连接板冲孔落料复合模设计说明书 - 图文

料利用率，就要合理排样，减少工艺废料。

所以一个步距内的材料利用率η=(24.5×17.5-3.52×π-0.72π×3-0.82π)／(28.1×19) ×100％＝72.2％ 4.5搭边

排样时，冲裁件之间以及冲裁件之间与条料侧边之间留下的工艺废料称为搭边。它的作用一是补偿定位误差和剪板误差；二是增加条料刚度，以保证零件质量和送料方便。

确定合理搭边值有利于提高冲裁件质量。搭边过大时，材料利用率低；搭边过小时，搭边的强度和刚度不够，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲裁件毛刺，有时甚至单边拉入模具间隙，造成冲裁力不均，损坏模具刃口。

搭边数值取决于以下因素: （1）工件的尺寸和形状。 （2）材料的硬度和厚度。 （3）排样的形式（直排）。

（4）条料的送料方法（是否有侧压板）。

搭边值一般是由经验确定的，表2-2为最小搭边值的经验数表。

5模具设计冲裁工艺力计算

冲裁工艺力包括冲裁力以及卸料力，推件力和顶件力。冲裁时分离材料所需的力为冲裁力；将冲裁后由于弹性恢复而扩张，堵塞在凹模洞口内的工件（或废料）推出或顶出所需要的力为推料（件）力或顶料（件）力；将因弹性收缩而箍紧在凸模上的废料（或工件）卸掉的力为卸料力。 5.1冲裁力的计算

在冲裁过程中，冲裁力是随凸模进入凹模材料的深度而变化的。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重要依据之一。

用平刃模具冲裁时，其冲裁力Ｆ一般按下式计算：

F=KLtτ

式中 F—冲裁力； L—冲裁周边长度； t—材料厚度；

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b

公式（5-1）

τb—材料抗剪强度； Ｋ—系数；

L=132mm

系数Ｋ是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀，刃口磨损、板料力学性能和厚度波动等原因的影响而给出修正系数，一般取Ｋ=1.3。

表5-1 抗剪强度

不同的落料、冲孔情况 Z=0.15t Z=0.005t τ 落料 大零件d≥1000t 中等零件d≥50t 0.6σb 0.65σb 0.7σb 0.8σb 小零件 ＝0.8σb (5-10)t 冲孔 孔d＝t 1.8σb 孔d≤(2-1.5)t (1.2-1.4)σb 孔径d≤(5-2.5)t σb (1-1.2)σb (1.5-1.8)σb (2.0-2.6)σb 3.6σb τb的值查表为τb=245Mpa 所以

P1=1.3KLtτ

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=1.3×132×0.8×245/1000 =33.63（KN）

P2=1.3×12.87×0.8×245/1000 =3.3(KN)

计算总冲压力PZ：

PZ=P1+P2=33.63+3.3=36.93(KN) 根据计算，模具冲裁力为36.93KN。 5.2卸料力、推件力和顶件力的计算

在冲裁结束时，由于材料的弹性回复（包括径向回复和弹性翘曲回复）及摩擦的存在，将使冲落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，必须将紧箍在凸模上的料卸下，将梗塞在凹模内的材料推出。从凸模上卸下箍着的料称卸料力。由于影响这些力的因素较多，而且影响规律也很复杂，精确的计算这些力的大小比较困难，生产中常参照冲裁力用经验一般按以下公式计算：

（1）卸料力：F X=KXF 公式（5-2）

FX=KXF

=0.05×36.93KN

=1.85KN

（2）推件力：FT=nkTF 公式（5-3） =1×0.055×36.93KN =2.03KN

（3）顶件力：FD =KDF 公式（5-4）

=0.06×36.93KN

=2.22KN

式中，F为冲裁力，N；KX 、kT、KD分别为卸料力、推件力、顶件力系数，其值如表5-1所示；n为同时卡在凹模内的冲裁件（或废料）数，n=h／t；h为凹模洞口的直刃壁高度，mm；t为板料厚度；mm

因为采用弹性卸料装置和上出料方式，所以总冲压力为：

FZ=F+FX+FD 公式（5-5） =36.93N+1.85KN+2.22N

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=41KN

压力机公称压力应大于或等于冲压力，根据冲压力计算结果拟选压力机为J23—10。

表5-1 卸料力、推件力和顶件力系数

料厚t/mm ≤0.1 ＞0.1~0.5 ＞0.5~2.5 ＞2.5~6.5 ＞6.5 铝、铝合金 纯铜，黄铜 KX 0.06~0.075 0.045~0.055 0.04~0.05 0.03~0.04 0.02~0.03 0.025~0.08 0.02~0.06 KD 0.1 0.14 0.063 0.08 0.050 0.06 0.045 0.05 0.025 0.03 0.03~0.07 0.03~0.09 KT 钢

5.3压力中心的计算

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，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心相重合，否则，会使冲模和力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生过大的摩擦，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，可以按下述原则来确定：

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以用解析计算法求出冲模压力中心。

X0=（L1x1＋L2x2＋?Lnxn）/(L1＋L2＋?Ln) 公式（5-6） Y0=（L1y1＋L2y2＋??Lnyn ）/（L1＋L2＋?＋Ln）公式（5-7） 由于该工件在Y方向上高度对称，所以代入数据计算得：压力中心为（21.6，11）。

5.4模具刃口尺寸的计算 5.4.1模具间隙值的确定

凹凸模间隙对冲裁件质量，冲裁力，模具寿命都有很大的影响。因此，设计模具是一定要选择一个合理的间隙。

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