【文章內容簡介】 s=一個步距內的材料利用率η為 η=A/(B*S) =%12太原工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）第3章 沖壓力和壓力中心的計算 確定沖壓力 沖裁力的計算沖裁力是沖裁時凸模沖穿板料所需的壓力。在沖裁過程中，沖裁力是隨凸模進入板料的深度（凸模行程）而變化的。通常，沖裁力是指沖裁過程中的最大值（Fmax）。影響沖裁力的主要因素是材料的力學性能、厚度、沖件輪廓周長及沖裁間隙、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算 F=KLtτb （式31）式中 F：沖裁力，N； L：沖件周邊長度，mm； t：材料厚度，mm； τb：材料抗剪強度，MPa； K：考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學性能與厚度的波動等因素引入的修正系數，一般取K=。對于同一種材料，其抗拉強度與抗剪強度的關系為σb≈，故沖裁力也可按下式計算 F=Ltσb （式32）本設計的沖裁力按式32進行計算。查表31，σb的取值范圍為540～690，取σb=600MPa。L1=*2=（mm）,X1=0（mm）L2=（mm）,X2=（mm）L3=（mm）,X3=（mm）L4=（mm）,X4=（mm）L5=（mm）,X5=（mm）L6=（mm）,X6=（mm）L7=（mm）,X7=（mm）L8=（mm）,X8=（mm）L9=（mm）,X9=（mm）L1+L2+L3+L4+L5+L6=L7+L8+L9=L1*X1+L2*X2+L3*X3+L4*X4+L5*X5+L6*X6+L7*X7+L8*X8+L9*X9=沖裁力F=Lbσb =表31 沖壓常用金屬材料的力學性能材料名稱牌 號材 料狀 態(tài)力 學 性 能抗剪強度τ/MPa抗拉強度σb/MPa屈服點σs/MPa伸長率δ（%）普 通碳素鋼Q195Q235Q275未 經退 火255~314315~39019528~33303~372375~460 23526~31392~490490~61027515~20碳 素結構鋼08F0810F101520354550已退火230~310275~38018027~30260~360215~41020027220~340 275~41019027260~340295~43021026270~380335~47023025380~400355~50025024400~520490~63532019440~560530~68536015440~580540~71538013不銹鋼1Cr13已退火320~380440~470120201Cr18Ni9Ti經 熱處 理460~520560~64020040鋁1060、1050A、1200已退火8070~11050~8020~28冷作硬 化100130~140—3~4 （續(xù)）材料名稱牌 號材 料狀 態(tài)力 學 性 能抗剪強度τ/MPa抗拉強度σb/MPa屈服點σs/MPa伸長率δ（%）硬鋁2A12已退火105~125150~220—12~14淬硬并經時效處理280~310400~43536810~13淬硬后冷作硬化280~320400~4653408~10純銅TTT3軟 1602107029~48硬240300—3黃銅H62軟260294~300—25~40半硬300343~46020020硬420≥12—10H68軟240294~30010040半硬280340~441—25硬400392~40025013 注：表中數據為板材力學性能。 卸料力、推件力及頂件力的計算當沖裁完成后，從板料上沖裁下來的沖件（或廢料）由于徑向發(fā)生彈性變形而擴張，會塞在凹?？卓趦然蛘甙辶仙系目?，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)進行，必須將工件或廢料從模具內卸下或推出。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；逆沖裁方向將料從凹模內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和模具的卸料、頂件和推件裝置傳遞的。所以在選擇壓力機公稱壓力和設計以上機構時，都需要對這三種力進行計算。影響這些力的因素較多，主要有：材料的力學性能和料厚；沖件形狀和尺寸大??；凸、凹模間隙大??；排樣搭邊值大小及潤滑情況等。生產中常用下列經驗公式計算F卸= K卸FF推= nK推FF頂= K頂F式中 F：沖裁力； K卸、K推、K頂：分別為卸料系數、推件系數和頂件系數，其值見表32； n：塞在凹?？卓趦鹊臎_件數。有反推裝置時，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 料厚δ/mmK卸K推K推鋼≤～～～～～～～～鋁、鋁合金純銅、黃銅～～～～對于本模具設計的計算如下。查表32，得K卸=，K推=1 卸料力 F2=*F=2 推件力F1=*F=沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖壓力（F總），F(xiàn)總為沖裁力和與沖裁力同時發(fā)生的卸料力、推件力或頂件力的總和。根據不同的模具結構，沖壓力計算應分別對待，即當模具結構采用彈壓卸料裝置和下出件方式時：F總=F+ F卸+ F推當模具結構采用彈壓卸料裝置和上出件方式時：F總=F+ F卸+ F頂當模具結構采用剛性卸料裝置和下出件方式時：F總=F+ F推該落料沖孔復合模采用倒裝結構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+F1+F2=選擇沖裁設備時，除了要計算沖裁力，使壓機的公稱壓力大于沖裁力以外，還要進行沖裁功的驗算，使壓機的每次行程功不超過額定的數值，以保證其電動機不過載、飛輪轉速不致下降太多。因為功是力與其行程的乘積，所以平端刃口的沖裁功按下式計算： W=mPt/1000式中 W：沖裁功，Nm； t：材料厚度，mm； P：沖裁力，N： m：系數。當計算出的沖裁功大于壓機規(guī)定的行程功時，就必須改變沖裁工藝或另選更大行程功的設備。壓機規(guī)定的行程功，可從壓機的說明書或有關資料、手冊中查詢。本設計的沖裁功為 W=mPt/1000 = = （Nm） 確定模具壓力中心模具的壓力中心，就是沖壓力合力的作用點。求壓力中心的方法是：采用求空間平行力系的合力作用點。為了