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学兔兔 l遵 匐 化 非封闭形孔冲裁的受力分析 Non closed hole punching force analysis 李宗义，董冠文 LI Zong—yi．DONG Guan．wen (甘肃机电职业技术学院 机械工程系。天水741001) 摘 要：模具在非封闭形孔的冲裁过程中，其凸模既受冲裁力的作用，又受到凸模与坯料接触面相互 作用产生侧压力的作用并且侧压力不易平衡，常常会因凸凹模碰撞而发生崩刃报废，为避免 凸凹模碰撞而发生崩刃报废，本文在分析非封闭形孔冲裁受力的基础上提出了非封闭形孔冲 裁的校核方法，并通过一实例进行了验证，完善了冲压理论关于对非封闭形孔冲裁校核。 关键词：非封闭形孔；冲裁力；侧压力；崩刃报废 中圈分类号：TG386 文献标识码：B 文章编号：1 009—01 34(201 2)09(下)一0037—04 Doi：1 0．3969／J．1ssn．1009-01 34．201 2．9(下)．1 3 0 引言 模具是一种工艺装置，由多个模具零件组合 装配而成，模具零件正是符合材料力学研究的机 械零件或机构，它们在受到材料变形力作用下发 生变形，其变形形式包括拉伸、压缩、剪切、弯 曲及其组合、乃至断裂。模具零件在工作时，保 持某种稳定平衡状态，其结构尺寸和形状位置关 系，遵循一定基本力学规律 】。所以要将模具正确 地设计出来，尤其要在模具结构上有所创新，必 须具备材料力学知识。在冲压生产中，除了封闭 形孔冲裁外，还会遇到如切舌、冲槽等非封闭形 孔的冲裁。模具在非封闭形孔的冲裁过程中，其 图1 一端凼足，另一端目田的大挠度亘朴 凸模不但受冲裁力的作用，同时还受到凸模与坯 压力 (冲裁力)F和横向力 (侧压力)F。作用。在 料接触面相互作用产生侧压力的作用。在此情况 任意x截面上，弯矩为： 下，侧压力不易平衡。当侧压力达到一定数值时 将会使凸模挠曲变形，产生挠度，挠度超过冲裁 ( )=一F(5一w)一 (f—X) 间隙时，凸模就会直接触及凹模，造成凸凹模间 挠曲线的近似微分方程为 ： 隙不均，甚至会因凸凹模碰撞而发生崩刃报废 】。 本文通过建立非封闭形孔冲裁的力学模型，为避 窘=-M(x)=F —w)+ (f— ) 免凸凹模碰撞而发生崩刃报废，确定非封闭形孔 冲裁的校核方法，并通过一实例进行了验证。 令，． 则上式可写成： 1 非封闭形孔冲裁的受力分析及力 d2w 学模型的建立 w I F、 l叫 在非封闭形孔冲裁的条件下，由于作用于凸 以上微分方程的通解为： 模上的力除了冲裁力外，同时还有凸模与坯料接 触面相互作用产生的侧压力，并且侧压力总是指 w：上s 蹦+Mcos + +鲁(，一 ) (1) 向凸模。可将此凸模抽象为一端固定，另一端自 其一介导数为： 由的大挠度直杆 (如图1所示)，此杆的自由端受 救稿日期：2012-0