沖裁力與壓力中心計(jì)算和沖裁工藝性

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。

第一頁，共23頁。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。

式中第二頁，共23頁。壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和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)：第三頁，共23頁。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)。

第四頁，共23頁。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第五頁，共23頁。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)第六頁，共23頁。第七頁，共23頁。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)凸模刃口的周長(zhǎng)L1、L2、L3、L4……第八頁，共23頁。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)第九頁，共23頁。第十頁，共23頁。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。第十一頁，共23頁。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)以圓角過渡，避免尖角。圓角大小，見表2.1第十二頁，共23頁。（3）

沖裁件上凸出的懸臂和凹槽（4）

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)第十三頁，共23頁。（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。第十四頁，共23頁。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)12.5～3.2μm。見表2.5第十五頁，共23頁。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，并選擇在沖裁過程中基本上不變動(dòng)的面或線上。第十六頁，共23頁。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)批量來確定2）根據(jù)沖裁件尺寸和精度等級(jí)來確定3）根據(jù)對(duì)沖裁件尺寸形狀的適應(yīng)性來確定4）根據(jù)模具制造安裝調(diào)整的難易和成本的高低來確定5）根據(jù)操作是否方便與安全來確定第十七頁，共23頁。（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。第十八頁，共23頁。各種沖裁模的性能對(duì)比單工序模級(jí)進(jìn)模復(fù)合模生產(chǎn)批量小批量中批量及大批量中批量及大批量零件的精度低較低，一般可以達(dá)到IT10––IT13級(jí)較高，一般可以達(dá)到IT8––IT10級(jí)對(duì)零件結(jié)構(gòu)的要求沒有要求適用于多工序小尺寸受工件結(jié)構(gòu)尺寸的限制沖裁順序安排先落料后沖孔先沖孔后落料沖孔和落料同時(shí)進(jìn)行模具的制造成本及工作量低沖裁簡(jiǎn)單的零件時(shí)，比復(fù)合模低沖裁復(fù)雜零件時(shí)，比級(jí)進(jìn)模模低安全性不安全，需采用安全措施比較安全不安全，需采用安全措施第十九頁，共23頁。生產(chǎn)批量與模具類型的關(guān)系（單位千件）單件小批中批大批大量大型件中型件小型件<11––21––51––10>2––20>5––50>10––100>20––300>50––100>100––500>300>1000>5000模具類型單工序模組合模簡(jiǎn)易模單工序模組合模簡(jiǎn)易模單工序模級(jí)進(jìn)模、復(fù)合模半自動(dòng)模單工序模級(jí)進(jìn)模、復(fù)合模自動(dòng)模硬質(zhì)合金模級(jí)進(jìn)模、復(fù)合模自動(dòng)模第二十頁，共23頁。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。例第二十一頁，共23頁。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)。第二十二頁，共23頁。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