6.55mm工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度低,普通冲裁完全满足要求。
图2.1 冲裁工件简图
2.2冲压工艺方案为落料冲孔复合模。
2.3主要设计计算
2.3.1弯曲件坯料尺寸计算 2.3.1.1弯曲中性层位置的确定
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根据中性层的定义,弯曲件的坯料长度应等于中性层的展开长度。中性层位置以曲率半径?表示,通常用下面经验公式确定:
?=r+xt=1.4+0.42×0.35=1.547 式中:r—弯件的内弯曲半径 t—材料的厚度
x—中性层位移系数,取x=0.42 2.3.1.2弯曲件坯料尺寸的计算
图2.2 r>0.5t弯曲
中性层确定后,利用下述公式初步计算坯料长度,还需反复试弯曲不断修正,才能最后确定坯料的形状及尺寸。
该工件圆角半径r>0.5t,其弯曲件变薄不严重,按中性层展开的原理,坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和,即
Lz=l1+l2+l3+2
??180?
式中:Lz——坯料展开总长度 ?——弯曲中心角 计算得
L=(40-0.35-1.4)+(40-0.35×2-1.4)+(78-0.35-1.4)+23.14?90?1.547 180第 6 页 共 42 页
=645.86mm
所以弯曲件展开尺寸为:645.86mm×316mm 2.3.2排样方式的确定及其计算
该工件的形状是规格的矩形,应该采用直排的方式,如图2.3所示 搭边值取2.2mm 和3.5mm,通过计算,条料的宽度为650.86mm,这里宽度取652mm,步距为318.2mm。
图2.3工件排样图
2.3.3冲压力计算
该模具采用复合模,拟定选择弹性卸料,顶件装置,冲压力的相关计算如下:
1落料力: ○
F落 =KLT?b
式中:F--- 冲裁力 L----冲裁周边长度 T----材料的厚度
?b----材料抗剪强度,取抗剪强度为300MPa
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K-----系数,一般取1.3
F 落=1.3×0.35×300×1923.72=262587.78N
2冲孔力: ○
F冲=KLT?b=1.3×0.35×300×317.45=43331.93N 冲裁力: F=F落+F冲=305919.71N
3弹性卸料力: ○
F卸=KXF=0.05×F=15295.99N
式中:F--- 冲裁力
FX----卸料力系数,取0.05查表2.6.1[1]
4顶件力: F顶=KDF=0.08×F=24473.58N ○
式中:F--- 冲裁力
FD----顶件力系数,取0.08查表2.6.1[1]
5冲压工艺力总和FZ ○
F=F+F卸+F顶=345689.28N
根据计算结果和结合模具的实际尺寸,冲压设备拟选J21-400A。
2.3.4压力中心的确定及相关计算
计算压力中心时,先画出凸凹模型口图,如图2.3所示。在图中将XOY坐标系建立在图示的对称中心线上,将冲裁轮廓线按几何形状分解成L1~L9,共9组基本线段,用分析法求得模具的压力中心C点的坐标(8.46 0)有关计算如下表:
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