墊片沖壓模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(編輯修改稿)
2024-08-30 01:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 s=一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率η為 η=A/(B*S) =%12太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）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=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(qiáng)度，MPa； K：考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學(xué)性能與厚度的波動等因素引入的修正系數(shù)，一般取K=。對于同一種材料，其抗拉強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度的關(guān)系為σb≈，故沖裁力也可按下式計(jì)算 F=Ltσb （式32）本設(shè)計(jì)的沖裁力按式32進(jìn)行計(jì)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(xué)性能材料名稱牌 號材 料狀 態(tài)力 學(xué) 性 能抗剪強(qiáng)度τ/MPa抗拉強(qiáng)度σb/MPa屈服點(diǎn)σs/MPa伸長率δ（%）普 通碳素鋼Q195Q235Q275未 經(jīng)退 火255~314315~39019528~33303~372375~460 23526~31392~490490~61027515~20碳 素結(jié)構(gòu)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(jīng) 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(xué) 性 能抗剪強(qiáng)度τ/MPa抗拉強(qiáng)度σb/MPa屈服點(diǎn)σs/MPa伸長率δ（%）硬鋁2A12已退火105~125150~220—12~14淬硬并經(jīng)時(shí)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(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，從板料上沖裁下來的沖件（或廢料）由于徑向發(fā)生彈性變形而擴(kuò)張，會塞在凹?？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??；排樣搭邊值大小及潤滑情況等。生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)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(shù)、推件系數(shù)和頂件系數(shù)，其值見表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/mmK卸K推K推鋼≤～～～～～～～～鋁、鋁合金純銅、黃銅～～～～對于本模具設(shè)計(jì)的計(jì)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(shí)，壓力機(jī)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(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+F1+F2=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額定的數(shù)值，以保證其電動機(jī)不過載、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，Nm； t：材料厚度，mm； P：沖裁力，N： m：系數(shù)。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)的說明書或有關(guān)資料、手冊中查詢。本設(shè)計(jì)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(diǎn)。求壓力中心的方法是：采用求空間平行力系的合力作用點(diǎn)。為了
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