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1、3）冲裁力计算冲裁力是设计模具、选择压力机的重要参数。计算冲压力的目的是为了合理地选择冲压设备和设计模具。选用冲压设备的标称压力必须大于所计算的冲裁力，所设计的模具必须能传递和承受所计算的冲裁力，以适应冲裁的要求。冲裁力包括冲裁力、卸料力、推件力、顶件力的计算。（1）冲裁力计算及压力机的选择冲裁力的大小主要与材料性质、厚度、冲裁件周长、模具间隙大小及刃口锋利程度有关。一般对于普通平刃口的冲裁，其冲裁力 F 可按下式计算：F= K Lt （2-3）式中： F 冲裁力, N；K安全系数，取 K=1.3；L 冲裁件的冲裁长度, mm；t 板料厚度，mm； 材料的抗剪强度, Mpa；在落料冲孔复合模中
2、，冲裁力包含落料力和冲孔力。由小角板零件图可知:落料力：L=（312+100）2=824 mm2t = 2 mm = 220310 MPaF落= K Lt= = 373.6 KN冲孔力：L1= 210= 62.8 mmL2= 25= 31.4 mmt = 2 mm = 345 MPaF孔 1 = K L1t=1.362.82345 = 56.3 KNF孔 2 = K L2t=1.331.42345 = 28.2 KN2）卸料力、推件力和顶出力从凸模上卸下紧箍着的材料所需的力叫卸料力；把落料件从凹模洞口顺着冲裁方向推出去的力叫推件力； 卸料力和推件力通常采用经验公式进行计算，见式（2-4） 。卸
3、料力：F卸=K卸F 落推件力：F推=nK推F孔 （2-4）式中： K卸、K推 分别为卸料力、推件力系数,其值见表 2.2；n 同时卡在凹模内的零件数；h凹模直壁洞口的高度。表 2. 4 推件力、顶件力、卸料力系数料厚/（mm）K推K顶K卸 钢0.10.10.50.52.52.56.50.0650.0750.0450.0550.040.05 0.030.040.10.0630.055 0.045 0.140.080.06 0.05卸料力：F卸=K卸F 落 = 0.05373.6 KN=16.7 KN推件力：F推 1=nK推F孔 1= 30.05556.3 KN= 9.3 KNF推 2=nK推F孔
4、 2= 30.05528.2 KN= 4.7 KN（n=ht=6mm2 mm = 3 个）F总 = F 落F孔F卸F推 = 373.6+56.3+28.2+9.3+16.7+4.7 KN= 528.4 KN4）压力中心的计算图 2.7 冲孔落料压力中心图选定坐标系 xoy 如图 2.7 所示。按照压力中心的计算公式（2-5）：（2-5）因为冲件对称于 X 和 y 轴，所以 x0=0，y=05）计算凸、凹模刃口尺寸及公差模具刃口尺寸及公差是影响冲裁件精度，因而，正确确定冲裁凸模和凹模刃口的尺寸及公差，是冲模设计的重要环节。1）凸、凹模刃口尺寸公差计算的原则实践证明，落料件的尺寸接近于其凹模刃口尺
5、寸，而冲孔尺寸接近于其凸模刃口尺寸。所以，落料时取凹模作为设计的基准件；冲孔时取凸模作为设计的基准件。计算凸模和凹模尺寸时应遵循的原则如下：（1）冲孔时，先确定凸模刃口尺寸。凸模刃口的基本尺寸取接近或等于孔的最大极限尺寸，以保证凸模磨损在一定范围内也可使用。而凹模的基本尺寸则按凸模刃口的基本尺寸加上一个最小间隙值。（2）落料时，应先确定凹模刃口尺寸。凹模刃口的基本尺寸取接近或等于零件的最小极限尺寸，以保证凹模磨损在一定范围内也能冲出合格的零件。凸模刃口的基本尺寸则按凹模刃口基本尺寸减小一个最小间隙值。（3）在确定模具刃口制造公差时，既要能保证工件的精度要求，又能保证合理的间隙数值。一般模具制造
6、精度比工件精度高 34 级。根据材料厚度，查手册可得：图 2.8 冲裁间隙Zmax=0.26mmZmin=0.22mmZmax-Zmin=0.04mm查手册得，凸、凹模制造公差：凸模、凹模制造公差工件公差图 2.9 冲孔、落料时各部分尺寸公差的分配位置-凸=0.016mm +凹=0.024mm|-凸|-+|凹|=0.04| Zmax-Zmin |=0.04满足| Zmax-Zmin |- 凸|-+| 凹|条件落料应先确定凹模刃口尺寸，间隙取在凸模上。设工件孔的尺寸为 d+，其计算公式为： d凸 = （dx） （2-6）0 凸d凹 = （d凸Zmin）（2-7） 0凹式中 d 凸、d 凹 冲孔凸
7、、凹模基本尺寸，mm； 工件制造公差，mm；X 因数，当冲裁件精度在 IT10 以上时，x=1; 冲孔20mmd凸 20=（d1 + x）（2010.084） mm10 凸0 0.02020.08mm0 0.020d凹20（d凸 1Zmin ）（20.080.246）mm1 0凹0.020 020.33mm 0.020 0冲孔10mm d凸 10=（d 2+ x）(1010.058) mm0 凸20 0.02010.06 mm0 0.020d凹10（d凸 2Zmin ）(10.06+0.246) mm0凹20.020 010.31mm0.020 0由于小角板落料形状较复杂，故采用配合加工方法，
8、其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下：以凹模为基准件，因凹模磨损后，刃口部分尺寸都增大，因此属于 A 类尺寸。按式（2-8） Aj (Amaxx) （2-8）4 080凹 （8010.12）mm 79.88 mm0.12 4 00.030 055凹 （5510.12）mm 54.88 mm0.12 4 00.030 030凹（3010.084）mm 29.92 mm0.084 4 00.021 0141凹（14110.14）m 140.86 mm0.14 4 00.045 0凸模尺寸按凹模尺寸配制，保证单面间隙为 Zmin/2 Zmax/22.2.52.2.5 模具零、部件设计选用模具零、部件设计选
9、用1）凹模设计因冲件的批量较大，考虑凹模的磨损和保证冲件的质量，凹模刃口采用直刃壁结构，刃壁高度取 6mm，凹模轮廓尺寸计算如下：沿送料方向的凹模型孔壁间最大距离为：l=312mm垂直于送料方向的凹模型孔壁间最大距离为b=100mm凹模厚度的确定，由式（2-30）得：=85.7mm 查资料：30.1=80mm根据(2-31);c=1.3=128mm在此处键入公式。因此，沿送料方向的凹模长度为：L=l+2c=568mm垂直于送料方向的凹模宽度为：B=b+2c=356mm根据算得的凹模轮廓尺寸，根据 GB/T2851.8-81 选取标准凹模板轮廓尺寸为L*B*H=630mm400mm80mm。其具
10、体零件图 2-10 如下：图 2.10 凹模零件图图 2.11 凸凹模零件图3）凸模设计 采用铆头凸模 它适用于非圆形凸模。（1）凸模固定板表 2.6 矩形固定板（摘自 JB/T7643.2-1994）根据落料凹模尺寸及冷冲模标准，查手册，应该选用：固定板 6304005045 钢 JB/T7643.2-1994材料：45 钢技术条件：按 JB/T7653-1994 的规定（2） 凸模垫板表 2.7 矩形垫板（摘自 JB/T7643.3-1994）（2） 凸模垫板表 2.7 矩形垫板（摘自 JB/T7643.3-1994）根据落料凹模尺寸及冷冲模标准，查手册，应该选用：垫板 250200645
11、 钢 JB/T7643.3-1994材料：45 钢技术条件：按 JB/T7653-1994 的规定4）模架的选用为了保证模架有足够的强度、刚度和精度以使冲裁的工件达到应有的质量选用四角式模架 它用于大型冲件。标准为模具闭合高度在压力机得装模高度之间。根据冷冲模标准，如图 2-10，选用：模架 630400290325GB/T2851.7-1990技术条件：按 JB/T8050-1999 的规定 下模座表 2.9 后恻导柱下模架（摘自 GB/T2855.6-1990）根据模架尺寸及冷冲模标准，选用：下模座 63040065GB/T2855.6-1990技术条件：按 JB/T8070-1995 的
12、规定 上模座根据模架尺寸及冷冲模标准，选用：上模座 63040055GB/T2855.5-1990技术条件：按 JB/T8070-1995 的规定 导柱表 2.10 A 型导柱（摘自 JB/T7187.1-1995）根据模架尺寸及冷冲模标准，选用：导柱 A50270JB/T7187.1-1995技术条件：按 JB/T7653-1994 的规定 导套根据模架尺寸及冷冲模标准，选用：导套 A5016353JB/T7187.3-1995技术条件：按 JB/T7653-1994 的规定表 2.11 A 型导套（摘自 JB/T7187.3-1995） 模柄表 2.12 凸缘模柄（摘自 JB/T7646.
13、2）根据冷冲模标准，选用：B50120jb/T7646.1材 料：Q235技术条件：按 JB/T77653-1994 的规定5）卸料装置设计本设计采用的是刚性预料所选元件为整体式御料板 按御料厚度取 15mm 且间隙为 0.2-0.5mm 并且小于冲裁间隙 取导板 10mm 卸料螺钉根据尺寸以及冷冲模标准，可以选用：表 2.14 圆柱头内六角卸料螺钉（摘自 JB/T7650.461994）圆柱头内六角卸料螺钉 M1070JB/T7650.6材料：45热处理硬度 3540HRC技术条件：按 GB/T3098.3-2000 的规定数量：4 个 卸料板根据凸凹模尺寸，卸料板轮廓尺寸定为 200mm2
14、00mm18mm。其他尺寸根据卸料装置和安装固定要求确定。材料可以选用 45 钢。6）推件装置设计 推杆根据尺寸及冷冲模标准，可以选用：表 2.16 带肩推杆（摘自 JB/T7650.1-1994） （mm）推杆 1 推杆 A12150JB/T7650.1材料：45热处理硬度 4348HRC 技术条件：按 JB/T7653-1994 的规定7）定位零件设计 固定挡料销根据冷冲模标准，如表 2-13，选用适当尺寸的固定挡料销：表 2.18 活动挡料销 JB/T7649.9-1994 (mm)活动挡料销 A25x16 JB/T7649.9材料：45热处理硬度 4348HRC 技术条件:按 JB/T7653-1994 的规定
