冲压模压中心的计算方法.doc

压力中心的计算 ? 压力中心的确定 ?? ?模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。 ?? ?冲模的压力中心，可按下述原则来确定： １．对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。 ２．工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。 ３．形状复杂的零件、多孔冲模、 级进模的 压力中心可用解析计算法求出冲模压力中心。解析法的计算依据是：各分力对某坐标轴的力矩之代数和 等于诸力的 合力对该轴的力矩。求出合力作用点的 座标 位置 O０)，即为所求模具的压力中心(图2)。 图 2 解析法求压力中心 ?? ?计算公式为： ?? ? ?? ?因冲裁力与冲裁周边长度成正比， 所以式中的各冲裁力 P１、Ｐ２、Ｐ３……Pn，可分别用各冲裁周边长度 L１、Ｌ２、Ｌ３……Ln代替，即： ?? ? ????冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进人材料的深度(凸模行程)而变化的，如图2.2.3所示。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。用普通平刃口模具冲裁时，其冲裁力F一般按下式计算：???????????????? ????式中 F——冲裁力；????L——冲裁周边长度；????t——材料厚度；????——材料抗剪强度；????K——系数。????系数K是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一般取K＝1.3。????为计算简便，也可按下式估算冲裁力： ???????????????????????????????????????????????????????????? (2.6.2) 式中——材料的抗拉强度。 ????? 在冲裁结束时，由于材料的弹性回复（包括径向弹性回复和弹性翘曲的回复）及摩擦的存在，将使冲落部分的材料梗塞在凹模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。为使冲裁工作继续进行，必须将箍在凸模上的料卸下，将卡在凹模内的料推出。从凸模上卸下箍着的料所需要的力称卸料力；将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力称推件力；逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力称顶件力，如图2.6.1所示。 ???????? 卸料力、推件力和顶件力是由压力机和模具卸料装置或顶件装置传递的。所以在选择设备的公称压力或设计冲模时，应分别予以考虑。影响这些力的因素较多，主要有材料的力学性能、材料的厚度、模具间隙、凹模洞口的结构、搭边大小、润滑情况、制件的形状和尺寸等。所以要准确地计算这些力是困难的，生产中常用下列经验公式计算：????卸料力???????????????(2.6.3) ???? 图2.6.1 ????推件力 ?????????????(2.6.4) ????顶件力 ??????????????(2.6.5)????式中 F——冲裁力； 图2.6.1 卸料力 推件力和顶件力????——卸料力、推件力、顶件力系数，见表2.6.1；????n——同时卡在凹模内的冲裁件(或废料)数。????????式中 h——凹模洞口的直刃壁高度；????t——板料厚度。 注：卸料力系数Kx，在冲多孔、大搭边和轮廓复杂制件时取上限值。 　 ????? 压力机的公称压力必须大于或等于各种冲压工艺力的总和Fz。Fz的计算应根据不同的模具结构分别对待，即????采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时???????????????????????????????? ???????????????????? (2.6.6) ????采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模时 ??????????????????????????????? ???????????????????? (2.6.7) ????采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时??????????? ???????????????????? ????????????????????????????? (2.6.8) ???? ?为实现小设备冲裁大工件，或使冲裁过程平稳以减少压力机振动，常用下列方法来降低冲裁力。? ??? 1．阶梯凸模冲裁 ??? 在多凸模的冲模中，将凸模设计成不同长度，使工作端面呈阶梯式布置，如图2.6.2所示，这样，各凸模冲裁力的最大峰值不同时出现，从而达到降低冲裁力的目的。 图2.6.2 凸模的阶梯布置法 ? ? 在几个凸模直径相差较大，相距又很近的情况下，为能避免小直径凸模由于承受材料流动的侧