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1、常用公式及数据表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)分 類 依 據類 別制件剪切面質量剪切面特征 t=材料厚度塌角深度a(47)%t(68)%t(810)%t光亮帶b(3555)%t(2540)%t(1525)%t剪裂帶E小中大毛刺高度h一般小一般斜度4 77 88 11制件精度撓角f稍小小較大尺寸精度落料件接近凹模尺寸稍小于凹模尺寸小于凹模尺寸沖孔件接近凸模尺寸稍小于凸模尺寸小于凸模尺寸模 具 壽 命較低較高最高適 用 場 合制件剪切面質量尺寸精度要求高時采用,模具壽命較低制件剪切面質量尺寸精度要求一般時采用,適用于繼續塑變的制件
2、制件剪切面質量尺寸精度要求不高時采用,以利提高模具壽命二. 冲裁间隙选择(提供参考) 见表4-2 (見下頁)表4-2 冲裁间隙比值(單邊间隙) (單位:%t)分 類 依 據類 別低碳鋼08F10F1020A3B23.07.07.010.010.012.5中碳鋼45 不銹鋼1Cr18Ni9Ti、4Cr13 可伐合金4J293.58.08.011.011.015.0 高碳鋼 T8A、T10A、65Mn8.012.012.015.015.018.0 純鋁L2、L3、L4、L5 鋁合金(軟態)LF21 黃銅(軟態)H62 紫銅(軟態)T1、T2、T32.04.04,56.06.59.0 黃銅(硬態)
3、鉛黃銅 紫銅(硬態)3.05.05.58.08.511.0 鋁合金(硬態)LY12 錫磷青銅、鋁青銅 鈹青銅3.56.07.010.011.013.0 鎂合金1.52.5 硅 鋼2.55.05.09.0(注: 1. 本表適用于厚度為10mm以下的金屬材料, 厚料间隙比值應取大些; 2. 凸,凹模的制造偏差和磨損均使间隙變大, 故新模具應取最小间隙; 3. 硬質合金冲模间隙比鋼模大20% 左右.)注: 冲裁间隙选择應綜合考慮下列因素:1. 冲床模具的精度及剛性.2. 產品的斷面品質 尺寸精度及平整度.3. 模具壽命.4. 跳屑.5. 被加工材料的材質硬度供應狀態及厚度.6. 廢料形狀.7. 冲子
4、模仁材質硬度及表面加工質量.三. 冲裁力卸(剝)料力 推件力頂件力 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頂 = K頂 * F冲 (N) (公式4-4) 其中: L 冲切線長度 (mm) t 材料厚度 (mm) 材料抗剪強度 (N/mm2 ) 1.3 安全系數 K卸 卸(剝)料力系數 K推 推料力系數 K頂 頂料力系數K卸 K推 K頂 數值见表4-3表4-3 卸料力推件力和頂件力系數料 厚K卸K推K頂鋼 0.1 0.10.5 0.52.5 2.56.5 6.50.
5、0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03鋁鋁合金紫銅黃銅0.0250.080.020.060.030.070.030.09注:卸料力系數K卸在冲多孔大搭邊和輪廓復雜時取上限值.四. 中性層彎曲半徑 R = r + x * t (mm) (公式4-5) 其中: R 中性層彎曲半徑 (mm) r 零件內側半徑 (mm) x 中性層系數中性層系數见表4-4(提供参考)表4-4 中性層系數x值rt0.10.20.250.30.40.50.8X0.230.280.300.31
6、0.320.330.34rt1.01.52.03.04.05.06.5X0.350.370.400.430.450.480.5注: 彎曲件展開尺寸與下列因素有關:1. 彎曲成形方式.2. 彎曲间隙.3. 有無压料.4. 材料硬度延伸率厚度.5. 根据實際狀況精確修正.五. 材料最小彎曲半徑,见表4-5表4-5 最小彎曲半徑材 料退 火 或 正 火冷 作 硬 化彎 曲 線 位 置垂直于縴維平行于縴維垂直于縴維平行于縴維 0810 1520 2530 3540 4550 5560 65MnT7 Cr18Ni9 軟杜拉鋁 硬杜拉鋁 磷 銅 半硬黃銅 軟 黃 銅 紫 銅鋁錠0.1t0.1t0.2t0.
7、3t0.5t0.7t1t1t1t2t0.1t0.1t0.1t0.1t0.4t0.5t0.6t0.8t1.0t1.3t2t2t1.5t3t0.35t0.35t0.35t0.35t0.4t0.5t0.6t0.8t1.0t1.3t2t3t1.5t3t1t0.5t0.35t1t0.5t0.8t1t1.2t1.5t1.7t2t3t4t2.5t4t3t1.2t0.8t2t1t鎂合金加熱到300400冷 彎MB1MB82t1.5t3t2t6t5t8t6t 鈦合金BT1 BT51.5t3t2t4t3t5t4t6t鉬合金t2mm加熱到400500冷 彎2t3t4t5t注:表列數据用于彎曲中心角90斷面質量良好的
8、情況.六 彎曲回彈半徑及回彈角 r凸 = r0 / ( 1 + K r0 / t ) (公式4-6)回彈角的數值為 = (180-0 )( r0 / r凸 - 1) (公式4-7)式中 r凸 凸模的圓角半徑, r凸 為mm; r0 工件的圓角半徑, r0 為mm; 0 工件的彎曲角度, 0為(); t 工件材料厚度, t為mm; K 簡化系數, 见表4-6表4-6 簡化系數k值名 稱牌 號狀 態K名 稱牌 號狀 態K鋁L4, L6退 火0.0012磷青銅QSn65-0.1硬0.015冷 硬0.0041鈹青銅Qbe2軟0.0064防銹鋁LF21退 火0.0021硬0.0265冷 硬0.0054鋁
9、青銅QA15硬0.0047LF12軟0.0024碳鋼08, 10, A20.0032硬 鋁LY11軟0.006420, A30.005硬0.017530, 35, A50.0068LY12軟0.007500.015硬0.026碳工鋼T8退 火0.0076銅T1, T2, T3軟0.0019冷 硬0.0035硬0.0088不銹鋼1Cr18Ni9Ti退 火0.0044黃 銅H62軟0.0033冷 硬0.018半 硬0.008彈簧鋼65Mn退 火0.0076硬0.015冷 硬0.015H68軟0.002660Si2MnA冷 硬0.021硬0.0148七 彎曲力計算 針對“v”型彎曲: F彎 = 0.
10、6kbtb / (R + t ) (N) (公式4-8)其中: b 彎曲線長度 (mm) t 材料厚度 (mm) r 內側半徑 (mm) b 材料極限強度 (N/mm2) k 安全糸數,一般k=1.3 八 拉深(抽引)系數 m = d/D (公式4-9) 其中: d 拉深(抽引)后工件直徑 (mm) D 毛坯直徑 (mm) 1. 無凸緣或有凸緣筒形件用压邊圈拉深系數见表4-7表4-7 無凸緣或有凸緣筒形件用压邊圈拉深的拉深系數(適用08,10號鋼) t/d100 r1 r/t d凸/D 1.51.00.60.30.1141251561872080.480.500.510.530.540.550.580.600.650.700.750.800.850.900.950.970.99
