【文章內(nèi)容簡介】 抗力。對于普通平刃刀口的沖裁，其沖裁力 F 可按如下公式計算： ?kLtF? （ ） 其中： F— 沖裁力 N L— 沖裁件的周長 mm t— 材料厚度 mm ? — 材料抗剪強度 MPa k— 系數(shù)（與材料 性能，厚度偏差，模具的間隙波動有關，常取 ） 由于在通常情況下 σb=? ，故為了計算上的方便，公式可簡化為： bLtF ?? （ ） 對本工件， σb=386MPa， t=1mm 已知： L=（ +10） ?2+? ?5= 故： 1 6 5 . 9 5 1 3 8 6 6 4bF L t K N?? ? ? ? ? 彎曲力的計算 [10] 彎曲件展開長度計算 圖 22預彎零件尺寸圖 （ 1）無圓角半徑（較小）的彎曲件（ r〈 ）根據(jù)毛坯與制件等體積法計算。 10 （ 2）有圓角半徑（較大）的彎曲件（ r）根據(jù)中性層長度不變原理計算。因為 r=1=?1=,屬于有圓角半徑 (較大 )的彎曲件 .所以彎曲件的展開長度按直邊區(qū)與圓角 區(qū)分段進行計算 .視直邊區(qū)在彎曲前后長度不變 ,圓角區(qū)展開長度按彎曲前后中性層長度不變條件進行計算 . 所以毛坯展開尺寸等于彎曲件直線部分長度與圓弧部分長度的總和。即： )(180 txrliL iii ????? ?? 式中： L為彎曲件毛坯總長度（ mm）； li 為各段直線部分長度（ mm）； i ? 為各段圓弧部分彎曲中心角（ 176。 ）； i r －各段圓弧部分彎曲半徑（ mm）； i x 為各段圓弧部分中性層位移系數(shù)。，查表 46 可知：中性層位移系數(shù) ix =， 故該零件的展開長度為 L=13?2+28+? ? ??60 (1 0 . 3 8 1)180 ≈ (mm) 彎曲件回彈值的計算 大變形程度 (r/t5)時的回彈值 大變形程度 ,圓角半徑回彈小 ,不必計算 ,只計算凸模角度 . ① 彎曲件 彎曲角 ? 不為 90176。時．其回彈角可由下式計算 △ 39。? =（ 180176。 ? ） ?△ ? /90176。 a. 查表 43(P115)得到△ ? =3176。 ． ． △ 39。? =（ 180176。 ? ） ?△ ? /90176。 =（ 180176。 60176。） ?3176。 /90176。 =4176。 c. 計算凸模中心角 t? =? △ 39。? =90176。 4176。 =56176。 以上各式中， △ 39。? 彎曲件的彎曲角為 ? 176。時的回彈角 , (176。 )。 ? 彎曲件的要求的彎曲角 , (176。 )。 △ ? 彎曲件為 90176。時的回彈角 , (176。 ). 彎曲力的計 算 彎曲力是設計沖壓工藝過程和選擇設備的重要依據(jù)之一。由于彎曲力受到材料性能、制件形狀、彎曲方法、模具結構等多種因素的影響，因此很難用理論分析方法進行準確的計算，一般來講校正彎曲力比自由彎曲力大。生產(chǎn)實際中常用下列經(jīng)驗公式作概略計算。 1. 自由彎曲力 11 V形件 U形件 式中： F自 —— 自由彎曲力 (沖壓行程結束，尚未進行校正彎曲時的壓力 )， N； b —— 彎曲件寬度， mm； t —— 彎曲件材料厚度， mm； r —— 彎曲件的彎曲內(nèi)半徑， mm； b —— 材料抗拉強度， MPa； K—— 安全因數(shù)，一般取 K＝ 。 故 F自 =**10*1*1*386/（ 1+1） = F校 =qA 式中： F校 —— 校正力， N； q —— 單位校正力， MPa，見下表； A —— 工件被校正部分在垂直于凸模運動方向上的投影面積， mm2。 表 其中：由 表 查得單位校正力 q = 20～ 30MPa ,取 q = 25MPa； 水平投影面積 A =30*10 ? * = 2mm 所以： F=qA = 7010N 對于有頂料裝置和壓料裝置的彎曲模而言，其頂件力或壓料力可近似取 Q=(～ )F自 4. 彎曲時壓力機的壓力確定 彎曲時壓力機的壓力可用下式計算 F≥ F自 +F 校 + Q 2 b0 6kbtrtF ?自 .= + 2 b0 7kbt自 .= + 12 式中： F—— 壓力機的公稱壓力， N。 自由彎曲時，校正彎曲力 F 校不計。 校正彎曲時，校正彎曲力與自由彎曲力不是同時產(chǎn)生，且校正彎曲力比自由彎曲力及頂件壓料力大得多，故 F 自 和 Q 可以忽略，只按校正彎曲力 F 校大小來選擇壓力機。 根據(jù)設計要求，零件上的彎曲可采用自由彎曲 ，故： trkbtF b?? ?彎 （ ） 彎F — 自由彎曲力 b— 彎曲件寬度 10mm r— 彎曲件的彎曲內(nèi)半徑 1mm b? — 材料抗拉強度 386MPa k— 安全系數(shù) k= t— 材料厚度 1mm 由此算得 彎F = 由于在設計工序時彎曲凸模的長度比沖裁凸模的長度要短， 且 沖裁工序先于彎曲工序，不同時進行，在選擇壓力機時彎曲力相對于沖裁力可不用考慮。 卸料力，推件力和頂件力的計算 [2] 由于沖裁時材料的彈性變形和摩擦，在一般沖裁條件下，沖裁后材料將發(fā)生彈性恢復，使落料件或沖孔廢料梗塞在凹模中，而板料則 緊卡在凸模上，為使沖裁工作繼續(xù)進行，必須將卡在凸模上的板料卸下，將卡在凹模中的工件或廢料向上或向下推出。將緊卡在凸模上的料卸下所需要的力稱為卸料力；將卡 在凹模中的料推出所需要的力稱為推件力；將卡在凹模中的料逆著沖裁方向頂出所需的力稱為頂件力 [2]。由經(jīng)驗公式可得以上推件力 ，卸料力和頂件力的計算公式為： 沖卸卸 FKF ? （ ） 沖推推 FnKF ? （ ） 沖頂頂 FKF ? （ ） 由表查得 ： ?卸 ， ?推 ， ?頂K ， n=4 由此計算得： 0 .0 5 6 4 3 .2F KN? ? ?卸 13 4 64 K N? ? ? ?推 0. 06 64 3. 84F KN? ? ?頂 沖裁工藝力的計算 [2] 如前面計算，沖裁工藝力包括沖裁力，卸料力和頂件力，因此選擇壓力機時依據(jù)模具結構分別計算沖裁工藝力。依據(jù)設計方案采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁工藝力為： 64 3. 2 3. 52 70 .7 2F F F F KN? ? ? ? ? ? ?沖 卸 推 依據(jù)此工藝力 F 選擇壓力機噸位。 模具壓力中心的確定 [2] 本例產(chǎn)品為對稱形狀制件，壓力中心位于制件輪廓圖形的幾何中心上，算得壓力中心為 G(,5). 沖裁模刃口尺寸的計算 沖孔φ 5 設沖孔尺寸為 ??0d ，根據(jù)模具刃口尺寸和制造公差原則， 沖孔時以凸模設計為基準，首先確定凸模刃口尺寸，使凸?；境叽缃咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙 min2c 。凸模制造偏差取負偏差，凹模取正偏差 [12]。 0m in()ppd d x ??? ? ? （ ） m in 0 m in m in 0( 2 ) ( 2 )p ddpd d c d x c? ?? ?? ? ? ? ? ? （ ） 其中： d — 沖孔凹?；境叽纾?mm pd — 沖孔凸?；境叽?， mm mind — 沖孔件的最小極限尺寸， mm ? — 制件公差， 對 φ 12 孔， ? =；對 φ 5孔， ? = min2c — 凹模、凸模最小初始雙面間隙， 由表查得 min2c = max ?c mm p? — 凸模下偏差，可按 IT6 級選用， 對 φ 5孔 , p? = 14 d? — 凹模上偏差，可按 IT7 級選用， 對 φ 5孔 , d? = x— 系數(shù)，其作用是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件 公差帶 的中間尺寸，與工件制造精度有關。按如下表格選擇。 因制件公差取 IT12 級故 x= 表 材料厚度 t/mm 非圓形 圓形 1 工件公差△ 1 1~2 2~4 4 ≤ ≤ ≤ ≤ ~ ~ ~ ~ ≥ ≥ ≥ ≥ ＜ ＜ ＜ ＜ ≥ ≥ ≥ ≥ ○1 對φ 5 依據(jù)以上公式和參數(shù)可計算得： ? ? mmd p 0 0 0 ?? ???? ? ? mmd d 0 1 1 ?? ???? 校核： m inm a x ????? ccdp ?? 滿足條件 落料零件 [2] 圖 15 圖 模輪廓磨損圖 因為落料凸模采用 IT6 級精度制造，凹模采用 IT7 級精度制造，以凹模為設計基準件，上圖中虛線框為凹模輪廓磨損后的變化。按配制加工的方法，只要確定落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模的刃口尺寸由凹模的實際尺寸按間隙要求配制。 根據(jù) b圖，磨損后變大的尺寸為： 1dA ， 2dA 磨損后變小的尺寸為 ： 1dB 表 工作性質 凹模刃口尺寸磨損情 況 基準件凹模的尺寸 配置凸模的尺寸 落料 磨損后增大的尺寸 0 .2 5m ax 0()jA A x ??? ? ? 按凹模實際尺寸配置，保證雙面合理間隙min max2 ~ 2cc 磨損后減小的尺寸 0m in 0 .2 5()jB B x ??? ? ? 磨損后不變的尺寸 m in( ) 25jCC? ? ? ? ? 其中 x為磨損系數(shù)，由 表 查 得 . 表 材料厚度 t/mm 非圓形 圓形 1 工件公差△ 1 1~2 2~4 4 ≤ ≤ ≤ ≤ ~ ~ ~ ~ ≥ ≥ ≥ ≥ ＜ ＜ ＜ ＜ ≥ ≥ ≥ ≥ 16 故 落料部分以落料凹模為基準計算 ,落料凸模按間隙值配制；沖孔部分以沖孔凸模為基準計算 ,沖孔凹模按間隙值配制。既以落料凹模、沖孔凸模為基準，凸凹模按間值配制。 圖 根據(jù)表 28,由材料厚度可得 Zmin=, Zmax=. (1).由落料凹模磨損后變大 ,有 A1=? ,A2=? . 由表 314,表 315可得磨損系數(shù) X1=1,X2=1 所以 : Ad1=(A1maxx△ ) 4/0?? =(101*) ? = ? Ad2=(A2maxx△ ) 4/0?? =(*) ? = ? 由于 Ad1, Ad2 為落料尺寸 ,故以凹模為基準 ,配作凸模，所以落料凸模刃口尺寸按凹模實際尺寸配作，保證雙面間隙值為 ～ . (2).由沖孔凸模磨損后變小有 :B1=? , 所以 : 1dB =(B1min+X1△ 1)0 4/?? =(5+*)? =? (3).凸凹模磨損后不變的尺寸 Cp1=? , Cp2=5? IT14,所以 , 5 的公差為 . 由 Cp=(Cmin+△ )? 8/? 得 : Cp1=(Cmin+△ )? 8/? =(+*)? =? 17 Cp2=(Cmin+△ )? 8/? =(+*)? =? 彎曲 模的設計 [10] 彎曲模設計的前期準備 圖 U型零件圖 確定工件類型是彎曲件后 ,要根據(jù)零件圖及生產(chǎn)批量要求 ,分析彎曲件的工藝性 .根據(jù)所確定的彎曲模結構形式，把彎曲工件結構部分畫出，這時畫出的結構圖是工件示意圖，其目的是為了分析所確定的結構是否合理，毛坯彎曲后能否滿足產(chǎn)品的技術要求，根據(jù)分析結果對模具簡圖進行修正，為最后確定彎曲模結構做準備。 彎曲 模具的組成 支承板彎曲模的上模主要由上模固定座，凸模等零件組成；下 模主要由凹模，凹模固定板，頂板，頂桿，和下模座等零件組成。