1、第六節(jié)沖裁力和壓力中心的計(jì)算,沖裁力：沖裁過(guò)程中凸模對(duì)板料施加的壓力。,一、沖裁力的計(jì)算,用普通平刃口模具沖裁時(shí)，沖裁力F一般按下式計(jì)算：,注：F沖裁力；L沖裁周邊長(zhǎng)度；t材料厚度；,材料抗剪強(qiáng)度；K系數(shù)。一般取K1.3,卸料力：,二、卸料力、推件力及頂件力的計(jì)算,推件力：,頂件力：,從凸模上卸下箍著的料所需要的力。,將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力。,逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力。,卸料力,推件力,頂件力,卸料力、推件力、頂件力系數(shù)，見表2.13；n同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件(或廢料)數(shù)。,式中h凹模洞口的直刃壁高度；t板料厚度。,式中,壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工

2、藝力的總和Fz,三、壓力機(jī)公稱壓力的確定,采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)：,采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時(shí)：,采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)：,模具的壓力中心：,四、沖模壓力中心的確定,為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。1簡(jiǎn)單幾何圖形壓力中心的位置1）對(duì)稱沖件的壓力中心，位于沖件輪廓圖形的幾何中心上。2）沖裁直線段時(shí)，其壓力中心位于直線段的中心。3）沖裁圓弧線段時(shí)，其壓力中心的位置，按下式計(jì)算：,沖壓力合力的作用點(diǎn)。,復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的計(jì)算方法有：解析法，還作圖法和懸掛法。解析法的具體步驟：1）按照比例繪制出凸模刃口的

3、輪廓；2）在任意位置建立X-Y坐標(biāo)系；3）將復(fù)雜輪廓線分成若干簡(jiǎn)單的直線段和圓弧，并求出各線段的長(zhǎng)度L1、L2、L3、L4,2復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的確定,4）求出各線段的重心并確定各線段重心在坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)x1、x2、x3、x4和y1、y2、y3、y4；5）按照公式求出該復(fù)雜輪廓在坐標(biāo)系中的坐標(biāo),3確定多凸模模具的壓力中心,多凸模沖裁壓力中心的計(jì)算原理和方法與復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的計(jì)算原理相同，確定多凸模模具的壓力中心，是將各凸模的壓力中心確定后，再計(jì)算模具的壓力中心。具體步驟如下：1）按相同的比例繪制出各個(gè)凸模刃口的輪廓圖及其分布圖；2）在任意位置建立X-Y坐標(biāo)系；3）求出各個(gè)凸模刃

4、口的周長(zhǎng)L1、L2、L3、L4,4）求出各個(gè)凸模的壓力中心，并確定各個(gè)壓力中心在坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)x1、x2、x3、x4和y1、y2、y3、y4；5）按照公式求出該復(fù)雜輪廓在坐標(biāo)系中的坐標(biāo),第一節(jié)沖裁的工藝設(shè)計(jì),沖裁工藝設(shè)計(jì)包括:沖裁件的工藝性和沖裁工藝方案確定。,一、沖裁件的工藝性分析,沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。,一、沖裁件的工藝性分析,1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性（1）沖裁件的形狀（2）沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角應(yīng)以圓角過(guò)渡，避免尖角。圓角大小，見表2.1,（3）沖裁件上凸出的懸臂和凹槽（4）

5、沖裁件的孔邊距與孔間距,（5）在彎曲件或拉深件上沖孔時(shí),（6）沖孔時(shí)，因受凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不應(yīng)太小，否則凸模易折斷或壓彎。用無(wú)導(dǎo)向凸模和有導(dǎo)向的凸模所能沖制的最小尺寸，分別見表2.2和表2.3。,2沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度,沖裁件的精度一般可分為精密級(jí)與經(jīng)濟(jì)級(jí)兩類。即精密沖裁和普通沖裁。,（1）沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT11級(jí)，一般要求落料件公差等級(jí)最好低于IT10級(jí)，沖孔件最好低于IT9級(jí)。見表2.4,（2）沖裁件的斷面粗糙度與材料塑性、材料厚度、沖裁模間隙、刃口銳鈍以及沖模結(jié)構(gòu)等有關(guān)。當(dāng)沖裁厚度為2mm以下的金屬板料時(shí)，其斷面粗糙度Ra一般可達(dá)12.53.2m。見表2.5,

6、3沖裁件尺寸標(biāo)注,沖裁件尺寸的基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與其沖壓時(shí)定位基準(zhǔn)重合，并選擇在沖裁過(guò)程中基本上不變動(dòng)的面或線上。,1.分析零件的沖壓工藝性。2.確定沖壓工藝方案（1）沖裁工序的組合近而確定沖模結(jié)構(gòu),二、沖裁工藝方案的確定,1）根據(jù)生產(chǎn)批量來(lái)確定,2）根據(jù)沖裁件尺寸和精度等級(jí)來(lái)確定,3）根據(jù)對(duì)沖裁件尺寸形狀的適應(yīng)性來(lái)確定,4）根據(jù)模具制造安裝調(diào)整的難易和成本的高低來(lái)確定,5）根據(jù)操作是否方便與安全來(lái)確定,（2）、沖裁順序的安排,級(jí)進(jìn)沖裁順序的安排,1）先沖孔或沖缺口，最后落料或切斷，將沖裁件與條料分離。,2）采用定距側(cè)刃時(shí)，定距側(cè)刃切邊工序安排與首次沖孔同時(shí)進(jìn)行，以便控制送料進(jìn)距。,多工序沖裁件用單

7、工序沖裁時(shí)的順序安排,1）先落料使坯料與條料分離，再?zèng)_孔或沖缺口。,2）沖裁大小不同、相距較近的孔時(shí)，為減少孔的變形，應(yīng)先沖大孔后沖小孔。,各種沖裁模的性能對(duì)比,生產(chǎn)批量與模具類型的關(guān)系（單位千件）,圖示連接板沖裁零件，材料為10鋼，厚度為2mm，該零件年產(chǎn)量20萬(wàn)件，沖壓設(shè)備初選為250kN開式壓力機(jī)，要求制定沖壓工藝方案。,例,1.分析零件的沖壓工藝性（1）材料（2）工件結(jié)構(gòu)（3）尺寸精度（4）結(jié)論2.確定沖壓工藝方案該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，有一下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)；方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)；方案三：沖孔落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。,方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但兩道工序，兩副模具，生產(chǎn)效率低且制件精度低，很難滿足生產(chǎn)量和精度的要求。方案二只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也能滿足要求。盡管結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但