五金常用公式及数据表
第三章常用公式及數據表
第四節衝壓件模具設計常用公式衝裁間隙分類見表4-1
表4-1 衝裁間隙分類(JB/Z 271-86)
分類依據類別
ⅠⅡⅢ
制件
剪
切
面
質
量
剪切面特征
t=材料厚度塌角深度a(4~7)%t(6~8)%t(8~10)%t 光亮帶b(35~55)%t(25~40)%t(15~25)%t 剪裂帶E小中大
毛刺高度h一般小一般
斜度β4°~ 7°7°~ 8°8°~ 11°
制件精度撓角f稍小小較大
尺寸精度
落料件接近凹模尺寸
稍小于凹模尺
寸
小于凹模尺寸沖孔件接近凸模尺寸
稍小于凸模尺
寸
小于凸模尺寸
模具壽命較低較高最高
適用場合制件剪切面質量﹑
尺寸精度要求高
時采用,模具壽命
較低
制件剪切面質
量﹑尺寸精度
要求一般時采
用,適用于繼續
塑變的制件
制件剪切面質
量﹑尺寸精度要
求不高時采用,
以利提高模具
壽命
衝裁間隙選取(僅供參考) 見表4-2
(見下頁)
表4-2 衝裁間隙比值(單邊間隙) (單位:%t)
(注: 1. 本表適用于厚度為10mm以下的金屬材料, 厚料間隙比值應取大些;
2. 凸,凹模的制造偏差和磨損均使間隙變大, 故新模具應取最小間隙;
3. 硬質合金衝模間隙比鋼模大20% 左右.)
注: 衝裁間隙選取應綜合考慮下列因素:
衝床﹑模具的精度及剛性.
產品的斷面品質﹑尺寸精度及平整度.
模具壽命.
跳屑.
被加工材料的材質﹑硬度﹑供應狀態及厚度.
廢料形狀.
衝子﹑模仁材質﹑硬度及表面加工質量.
衝裁力﹑卸(剝)料力﹑推件力﹑頂件力
F衝= 1.3 * L * t *τ(N) (公式4-1)
F卸= K卸* F衝(N) (公式4-2)
F推= N * K推* K衝(N) (公式4-3)
F頂= K頂* F衝(N) (公式4-4)
其中:
L ―― 衝切線長度(mm)
t ―― 材料厚度(mm)
τ ―― 材料抗剪強度(N/mm2 )
1.3 ―― 安全系數
K卸――卸(剝)料力系數
K推―― 推料力系數
K頂―― 頂料力系數
K卸K推K頂數值見表4-3
表4-3 卸料力﹑推件力和頂件力系數
料厚K卸K推K頂鋼
≦0.1
>0.1~0.5
>0.5~2.5
>2.5~6.5
>6.5
0.065~0.075
0.045~0.055
0.04~0.05
0.03~0.04
0.02~0.03
0.1
0.063
0.055
0.045
0.025
0.14
0.08
0.06
0.05
0.03鋁﹑鋁合金
紫銅﹑黃銅
0.025~0.08
0.02~0.06
0.03~0.07
0.03~0.09
注:卸料力系數K卸在衝多孔﹑大搭邊和輪廓復雜時取上限值.
中性層彎曲半徑
R = r + x * t (mm) (公式4-5)
其中:
R―― 中性層彎曲半徑(mm)
r ―― 零件內側半徑(mm)
x ―― 中性層系數
中性層系數見表4-4(僅供參考)
表4-4 中性層系數x值
注: 彎曲件展開尺寸與下列因素有關:彎曲成形方式.
彎曲間隙.
有無壓料.
材料硬度﹑延伸率﹑厚度.
根据實際狀況精確修正.
材料最小彎曲半徑,見表4-5
表4-5 最小彎曲半徑
t
≦2mm2t3t4t5t
注:表列數据用于彎曲中心角≧90°﹑斷面質量良好的情況.
六﹑彎曲回彈半徑及回彈角
r凸= r0 / ( 1 + K r0 / t ) (公式4-6)
回彈角的數值為
Δα = (180°-α0 )( r0 / r凸- 1) (公式4-7)
式中r凸―― 凸模的圓角半徑, [r凸]為mm;
r0 ―― 工件的圓角半徑, [r0 ]為mm;
α0 ――工件的彎曲角度, [α0]為(°);
t ―― 工件材料厚度, [t]為mm;
K ―― 簡化系數, 見表4-6
表4-6 簡化系數k值
名稱牌號狀態K名稱牌號狀態K
鋁L4, L6退火0.0012磷青銅QSn65-0.1硬0.015冷硬0.0041
鈹青銅Qbe2
軟0.0064
防銹鋁LF21
退火0.0021硬0.0265
冷硬0.0054鋁青銅QA15硬0.0047 LF12軟0.0024
碳鋼
08, 10, A20.0032
硬鋁LY11
軟0.006420, A30.005
硬0.017530, 35, A50.0068 LY12
軟0.007500.015
硬0.026
碳工鋼T8
退火0.0076
銅T1, T2, T3軟0.0019冷硬0.0035硬0.0088不銹鋼1Cr18Ni9Ti退火0.0044
七﹑彎曲力計算
針對“v”型彎曲:
F彎= 0.6kbtσb / (R + t ) (N) (公式4-8)
其中:
b――― 彎曲線長度(mm)
t――― 材料厚度(mm)
r――― 內側半徑(mm)
σb―― 材料極限強度(N/mm2)
k――― 安全糸數,一般k=1.3
八﹑拉深(抽引)系數
m = d/D (公式4-9)
其中:
d ―― 拉深(抽引)后工件直徑(mm)
D―― 毛坯直徑(mm)
1. 無凸緣或有凸緣筒形件用壓邊圈拉深系數見表4-7
表4-7 無凸緣或有凸緣筒形件用壓邊圈拉深的拉深系數(適用08,10號鋼)
注: 1) 隨材料塑性高低,表中數值應酌情增減.
2) ――線上方為直筒件(d凸=d1 ).
3) 隨d凸/D 數值增大, r/t 值可相應減小, 滿足2r1≦h1, 保証筒部有直壁.
4) 查用時, 可用插入法, 也可用偏大值.
5)多次拉深首次形成凸緣時,為考慮多拉入材料,m1增大0.02.
2. 帶凸緣筒形件第一次拉深系見表4-8
表4-8 帶凸緣筒形件第一次拉深時的拉深系數m1
注:適用于08﹑10號鋼
3. 無凸緣筒形件用壓邊圈拉深系數見表4-9