冲裁力和压力中心的计算

　　冲裁力是冲裁过程中凸模对板料的压力，它是随凸模进人材料的深度(凸模行程)而变更的油封骨架冲压模具设计，如图2.2.3所示。平日说的冲裁力是指冲裁力的最大年夜值，它是选用压力机和设计模具的重要根据之一。

　　用通俗平刃口模具冲裁时，其冲裁力F一般按下式计算：

　　式中F――冲裁力；

　　L――冲裁周边长度；

　　t――材料厚度；

　　模具冲裁力计算――材料抗剪强度；

　　K――系数。

　　系数K是推敲到实际临盆中，模具间隙值的波动和不平均、刃口的磨损、板料力学机能和厚度波动等身分的影响而给出的修改系数。一般取K＝1.3。

　　为计算简便，也可按下式估算冲裁力：

　　在冲裁停止时，因为材料的弹性答复（包含径向弹性答复和弹性翘曲的答复）及摩擦的存在，将使冲落部分的材料梗塞在凹模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。为使冲裁工作持续进行，必须将箍在凸模上的料卸下，将卡在凹模内的料推出。从凸模上卸下箍着的料所须要的力称卸料力；将梗塞在凹模内的料顺冲裁偏向推出所须要的力称推件力；逆冲裁偏向将料从凹模内顶出所须要的力称顶件力，注塑模毕业设计。如图2.6.1所示。卸料力、推件力和顶件力是由压力机和模具卸料装配或顶件装配传递的。所以在选择设备的公称压力或设计冲模时，应分别予以推敲。影响这些力的身分较多，重要有材料的力学机能、材料的厚度、模具间隙、凹模洞口的构造、搭边大年夜小、润滑情况、制件的外形和尺寸等。所以要精确地计算这些力是艰苦的，临盆中常常应用以下经验公式计算：

　　卸料力

　　为实现小设备冲裁大年夜工件，或使冲裁过程安稳以削减压力机振动，常常应用以下方法来降低冲裁力。1．阶梯凸模冲裁在多凸模的冲模中，将凸模设计成不合长度，使工作端面呈阶梯式安排，如图2.6.2所示，如许，各凸模冲裁力的最大年夜峰值不应时出现，从而达到降低冲裁力的目标。

　　图2.6.2凸模的阶梯安排法

　　在几个凸模直径相差较大年夜，相距又很近的情况下，为能避免小直径凸模因为遭受材料活动的侧压力而产生折断或倾斜现象，应当采取阶梯安排，即将小凸模做短一些。

　　凸模间的高度差H与板料厚度t有关，

　　即t＜3mmH＝t

　　t＞3mmH＝0.5t

　　阶梯凸模冲裁的冲裁力，一般只按产生最大年夜冲裁力的那一个阶梯进行计算。

　　2．斜刃冲裁

　　用平刃口模具冲裁时，沿刃口全部周边同时冲切材料，故冲裁力较大年夜。若将凸模（或凹模）刃口平面做成与其轴线倾斜一个角度的斜刃，则冲裁时刃口就不是全部同时切人，而是慢慢地将材料切离，如许就相当于把冲裁件全部周边长分成若干小段进行剪切分别，因此能明显降低冲裁力。

　　斜刃冲裁时，会使板料产生曲折。因此，斜刃设备的原则是：必须包督工件平整，只许可废料产生曲折变形。是以，落料时凸模应为平刃摩托车尾灯罩注塑模设计，将凹模作成斜刃，如图2.6.3a、b所示。冲孔时则凹模应为平刃，凸模为斜刃，如图2.6.3c、d、e所示。斜刃还应当对称安排，以避免冲裁时模具遭受单向侧压力而产生偏移，啃伤刃口，如图2.6.3a~e所示。向一边斜的斜刃，只能用于切舌或切开，如图2.6.3f所示。

　　斜刃冲模虽有降低冲裁力使冲裁过程安稳的长处，但模具制造复杂，刃口易磨损，修磨艰苦，冲件不敷平整，且不适于冲裁外形复杂的冲件，是以在一般情况下尽可能不消，只用于大年夜型冲件或厚板的冲裁。

　　最后应当指出，采取斜刃冲裁或阶梯凸模冲裁时，固然减低了冲裁力，但凸模进入凹模较深，冲裁行程增长，是以这些模具省力而不省功。

　　a)、b)落料用c)、d)、e)冲孔用f)切舌用图2.6.3各类斜刃的情势3．加热冲裁（红冲）金属在常温时其抗剪强度是必定的，然则，当金属材料加热到必定的温度以后，其抗剪强度明显降低，所以加热冲裁能降低了冲裁力。但加热冲裁易工件外面质量，同时会产生热变形，精度低，是以应用比较少。

　　模具的压力中间就是冲压力合力的点。为了包管压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中间与压力机滑块的中间线相重合。不然，冲压时滑块就会遭受偏爱载荷，导致滑块导轨和模具导向部分不正常的磨损，还会使间隙得不到包管，从而影响制件质量和降低模具寿命乃至模具。在实际临盆中，可能会出现因为冲件的外形特别或排样特别，从模具构造设计与制造推敲不宜使压力中间与模柄中间线相重合的情况，这时候应留意使压力中间的偏离不致超出所选用压力机许可的范围。1．简单几何图形压力中间的地位

　　(1）对称冲件的压力中间，位于冲件轮廓图形的几何中间上。

　　(2）冲裁直线段时，其压力中间位于直线段的中间。

　　(3）冲裁圆弧线段时，其压力中间的地位，如图2.6.4，按下式计算：

　　图2.6.4

　　2．断定多凸模模具的压力中间

　　断定多凸模模具的压力中间，是将各凸模的压力中间断定后，再计算模具的压力中间（见图2.6.5）。计算其压力中间的步调以下：

　　(1）按比例画出每个凸模刃口轮廓的地位。

　　(2）在随便率性地位画出坐标轴线x，y。坐标轴地位选择恰当可使计算简化。在选择坐标轴地位时，应尽可能把坐标原点取在某一刃口轮廓的压力中间，或使坐标轴线尽可能多的经由过程凸模刃口轮廓的压力中间，坐标原点最好是几个凸模刃口轮廓压力中间的对称中间。(3）分别计算凸模刃口轮廓的压力中间及坐标地位

　　(2.6.13)

　　3．复杂外形零件模具压力中间切实其实定复杂外形零件模具压力中间的计算道理与多凸模冲裁压力中间的计算道理雷同（见图2.6.6）。其具体步调以下：

　　(1）选定坐标轴x和y。

　　(2）将构成图形的轮廓线划分为若干简单的线段，求出各线段长度

　　图2.6.6

　　冲裁模压力中间切实其实定，除上述的解析法外，还可以用作图法和吊挂法。但因作图法精确度不高，方法也不简单，是以在应用中遭到必定。

　　吊挂法的理论根据是：用匀质金属丝代替均布于冲裁件轮廓的冲裁力，该模仿件的重心就是冲裁的压力中间。具体作法是：用匀质细金属丝沿冲裁轮廓弯制成模仿件，然后用缝纫线将模仿件悬吊起来。并从吊点作铅垂线；再取模仿件的另外一点，以一样的方法作另外一铅垂线，两垂线的交点即为压力中间。吊挂法多用于断定复杂零件的模具压力中间。