冲压模具拉伸模设计的三大关键力:冲裁、弯曲与拉伸怎么算?

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在冲压模具的设计里头,计算冲裁力这个事儿,是设计进程的关键所在。冲裁力呢,指的是在冲压这个过程当中,材料针对公模的最大抵抗力。这个数值,主要是由材料的性质、厚度以及冲件分离轮廓的长度来决定的。当采用平刃冲裁的时候,冲裁力的计算式子像这样:P等于1.3Ltb ,或者是P等于LtC 。式中,P代表冲裁力,其单位是牛顿或者千牛顿,L表示冲裁周边长度,单位为毫米,t为材料厚度,单位同样是毫米,b与C分别是材料的抗剪强度与抗拉强度,单位都是牛顿每平方毫米,系数1.3考虑了板料厚度公差、模具刃口锋利程度、冲裁间隙以及材料机械性能的变动因素。

冲裁结束之后,鉴于材料存在弹性变形情况,存在致使材料附着于冲子之上或者卡在下方模具内部的可能性,要借助卸料力、推料力以及顶件力去处理这一问题。卸料力、推料力跟顶料力的大小同冲件材质、板的厚度、冲裁轮廓尺寸以及冲子与下方模具刀口表面的粗糙度相关。计算公式如下:Q等于KP(此为卸料力),Q1等于Nk1P(此为推料力),Q2等于K2P(此为顶料力)。其中,K、K1、K2分别是卸料力系数、推料力系数、顶料力系数,其数值见如下表格,P代表冲裁力。

计算弯曲力时,其大小跟制件形状、尺寸、板料厚度、材料机械性能、弯曲半径、模具间隙以及弯曲方式等因素密切关联。于实际生产里,主要根据板料厚度、宽度以及机械性能,运用经验公式做近似计算。弯曲力伴随公模行程增长平稳上升,抵达一定位置时,弯曲力急剧升高,这意味着弯曲从自由弯曲转变为校正弯曲。自由弯曲和校正弯曲力存在明显差别,需分别计算。

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自由弯曲力有着这样的计算公式,对于V形件是,P自等于0.6kbt2 C除以(r+t) ,对于U形件是,P自等于0.7kbt2 C除以(r+t) 。校正弯曲力也有计算公式,那就是P校等于qF 。其中F是校正部分投影面积,单位是平方毫米 ,q是单位校正力,单位是牛顿每平方毫米 ,其值见表 。

顶件力以及压料力一般选取自由弯曲力的百分之三十至百分之八十,其计算公式如下:Q等于括弧里的零点三至零点八乘以P自,单位是牛顿。在拉伸力跟压边力的计算过程当中,考虑到了致使材料变形的拉伸力还有压边力。拉伸力依据危险断面上的拉力务必小于材料的强度极限这一原则来计算。矩形或者正方形件的拉伸力是Pb加Pn,其中Pb是矩形或正方形角度拉伸力,按照圆筒形件拉伸力来计算;Pn是矩形或正方形侧壁弯曲力。