(2-6、7)沖裁力和壓力中心的計算_沖裁的工藝設計

1、1復習上次課內容1.提高材料利用率的方法第二章 沖裁工藝與沖裁模設計2.條料排樣方法的分類3.什么是搭邊？其作用有哪些？影響搭邊值的因素有哪些？4.一張完整的排樣圖應表達哪些信息？2第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計算沖裁力沖裁力：沖裁過程中凸模對板料施加的壓力。第二章 沖裁工藝與沖裁模設計一、沖裁力的計算用普通平刃口模具沖裁時，沖裁力F一般按下式計算：LtKFPP注： FP沖裁力； L沖裁周邊長度； t材料厚度； 材料抗剪強度；KP安全系數。一般取1.3 3第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計算卸料力卸料力：第二章 沖裁工藝與沖裁模設計二、卸料力、推件力及頂件力的計算推件力推件力：頂件力頂件力： 從凸模上

2、卸下箍著的料所需要的力。 將梗塞在凹模內的料順沖裁方向推出所需要的力。 逆沖裁方向將料從凹模內頂出所需要的力。 4第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計算卸料力卸料力第二章 沖裁工藝與沖裁模設計二、卸料力、推件力及頂件力的計算推件力推件力頂件力頂件力PXXFKF PTTFnKF PDDFKF 卸料力、推件力、頂件力系數，見表2.4.1； n同時卡在凹模內的沖裁件(或廢料)數。DTXKKK、thn 式中 h凹模洞口的直刃壁高度； t板料厚度。 式中5第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計算壓力機的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和壓力機的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和 Fz第二章 沖裁工藝與沖裁

3、模設計三、壓力機公稱壓力的確定采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時：TXPZFFFF采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時：DXPZFFFF采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時：TPZFFF6第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計算1階梯凸模沖裁第二章 沖裁工藝與沖裁模設計四、降低沖裁力的方法2斜刃沖裁 3加熱沖裁（紅沖）7第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計算模具的壓力中心模具的壓力中心：第二章 沖裁工藝與沖裁模設計五、沖模壓力中心的確定 為了保證壓力機和模具的正常工作，不受偏載，應使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心線相重合或偏移不大重合或偏移不大。 沖壓力合力的作用點。 即：若不能重合，那至少要保證模具

4、的壓力中心在模柄在凹模面上的投影面積內。8第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計算第二章 沖裁工藝與沖裁模設計五、沖模壓力中心的確定（續(xù)）1簡單幾何圖形壓力中心的位置1）對稱沖件的壓力中心，位于沖件輪廓圖形的幾何中心上。2）沖裁直線段時，其壓力中心位于直線段的中心。3）沖裁圓弧線段時，其壓力中心的位置，按下式計算： bRsRy/sin1809第二章 沖裁工藝與沖裁模設計五、沖模壓力中心的確定（續(xù)）2確定多凸模模具的壓力中心方法：將各凸模的壓力中心確定后，再計算模具的壓力中心。原則：合力對某軸的力矩等于各分力對該軸的力矩之和。10第六節(jié) 沖裁力和壓力中心的計算第二章 沖裁工藝與沖裁模設計五、沖模壓力中心的

5、確定（續(xù)） 復雜形狀零件模具壓力中心的計算原理與多凸模沖裁壓力中心的計算原理相同。3復雜形狀零件模具壓力中心的確定11第七節(jié) 沖裁的工藝設計沖裁工藝設計包括:沖裁件的工藝性沖裁件的工藝性和沖裁工藝方案確定沖裁工藝方案確定。第二章 沖裁工藝與沖裁模設計一、沖裁件的工藝性分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應性對沖裁工藝的適應性。 沖裁工藝性好沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產率較高、成本較低的條件下得到質量合格的沖裁件。 12第七節(jié) 沖裁的工藝設計第二章 沖裁工藝與沖裁模設計一、沖裁件的工藝性分析1沖裁件的結構工藝性 （1） 沖裁件的形狀：沖裁件的形狀應力求簡單、對稱，有

6、利于材料的合理利用。13第七節(jié) 沖裁的工藝設計第二章 沖裁工藝與沖裁模設計一、沖裁件的工藝性分析1沖裁件的結構工藝性 （2） 沖裁件內形及外形的轉角沖裁件最小圓角半徑注：t為材料厚度（mm），當t1mm時，均以t=1mm計算。14第二章 沖裁工藝與沖裁模設計一、沖裁件的工藝性分析（3） 沖裁件上凸出的懸臂和凹槽（4） 沖裁件的孔與零件邊緣、孔與孔之間的壁厚（5） 在彎曲件或拉深件上沖孔時1沖裁件的結構工藝性（續(xù)）15第二章 沖裁工藝與沖裁模設計一、沖裁件的工藝性分析1沖裁件的結構工藝性（續(xù)）（6）沖孔時，因受凸模強度的限制，孔的尺寸不應太小，否則凸模易折斷或壓彎。 用自由凸模和帶護套的凸模所能

7、沖制的最小尺寸，分別見課本P50表2.6.2和表2.6.3。 孔間距最小尺寸可見課本P50表2.6.4。第七節(jié) 沖裁的工藝設計16第二章 沖裁工藝與沖裁模設計一、沖裁件的工藝性分析2沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度沖裁件的精度一般可分為精密級與經濟級經濟級兩類。（1） 對于普通沖裁件，其經濟精度不高于IT11級，一般要求落料件公差等級低于IT10級，沖孔件低于IT9級。沖裁件外形與內孔尺寸公差見課本P51表2.6.5。如果工件要求的公差值小于表值，沖裁后需經整修或采用精密沖裁。（2） 沖裁件的斷面粗糙度與材料塑性、材料厚度、沖裁模間隙、刃口銳鈍以及模具結構等有關。當沖裁厚度為2mm以下的金屬板料時

8、，其斷面粗糙度Ra一般可達12.53.2m。 第七節(jié) 沖裁的工藝設計17第二章 沖裁工藝與沖裁模設計一、沖裁件的工藝性分析3沖裁件尺寸標注 沖裁件尺寸的基準應盡可能與其沖壓時定位基準重合基準重合，并選擇在沖裁過程中基本不變動的面不變動的面或線上或線上。 第七節(jié) 沖裁的工藝設計18第七節(jié) 沖裁的工藝設計1沖裁工序的組合第二章 沖裁工藝與沖裁模設計二、沖裁工藝方案的確定（1）根據生產批量生產批量來確定：一般來說，小批量和試制生產采用單工序模，中、大批量生產采用復合模或級進模。 （2）根據沖裁件尺寸和精度等級尺寸和精度等級來確定：復合沖裁所得到的沖裁件尺寸精度等級高，避免了多次單工序沖裁的定位誤差，

9、并且在沖裁過程中可以進行壓料，沖裁件較平整。級進沖裁比復合沖裁精度等級低。19第二章 沖裁工藝與沖裁模設計二、沖裁工藝方案的確定（3）根據對沖裁件尺寸形狀形狀的適應性來確定：沖裁件的尺寸較小時，考慮到單工序送料不方便和生產效率低，常采用復合沖裁或級進沖裁。對于尺寸中等的沖裁件，由于制造多副單工序模具的費用比復合模昂貴，則采用復合沖裁；當沖裁件上的孔與孔之間或孔與邊緣之間的距離過小，不宜采用復合沖裁或單工序沖裁，宜采用級進沖裁。所以級進沖裁可以加工形狀復雜、寬度很小的異形沖裁件，且可沖裁的材料厚度比復合沖裁時要厚，但級進沖裁受壓力機工作臺面尺寸與工序數的限制，沖裁件尺寸不宜太大 。（4）根據模具

10、制造安裝調整安裝調整的難易和成本成本的高低來確定：對復雜形狀的沖裁件來說，采用復合沖裁比采用級進沖裁較為適宜，因為模具制造安裝調整比較容易，且成本較低。（5）根據操作操作是否方便與安全來確定20第七節(jié) 沖裁的工藝設計2、沖裁順序的安排第二章 沖裁工藝與沖裁模設計二、沖裁工藝方案的確定（1）級進級進沖裁順序的安排1）先沖孔或沖缺口，最后落料或切斷，將沖裁件與條料分離。 2）采用側刃定距時，側刃定距切邊工序安排與首次沖孔同時進行，以便控制送料進距。 （2）多工序沖裁件用單工序單工序沖裁時的順序安排 1）先落料使坯料與條料分離，再沖孔或沖缺口。 2）沖裁大小不同、相距較近的孔時，為減少孔的變形，應先

11、沖大孔后沖小孔。 21第二章 沖裁工藝與沖裁模設計22第二章 沖裁工藝與沖裁模設計23第二章 沖裁工藝與沖裁模設計 圖示連接板沖裁零件，材料為10鋼，厚度為2mm，該零件年產量20萬件，沖壓設備初選為250kN開式壓力機，要求制定沖壓工藝方案。 第七節(jié) 沖裁的工藝設計例例2.7.124第二章 沖裁工藝與沖裁模設計1、分析零件的沖壓工藝性 (1）材料10鋼是優(yōu)質碳素結構鋼，具有良好的沖壓性能。 (2）工件結構：該零件形狀簡單對稱?？走吘啵?.75mm）遠大于凸凹模允許的最小壁厚（4.9mm），故可以考慮采用復合沖壓工序。 (3）尺寸精度：零件圖上孔心距40mm0.15mm屬于IT12級，其余尺寸未注公差，屬自由尺寸，按IT14級確定工件的公差，一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求。 (4）結論：可以沖裁。2、確定沖壓工藝方案 該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可有以下三種工藝方案： 方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產。 方案二：落料-沖孔復合沖壓，采用復合模生產。 方案三：沖孔-落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產。25第二章 沖裁工藝與沖裁模設計 方案一模具結構簡單、但需兩道工序兩副模具，生產率較低，難以滿足該零件的年產量要求。 方案二只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度容易保證，且生產率也高。盡管模具結構較方案一復雜，但由于零件的幾何形狀簡單