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1、1第三章 常用公式及数据表第四节 冲压件模具设计常用公式一.冲裁间隙分类见表 4-1表 4-1 冲裁间隙分类(JB/Z 271-86)类 别 分 类 依 据 剪切面特征塌角深度 a(47)%t(68)%t(810)%t光亮带 b(3555)%t(2540)%t(1525)%t剪裂带 E小中大毛刺高度 h一般小一般制 件 剪 切 面 质 量t=材料厚度斜度 4 77 88 11挠角 f稍小小较大落料件接近凹模尺寸稍小于凹模尺寸小于凹模尺寸制 件 精 度尺寸精度 冲孔件接近凸模尺寸稍小于凸模尺寸小于凸模尺寸模 具 寿 命较低较高最高适 用 场 合制件剪切面质量尺 寸精度要求高时采用, 模具寿命较低
2、制件剪切面质 量尺寸精度要 求一般时采用,适 用于继续塑变的 制件制件剪切面质 量尺寸精度要 求不高时采用,以 利提高模具寿命二. 冲裁间隙选取(仅供参考) 见表 4-2 (见下页)2表 4-2 冲裁间隙比值(单边间隙) (单位:%t)类 别 分 类 依 据 低碳钢 08F10F1020A3B23.07.07.010.010.012.5中碳钢 45不锈钢 1Cr18Ni9Ti、4Cr13可伐合金 4J293.58.08.011.011.015.0高碳钢T8A、T10A、65Mn8.012.012.015.015.018.0纯铝 L2、L3、L4、L5铝合金(软态)LF21黄铜(软态)H62紫铜
3、(软态)T1、T2、T32.04.04,56.06.59.0黄铜(硬态)铅黄铜紫铜(硬态)3.05.05.58.08.511.0铝合金(硬态)LY12锡磷青铜、铝青铜铍青铜3.56.07.010.011.013.0镁合金1.52.5硅 钢2.55.05.09.0(注: 1. 本表适用于厚度为 10mm 以下的金属材料, 厚料间隙比值应取大些;2. 凸,凹模的制造偏差和磨损均使间隙变大, 故新模具应取最小间隙;3. 硬质合金冲模间隙比钢模大 20% 左右.)注: 冲裁间隙选取应综合考虑下列因素:1. 冲床模具的精度及刚性. 2. 产品的断面质量 尺寸精度及平整度. 3. 模具寿命. 4. 跳屑.
4、 5. 被加工材料的材质硬度供应状态及厚度.6. 废料形状. 7. 冲子模仁材质硬度及表面加工质量.三. 冲裁力卸(剥)料力 推件力顶件力F冲 = 1.3 * L * t *(N) (公式 4-1)F卸 = K卸 * F冲 (N) (公式 4-2)F推 = N * K推 * K冲 (N) (公式 4-3)F顶 = K顶 * F冲 (N) (公式 4-4)其中:3L 冲切线长度 (mm)t 材料厚度 (mm) 材料抗剪强度 (N/mm2 )1.3 安全系数K卸 卸(剥)料力系数K推 推料力系数K顶 顶料力系数K卸 K推 K顶 数值见表 4-3表 4-3 卸料力推件力和顶件力系数料 厚K卸K推K顶
5、钢0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.075 0.0450.055 0.040.05 0.030.04 0.020.030.1 0.063 0.055 0.045 0.0250.14 0.08 0.06 0.05 0.03 铝铝合金 紫铜黄铜0.0250.08 0.020.060.030.07 0.030.09注:卸料力系数 K卸在冲多孔大搭边和轮廓复杂时取上限值.四. 中性层弯曲半径R = r + x * t (mm) (公式 4-5)其中:R 中性层弯曲半径 (mm)r 零件内侧半径 (mm)x 中性层系数4中性层系数见表 4-4(仅供参考)表 4-4 中性层系数
6、 x 值rt0.10.20.250.30.40.50.8 X0.230.280.300.310.320.330.34rt1.01.52.03.04.05.06.5 X0.350.370.400.430.450.480.5注: 弯曲件展开尺寸与下列因素有关:1. 弯曲成形方式.2. 弯曲间隙.3. 有无压料.4. 材料硬度延伸率厚度.5. 根据实际状况精确修正.五. 材料最小弯曲半径,见表 4-5表 4-5 最小弯曲半径退 火 或 正 火冷 作 硬 化弯 曲 线 位 置材 料垂直于纤维平行于纤维垂直于纤维平行于纤维08101520253035404550556065MnT7Cr18Ni9软杜拉铝
7、硬杜拉铝磷 铜半硬黄铜软 黄 铜紫 铜 铝锭0.1t 0.1t 0.2t 0.3t 0.5t 0.7t 1t 1t 1t 2t 0.1t 0.1t 0.1t 0.1t0.4t 0.5t 0.6t 0.8t 1.0t 1.3t 2t 2t 1.5t 3t 0.35t 0.35t 0.35t 0.35t0.4t 0.5t 0.6t 0.8t 1.0t 1.3t 2t 3t 1.5t 3t 1t 0.5t 0.35t 1t 0.5t0.8t 1t 1.2t 1.5t 1.7t 2t 3t 4t 2.5t 4t 3t 1.2t 0.8t 2t 1t镁合金加热到 300400冷 弯MB1 MB82t 1
8、.5t3t 2t6t 5t8t 6t钛合金BT1BT51.5t 3t2t 4t3t 5t4t 6t加热到 400500冷 弯钼合金 t2mm2t3t4t5t注:表列数据用于弯曲中心角90断面质量良好的情况.5六 弯曲回弹半径及回弹角r凸 = r0 / ( 1 + K r0 / t ) (公式 4-6)回弹角的数值为 = (180-0 )( r0 / r凸 - 1) (公式 4-7)式中 r凸 凸模的圆角半径, r凸 为 mm;r0 工件的圆角半径, r0 为 mm;0 工件的弯曲角度, 0为();t 工件材料厚度, t为 mm; K 简化系数, 见表 4-6表 4-6 简化系数 k 值名 称牌
9、 号状 态K名 称牌 号状 态K 退 火0.0012磷青铜QSn65-0.1硬0.015铝L4, L6冷 硬0.0041软0.0064 退 火0.0021铍青铜Qbe2硬0.0265LF21冷 硬0.0054铝青铜QA15硬0.0047防锈铝 LF12软0.002408, 10, A20.0032 软0.006420, A30.005LY11硬0.017530, 35, A50.0068 软0.007碳钢500.015硬 铝 LY12硬0.026退 火0.0076 软0.0019碳工钢T8冷 硬0.0035铜T1, T2, T3硬0.0088退 火0.0044 软0.0033不锈钢1Cr18N
10、i9Ti冷 硬0.018 半 硬0.008退 火0.0076H62 硬0.01565Mn冷 硬0.015 软0.0026弹簧钢 60Si2MnA冷 硬0.021黄 铜H68硬0.0148七 弯曲力计算针对“v”型弯曲:F弯 = 0.6kbtb / (R + t ) (N) (公式 4-8)其中:b 弯曲线长度 (mm)t 材料厚度 (mm)r 内侧半径 (mm)6b 材料极限强度 (N/mm2)k 安全纟数,一般 k=1.3八 拉深(抽引)系数m = d/D (公式 4-9)其中:d 拉深(抽引)后工件直径 (mm)D 毛坯直径 (mm)1. 无凸缘或有凸缘筒形件用压边圈拉深系数见表 4-7表
11、 4-7 无凸缘或有凸缘筒形件用压边圈拉深的拉深系数(适用 08,10 号钢)1.51.00.60.30.1t/d100 r1 r/t d凸/D 141251561872080.48 0.50 0.51 0.53 0.54 0.55 0.58 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 0.97 0.990.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.47 0.45 0.43 0.41 0.38 0.33 0.31 0.300.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.49 0.48
12、0.47 0.45 0.43 0.39 0.34 0.32 0.310.51 0.51 0.51 0.51 0.51 0.50 0.49 0.48 0.46 0.45 0.42 0.39 0.35 0.33 0.320.54 0.54 0.54 0.53 0.52 0.51 0.49 0.47 0.45 0.41 0.37 0.34 0.330.53 0.53 0.53 0.53 0.53 0.52 0.51 0.49 0.47 0.45 0.41 0.37 0.35 0.330.55 0.55 0.55 0.54 0.53 0.51 0.49 0.46 0.43 0.38 0.36 0.34
13、0.55 0.55 0.54 0.53 0.52 0.50 0.48 0.45 0.42 0.38 0.36 0.330.58 0.58 0.56 0.54 0.52 0.50 0.48 0.44 0.39 0.37 0.340.58 0.57 0.55 0.53 0.51 0.49 0.47 0.43 0.38 0.36 0.340.60 0.58 0.56 0.54 0.52 0.49 0.45 0.40 0.38 0.35以后 各次 拉深m2 m3 m4 m50.73 0.76 0.78 0.800.75 0.78 0.80 0.820.75 0.78 0.80 0.820.76 0.7
14、9 0.81 0.840.76 0.79 0.81 0.830.78 0.80 0.82 0.850.78 0.80 0.82 0.840.79 0.81 0.83 0.850.79 0.81 0.83 0.850.80 0.82 0.84 0.86注: 1) 随材料塑性高低,表中数值应酌情增减.2) 线上方为直筒件(d凸=d1 ).3) 随 d凸/D 数值增大, r/t 值可相应减小, 满足 2r1h1, 保证筒部有直壁.4) 查用时, 可用插入法, 也可用偏大值.5)多次拉深首次形成凸缘时,为考虑多拉入材料,m1 增大 0.02.72. 带凸缘筒形件第一次拉深系见表 4-8表 4-8 带凸
15、缘筒形件第一次拉深时的拉深系数 m1毛 坯 相 对 厚 度 t /D100凸缘相对直径 d凸/d10.060.20.20.50.51.01.01.51.51.1 1.11.3 1.31.5 1.51.8 1.82.0 2.02.2 2.22.5 2.52.8 2.83.00.59 0.55 0.52 0.48 0.45 0.42 0.38 0.35 0.330.57 0.54 0.51 0.48 0.45 0.42 0.38 0.35 0.330.55 0.53 0.50 0.47 0.44 0.42 0.38 0.34 0.320.53 0.51 0.49 0.46 0.43 0.41 0.38 0.34 0.320.50 0.49 0.47 0.45 0.42 0.4
