为了保证材料的利用率,合理的排样和合理选取冲压方式才是关键。
派样图
4 冲裁力的计算
4.1计算冲裁力的公式
计算冲裁力的目的是为了根据冲裁力的大小选择合适的压力机,模具的设计和模具强度的检测;都必须使压力机的吨位(压力)要大于计算冲裁力的1.3倍左右;以便能达到模具的冲裁要求。一般的平刃口冲裁模;它的冲裁力为F0。
F一般可以按下式计算:
F=KLtτ 公式(7)
式中τ——板料的抗剪强度;单位MPA
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L——剪切长度(mm); t——材料厚度(mm);
K——为安全系数,一般取1.3
表5冲压材料的力学性能
材料名称;
牌号 08F; 08; Q235 45 65Mn; 1Cr13;
材料状态 抗剪强度
(τ); 已退火
抗拉强度(σb);
伸长率; 32; 32 26 16; 12; 21 ;40
屈服强度 180 200; 235 370 400 ;—; 200
优质碳素结构 钢; 不锈钢
220~310; 280~390 270~360 280~375 420~560 650 320~380
330~460 375~500 550~710 700 380~470 540~700
已退火 已退火;
1Cr18Ni9Ti; 处理软化 400~555
由冲压材料力学性能表7查得: Q235的抗剪强度为280~375(MPa), 取τ=310(MPa)
4.2 总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力、弯曲力和总冲压力
本次设计的冲裁模具所应用的卸料装置为刚性卸料装置,所有退料装置;打料装置都采用的事刚性装置。一次,总冲裁力包括:
Fz——总冲压力。 F——总冲裁力。 Fx——卸料力
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Ft——推料力。 Fd——顶件力 F\\w——弯曲力
4.2.1弯曲力F弯的计算
弯曲件弯曲大小的影响因故很多:包括形变材料的性能、质量;弯曲方式、凹凸模具之间的间隙、弯曲件自身的形状;尺寸等。因此,通过理性的方法分析得到的计算结果未必是准确的。把实际中用到经验公式进些慨括型的计算并用来弯曲工艺的设计和计算,同时也是压力设备选择的原则。
?形弯曲件的经验公式为: Fu/v=0.7KBt2σb/γ+t 公式(8)
Fu/v——冲压行程结束时;不校正的弯曲力。 B——γ弯曲件的宽度(mm)。 t——弯曲件的厚度(mm)。
γ——内弯曲半径;即凸模圆角半径(mm)。 σb——抗拉强度(弯曲材料σb=235(MPa)。 K——弯曲安全系数,一般取1.3.
根据公式8 Fu/v=0.7KBt2σb/(γ+t)
=0.7×1.3×63.3×3.02×235/(3+3.0) =20.3(KN)
弯曲模的压件装置和顶件装置,它们的顶件力和压件力都近似
取(0.3—0.8)倍的弯曲力Fu/v。 F
压
=80% Fu
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=80%×20.3 =16.3(KN) 弯曲力: F
弯
= Fu+ F
压
=20.3+16.3 =36.6(KN)
因为,材料的厚度是3mm,弯曲的深度是10mm,属于一般浅型弯曲,不需用弯曲矫正。因此不需要计算矫正力。
4.2.2 总冲裁力:
Fz=F1+F+F3+Fw公式(9) F1——冲孔时的冲裁力。 F2——切断、切口时的冲裁力. F3——冲槽时的冲裁力 Fw——弯曲时的冲裁力
冲孔时的周边长度为:L1=3.14×10=31.4(mm) 根据公式7F1=KLtτ
=1.3×3×31.4×310
=12.7(KN)
切断、切口的总周长为:L2=(64+5)×2=138(mm) F2= KLtτ =1.3×3×138×310 =55.6(KN)
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