【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 a1： 沖件之間的搭邊值。 計(jì)算送料步距為 s= D+a1 =80+ 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 = （ mm） 條料寬度計(jì)算 條料是由板料剪裁下料 而得到的。條料寬度的確定原則為，最小條料寬度要保證沖裁時(shí)零件周邊有足夠的搭邊值，最大條料寬度要能在沖裁時(shí)順利地在導(dǎo)料板之間送進(jìn)，并與導(dǎo)料板之間有一定的間隙，進(jìn)而確定導(dǎo)料板間的距離。 由于是手工送料，本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)料板之間有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度與導(dǎo)料板間距離的計(jì)算方法。因?yàn)閷?dǎo)板之間有側(cè)壓裝置或用手將條料緊貼單邊導(dǎo)料板的模具，能使條料始終沿著導(dǎo)料板送進(jìn)，可按下式計(jì)算。 條料寬度 B 0 △ =（ L +2a+△ ） 0 △ 導(dǎo)料板間的距離 B0 =B+Z= Dmax +2a+Z 式中 B： 條料的寬度， mm； B0： 導(dǎo)料板間的距離， mm。 L： 沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸， mm； a： 側(cè)搭邊值，可參考表 21； Z： 導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙，其值見(jiàn)表 22； △ ： 條料寬度的單向（負(fù)向）公差，見(jiàn)表 23。 由表 22 和經(jīng)驗(yàn)，取 Z=1mm 導(dǎo)料板間的距離 B0 =B+Z= Dmax +2a+Z=425+2 3+1=432 (mm) 由表 23 和經(jīng)驗(yàn)，取△ =1mm 條料寬度 B 0 △ =（ 80 +2 2+1） 0 1 =85 0 1 (mm) 表 22 導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙 Zmin mm 材料厚度 t 無(wú)側(cè)壓裝置 有側(cè)壓裝置 條料寬度 B 條料寬度 B 100 以下 100~200 200~300 100 以下 100 以上 ≤ 1 5 8 ~1 1 5 8 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 1~2 1 1 5 8 2~3 1 1 5 8 3~4 1 1 5 8 4~5 1 1 5 8 表 23 條料寬度 偏 差 △ mm 條料寬度 B 材料厚度 t ≤ 1 1~2 2~3 3~5 ≤ 50 50~100 100~150 150~220 220~300 材料利用率 沖壓件大批量生產(chǎn)成本中，坯料材料費(fèi)用占 60%以上，排樣的目的就在于合理利用原材料。衡量排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材料的利用 率。其計(jì)算公式如下 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 η 為 η =nA/Bs 100% 式中 A： 一個(gè)步距內(nèi)沖裁件面積（包括沖出的小孔在內(nèi)）， mm； n： 一個(gè)步距內(nèi)沖裁件數(shù)目 。 B： 條料寬度， mm； s： 步距， mm； 其中 A=? 402 = （ mm2） 一個(gè)步距內(nèi) 的材料利用率 η 為 η =A/(B*S) =% 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 第 3 章 沖壓力和壓力中心的計(jì)算 確定沖壓力 沖裁力的計(jì)算 沖裁力是沖裁時(shí)凸模沖穿板料所需的壓力。在沖裁過(guò)程中，沖裁力是隨凸模進(jìn)入板料的深度（凸模行程）而變化的。通常，沖裁力是指沖裁過(guò)程中的最大值（ Fmax）。 影響沖裁力的主要因素是材料的力學(xué)性能、厚度、沖件輪廓周長(zhǎng)及沖裁間隙、刃口鋒利程度與表面粗糙度等。綜合考慮上述影響因素，平刃口模具的沖裁力可按下式計(jì)算 F=KLtτ b （式 31） 式中 F：沖裁力， N； L：沖件周邊長(zhǎng)度， mm； t：材料厚度， mm； τ b：材料抗剪強(qiáng)度， MPa； K：考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學(xué)性能與厚度的波動(dòng)等因素引入的修正系數(shù)，一般取 K=。 對(duì)于同一種材料，其抗拉強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度的關(guān)系為 σ b≈ b，故沖裁力也可按下式計(jì)算 F=Ltσ b （式 32） 本設(shè)計(jì)的沖裁力按式 32 進(jìn)行計(jì)算。 查表 31， σ b 的取值范圍為 440～ 560，取σ b=500MPa。 （ 1）沖裁件的落料周長(zhǎng) L1=? 80=（ mm） 則落料力為 F1=L1tσ b= 3 500=（ KN） （ 2）沖裁件的沖孔周長(zhǎng) L2=Л 30= （ mm） 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 則沖孔力為 F2=L2tσ b= 3 500=（ KN） 沖件周邊長(zhǎng)度 L= L1+ L2= （ mm） 則沖裁力為 F=Ltσ b= F1+ F2=（ KN） 表 31 沖壓常用金屬材料的力學(xué)性能 材料名稱 牌 號(hào) 材 料 狀 態(tài) 力 學(xué) 性 能 抗剪強(qiáng)度 τ /MPa 抗拉強(qiáng)度 σ b/MPa 屈服點(diǎn) σ s/MPa 伸長(zhǎng)率 δ（ %） 普 通 碳素鋼 Q195 Q235 Q275 未 經(jīng) 退 火 255~314 315~390 195 28~33 303~372 375~460 235 26~31 392~490 490~610 275 15~20 碳 素 結(jié)構(gòu)鋼 08F 08 10F 10 15 20 35 45 50 已退火 230~310 275~380 180 27~30 260~360 215~410 200 27 220~340 275~410 190 27 260~340 295~430 210 26 270~380 335~470 230 25 380~400 355~500 250 24 400~520 490~635 320 19 440~560 530~685 360 15 440~580 540~715 380 13 不銹鋼 1Cr13 已退火 320~380 440~470 120 20 1Cr18Ni9Ti 經(jīng) 熱 處 理 460~520 560~640 200 40 鋁 1060、 1050A、 1200 已退火 80 70~110 50~80 20~28 冷作硬 化 100 130~140 — 3~4 （續(xù)） 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 材料名稱 牌 號(hào) 材 料 狀 態(tài) 力 學(xué) 性 能 抗剪強(qiáng)度 τ /MPa 抗拉強(qiáng)度 σ b/MPa 屈服點(diǎn) σ s/MPa 伸長(zhǎng)率 δ（ %） 硬鋁 2A12 已退火 105~125 150~220 — 12~14 淬硬并經(jīng)時(shí)效處理 280~310 400~435 368 10~13 淬硬后冷作硬化 280~320 400~465 340 8~10 純銅 T T T3 軟 160 210 70 29~48 硬 240 300 — 3 黃銅 H62 軟 260 294~300 — 25~40 半硬 300 343~460 200 20 硬 420 ≥ 12 — 10 H68 軟 240 294~300 100 40 半硬 280 340~441 — 25 硬 400 392~400 250 13 注：表中數(shù)據(jù)為板材力學(xué)性能。 卸料力、推件力及頂件力的計(jì)算 當(dāng)沖裁完成后，從板料上沖裁下來(lái)的沖件（或廢料）由于徑向發(fā)生彈性變形而擴(kuò)張，會(huì)塞在凹?？卓趦?nèi)或者板料上的孔，則沿 徑向發(fā)生彈性收縮而緊箍在凸模上。為了使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將工件或廢料從模具內(nèi)卸下或推出。從凸模上卸下緊箍的料所需要的力稱為卸料力，用 F 卸 表示；將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力稱為推件力，用 F 推表示；逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力稱為頂件力，用 F 頂 表示。 卸料力、推件力和頂件力是由壓力機(jī)和模具的卸料、頂件和推件裝置傳遞的。所以在選擇壓力機(jī)公稱壓力和設(shè)計(jì)以上機(jī)構(gòu)時(shí)，都需要對(duì)這三種力進(jìn)行計(jì)算。影響這些力的因素較多，主要有：材料的力學(xué)性能和料厚；沖件形狀和尺寸大小；凸、凹模間隙大?。慌艠哟钸呏荡?小及潤(rùn)滑情況等。生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 F 卸 = K 卸 F F 推 = nK 推 F F 頂 = K 頂 F 式中 F：沖裁力； K 卸 、 K 推 、 K 頂 ：分別為卸料系數(shù)、推件系數(shù)和頂件系數(shù)，其值見(jiàn)表 32； n：塞在凹?？卓趦?nèi)的沖件數(shù)。有反推裝置時(shí)， n=1；錐形孔口，n=0；直刃口，下出件凹模， n=h/t，其中 h 是直刃口部分的高度（ mm）， t 是材料厚度（ mm）。 表 32 卸料力、推件力及頂件力的系數(shù) 料厚 δ /mm K 卸 K 推 K 推 鋼 ≤ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 鋁、鋁合金 純銅、黃銅 ～ ～ ～ ～ 對(duì)于本模具設(shè)計(jì)的計(jì)算如下。 查表 32，得 K 卸 =～ ， K 推 =， K 推 =。 （ 1）卸料力 F 卸 =K 卸 F1 = 518 = （ KN） 式中 K 卸 查表 32，取 K 卸 =。 （ 2）推件力 F 推 = nK 推 F2 =1 518 = （ KN） 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 式中 K 卸 查表 32，取 K 推 =； n 為卡在凸、凹模內(nèi)的沖孔廢料數(shù)目。 （ 3）頂件力 F 頂 = K 頂 F2 = = （ KN） 式中 K 頂 查表 32，取 K 頂 =。 壓力機(jī)公稱壓力的確定 沖裁時(shí)，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖壓力（ F 總 ）， F 總 為沖裁力和與沖裁力同時(shí)發(fā)生的卸料力、推件力或頂件力的總和。根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)，沖壓力計(jì)算應(yīng)分別對(duì)待，即 當(dāng)模具結(jié)構(gòu)采用彈壓卸料裝置和下出件方式時(shí)： F 總 =F+ F 卸 + F 推 當(dāng)模具結(jié)構(gòu)采用彈壓卸料裝置和上出件方式時(shí)： F 總 =F+ F 卸 + F 頂 當(dāng)模具結(jié)構(gòu)采用剛性卸料裝置和下出件方式時(shí)： F 總 =F+ F 推 該落料沖孔復(fù)合模采用倒裝結(jié)構(gòu)及彈壓卸料和下出料（沖孔廢料）方式，則總沖壓力 F 總 為 F 總 =F+ F 卸 + F 推 =518++ = （ KN） 沖裁功 選擇沖裁設(shè)備時(shí)，除了要計(jì)算沖裁力，使壓機(jī)的公稱壓力大于沖裁力以外，還要進(jìn)行沖裁功的驗(yàn)算，使壓機(jī)的每次行程功不超過(guò)額定的數(shù)值，以保證其電動(dòng)機(jī)不過(guò)載、飛輪轉(zhuǎn)速不致下降太多。 因?yàn)楣κ橇εc其行程的乘積，所以平端刃口的沖裁功按下式計(jì)算： W=mPt/1000 式中 W：沖裁功， N m； t：材料厚度， mm； P：沖裁力， N： m：系數(shù)，一般取為 。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 當(dāng)計(jì)算出的沖裁功大于壓機(jī)規(guī)定的行程功時(shí)，就必須改變沖裁工藝或另選更大行程功的設(shè)備。壓機(jī)規(guī)定的行程功，可從壓機(jī)的說(shuō)明書(shū)或有關(guān)資料、手冊(cè)中查詢。 本設(shè)計(jì)的沖裁功為 W=mPt/1000 = 518 103 3/1000 = （ N m） 確