沖裁力與壓力中心的計(jì)算和沖裁工藝性解讀ppt課件.ppt

第六節(jié)沖裁力和壓力中心的計(jì)算 沖裁力 沖裁過(guò)程中凸模對(duì)板料施加的壓力 一 沖裁力的計(jì)算 用普通平刃口模具沖裁時(shí) 沖裁力F一般按下式計(jì)算 注 F 沖裁力 L 沖裁周邊長(zhǎng)度 t 材料厚度 材料抗剪強(qiáng)度 K 系數(shù) 一般取K 1 3 卸料力 二 卸料力 推件力及頂件力的計(jì)算 推件力 頂件力 從凸模上卸下箍著的料所需要的力 將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力 逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力 卸料力 推件力 頂件力 卸料力 推件力 頂件力系數(shù) 見(jiàn)表2 13 n 同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件 或廢料 數(shù) 式中h 凹模洞口的直刃壁高度 t 板料厚度 式中 壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和Fz 三 壓力機(jī)公稱(chēng)壓力的確定 采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí) 采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時(shí) 采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí) 模具的壓力中心 四 沖模壓力中心的確定 為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作 應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合 1 簡(jiǎn)單幾何圖形壓力中心的位置1 對(duì)稱(chēng)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(shí) 其壓力中心位于直線段的中心 3 沖裁圓弧線段時(shí) 其壓力中心的位置 按下式計(jì)算 沖壓力合力的作用點(diǎn) 復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的計(jì)算方法有 解析法 還作圖法和懸掛法 解析法的具體步驟 1 按照比例繪制出凸模刃口的輪廓 2 在任意位置建立X Y坐標(biāo)系 3 將復(fù)雜輪廓線分成若干簡(jiǎn)單的直線段和圓弧 并求出各線段的長(zhǎng)度L1 L2 L3 L4 2 復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的確定 4 求出各線段的重心并確定各線段重心在坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)x1 x2 x3 x4 和y1 y2 y3 y4 5 按照公式求出該復(fù)雜輪廓在坐標(biāo)系中的坐標(biāo) 3 確定多凸模模具的壓力中心 多凸模沖裁壓力中心的計(jì)算原理和方法與復(fù)雜形狀零件模具壓力中心的計(jì)算原理相同 確定多凸模模具的壓力中心 是將各凸模的壓力中心確定后 再計(jì)算模具的壓力中心 具體步驟如下 1 按相同的比例繪制出各個(gè)凸模刃口的輪廓圖及其分布圖 2 在任意位置建立X Y坐標(biāo)系 3 求出各個(gè)凸模刃口的周長(zhǎng)L1 L2 L3 L4 4 求出各個(gè)凸模的壓力中心 并確定各個(gè)壓力中心在坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)x1 x2 x3 x4 和y1 y2 y3 y4 5 按照公式求出該復(fù)雜輪廓在坐標(biāo)系中的坐標(biāo) 第一節(jié)沖裁的工藝設(shè)計(jì) 沖裁工藝設(shè)計(jì)包括 沖裁件的工藝性和沖裁工藝方案確定 一 沖裁件的工藝性分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性 沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法 在模具壽命和生產(chǎn)率較高 成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件 一 沖裁件的工藝性分析 1 沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 1 沖裁件的形狀 2 沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角應(yīng)以圓角過(guò)渡 避免尖角 圓角大小 見(jiàn)表2 1 3 沖裁件上凸出的懸臂和凹槽 4 沖裁件的孔邊距與孔間距 5 在彎曲件或拉深件上沖孔時(shí) 6 沖孔時(shí) 因受凸模強(qiáng)度的限制 孔的尺寸不應(yīng)太小 否則凸模易折斷或壓彎 用無(wú)導(dǎo)向凸模和有導(dǎo)向的凸模所能沖制的最小尺寸 分別見(jiàn)表2 2和表2 3 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(jí)與經(jīng)濟(jì)級(jí)兩類(lèi) 即精密沖裁和普通沖裁 1 沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT11級(jí) 一般要求落料件公差等級(jí)最好低于IT10級(jí) 沖孔件最好低于IT9級(jí) 見(jiàn)表2 4 2 沖裁件的斷面粗糙度與材料塑性 材料厚度 沖裁模間隙 刃口銳鈍以及沖模結(jié)構(gòu)等有關(guān) 當(dāng)沖裁厚度為2mm以下的金屬板料時(shí) 其斷面粗糙度Ra一般可達(dá)12 5 3 2 m 見(jiàn)表2 5 3 沖裁件尺寸標(biāo)注 沖裁件尺寸的基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與其沖壓時(shí)定位基準(zhǔn)重合 并選擇在沖裁過(guò)程中基本上不變動(dòng)的面或線上 1 分析零件的沖壓工藝性 2 確定沖壓工藝方案 1 沖裁工序的組合近而確定沖模結(jié)構(gòu) 二 沖裁工藝方案的確定 1 根據(jù)生產(chǎn)批量來(lái)確定 2 根據(jù)沖裁件尺寸和精度等級(jí)來(lái)確定 3 根據(jù)對(duì)沖裁件尺寸形狀的適應(yīng)性來(lái)確定 4 根據(jù)模具制造安裝調(diào)整的難易和成本的高低來(lái)確定 5 根據(jù)操作是否方便與安全來(lái)確定 2 沖裁順序的安排 級(jí)進(jìn)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 采用定距側(cè)刃時(shí) 定距側(cè)刃切邊工序安排與首次沖孔同時(shí)進(jìn)行 以便控制送料進(jìn)距 多工序沖裁件用單工序沖裁時(shí)的順序安排 1 先落料使坯料與條料分離 再?zèng)_孔或沖缺口 2 沖裁大小不同 相距較近的孔時(shí) 為減少孔的變形 應(yīng)先沖大孔后沖小孔 各種沖裁模的性能對(duì)比 生產(chǎn)批量與模具類(lèi)型的關(guān)系 單位千件 圖示連接板沖裁零件 材料為10鋼 厚度為2mm 該零件年產(chǎn)量20萬(wàn)件 沖壓設(shè)備初選為250kN開(kāi)式壓力機(jī) 要求制定沖壓工藝方案 例 1 分析零件的沖壓工藝性 1 材料 2 工件結(jié)構(gòu) 3 尺寸精度 4 結(jié)論2 確定沖壓工藝方案該零件包括落料 沖孔兩個(gè)基本工序 有一下三種工藝方案 方案一 先落料 后沖孔 采用單工序模生產(chǎn) 方案二 落料 沖孔復(fù)合沖壓 采用復(fù)合模生產(chǎn) 方案三 沖孔 落料連續(xù)沖壓 采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 但兩道工序 兩副模具 生產(chǎn)效率低且制件精度低 很難滿(mǎn)足生產(chǎn)量和精度的要求 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(chǎn)率也能滿(mǎn)足要求 盡管結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 但零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng) 模具制造并不困難 方案三只需要一副模具