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精冲工艺力是如何计算的

2014-09-26 13:21:50

一、冲裁力P1

  冲裁力P1的大小取决于冲裁内外周边的总长度、材料的厚度和抗拉强度。可按经验公式计算:

  P1=f1LtT·σb

  式中f1——系数,取决于材料的屈强比;

    Lt——内外周边的总长(mm),Lt=Le+Li,Le为外周边长度,Li为内周边长度;

    T——材料厚度(mm);

    σb——材料的抗拉强度(N/mm2)。

  考虑到精冲时由于模具的间隙小,刃口有圆角,材料处于三向受压的应力状态和一般冲裁相比提高了变形抗力,因此取系数f1=0.9,故精冲的冲裁力为:P1=0.9 Lt tσb


二、压边力P2

  V形环压边力的作用有三:

  防止剪切区以外的材料在剪切过程中随凸模流动;

  夹持材料,在精冲过程中使材料始终和冲裁方向垂直而不翘起;

  在变形区建立三向受压的应力状态。

  因此正确计算和选定压边力对于保证工件剪切面的质量,降低动力消耗和提高模具的使用寿命都有密切关系

  压边力P2按以下经验公式计算:

  P2=f2Le·2hσb

  式中f2——系数,取决于σb,可由下表查得;

    Le——工件外周边长度(mm);

    h——V形齿高(mm);

    σb——材料的抗拉强度(N/mm2)。




三、反压力P3

  反压板的反压力也是影响精冲件质量的重要因素,它主要影响工件的尺寸精度、平面度、塌角和孔的剪切面质量,增加反压力可以改善上述质量指标,但反压力过大会增加凸模的负载,降低凸模的是使用寿命。因此和压边力一样均需在实际工艺过程中,在保证工件质量的前提下尽量调到公式计算:

  P3=pF

  式中F——工件的平面面积(mm2)

    p——单位反压力(N/mm2),p一般为20~70 N/mm2。

  反压力按上式计算波动范围较大,它也可用另一经验公式计算:

  P3=20% P1


四、总压力Pt

  工件完成精冲所需的总压力Pt是选用精冲压力机的主要依据

  Pt= P1 +P′2 +P3

  式中P1——冲裁力(N);

    P′2——保压压边力(N);

    P3——反压力(N)。

  为什么实现精冲所需的总压力不是P1、 P2 及P3之和呢?原因在于实践过程发现V形环压边圈压入材料所需的压力P2,远远大于精冲过程中为了保证工件剪切面质量要求V形环压边圈保持的压力P′2,一般P′2=30%~50% P2。 


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