冲裁力计算说课稿
冲裁模具设计计算说明
冲裁模具设计计算说明冲裁模具是用于生产金属零件的重要工具，它能够对金属板材进行剪切、冲孔、压印等加工，因此其设计计算十分重要。
本文将介绍冲裁模具设计计算的几个关键环节。
一、材料选择冲裁模具通常会承受很大的载荷，因此选材必须谨慎。
常见的模具材料有普通的碳钢、工具钢、不锈钢、硬质合金等。
选择材料时要考虑到模具需要承受的力度大小、表面硬度要求以及耐腐蚀性等因素。
二、模具系统设计冲裁模具通常由上模架、下模架、导柱、卡板、顶出装置、导向装置等部分组成。
具体的模具系统设计要根据生产工艺、应用场景、模具材料等因素进行优化。
比如，在设计导向装置时需要考虑它的耐磨性和精度等因素，并因此选择合适的材料和加工工艺。
三、冲切刀模块设计冲切刀是冲裁模具的一个重要部分，它需要根据被加工材料的厚度和形状进行设计。
冲切刀需要保证剪切面尽可能小，以保证剪刀能够承受更大的载荷。
同时，冲切刀的形状和尺寸需要符合产品要求，避免出现疏漏或割伤等问题。
四、弹簧设计顶出装置通常包括弹簧、顶杆等部分，它们需要根据被加工材料的性质、弹性和外部力度等因素进行设计。
弹簧的弹性要有所保证，同时需要避免因弹力过大而导致的内部变形或损坏。
五、制作工艺冲裁模具的制作基本都采用数控机床、电火花加工等工艺。
在具体的制作过程中，需要注意到以下几个环节：制作模具过程中不可忽略模具的精度；在加工过程中要严格控制每一步的误差；在制作模具时，需要注意模具的泄水孔、冷却通道的设计；最后要进行严格的检测，为模具的修正和调整提供根据。
总之，冲裁模具的设计计算至关重要，需要考虑到多个因素，如材料选择、模具系统设计、冲切刀模块设计、弹簧设计以及制作工艺等方面。
在每个步骤中都需要严格把握，确保制作出高质量的冲裁模具，为生产高质量的金属零件提供保障。
冲压模具设计与制造冲裁力计算
冲压模具设计与制造冲裁力计算1. 引言冲压模具是现代制造过程中常用的一种工具，它以冲压方式将板材或线材加工成所需的形状。
冲裁力是进行冲压过程中的关键参数，正确计算和估计冲裁力对于模具设计和制造非常重要。
本文将介绍冲压模具设计和制造中的冲裁力计算方法。
2. 冲裁力的定义和意义冲裁力是指在冲压过程中作用于模具上的力量，它决定了冲压过程中的变形和材料的断裂。
正确计算和估计冲裁力可以帮助工程师选择适当的材料和冲床，并设计出适宜的模具结构，从而提高产品质量和生产效率。
3. 冲裁力计算方法3.1 材料力学方法采用材料力学方法可以通过材料的力学性能参数来计算冲裁力。
常用的计算方法有以下几种：•变形力学法：根据材料的应力-应变曲线和冲压过程的变形情况，通过积分计算出整个冲压过程中的冲裁力。
•动力学法：通过分析冲击力和压力的变化，结合惯性和动量定理，计算冲裁力。
•超弹性力学法：将材料的超弹性行为考虑在内，计算冲裁力。
3.2 统计方法统计方法是一种基于经验和实验数据的计算方法。
通过对大量实验数据进行统计分析，建立模具设计参数与冲裁力之间的数学模型，从而进行冲裁力的估计和计算。
3.3 有限元分析方法有限元分析方法可以将模具和材料建模为有限元网格，通过求解有限元方程组得到冲裁力的数值解。
这种方法适用于复杂的模具结构和材料行为。
4. 冲裁力计算的影响因素冲裁力的大小受到多种因素的影响，包括以下几个方面：•材料性质：材料的强度、韧性和变形硬化行为都会影响冲裁力的大小。
•冲床参数：冲床的压力、速度和冲次等操作参数也会对冲裁力产生影响。
•模具结构：模具的结构参数，如冲头形状、角度和尺寸等都会对冲裁力产生影响。
5. 冲裁力计算的应用冲裁力的准确计算对于模具设计和制造有重要的应用价值。
它可以帮助工程师选择适当的材料和冲床，并合理设计模具结构，从而提高产品质量和生产效率。
6. 结论冲裁力是冲压模具设计和制造中一个重要的参数，准确计算和估计冲裁力对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。
3-2_冲裁力的计算
卸料力F 卸 、推件力F 推 、顶件力F 顶 是由压力机 和模具的卸料、顶件装置获得的。由经验公式 计算： F卸=K卸F F推=nK推F F顶=nK顶F
F—冲裁力（N）； K卸、K推、K顶—卸料力、推件力、顶件力系数 n--工件数目，h为凹模的高度，t材料厚度，则工件数n=h/t
采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模的总冲压力：
本节结束
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第三章 冲裁工艺与模具设计
§3-2 冲裁力、卸料力及推件力的计算
一、 冲裁力的计算
计算冲裁力的目的是为了合理地选择压力机和设计模具
1 行程曲线
图中AB段相当于冲裁的弹性变形阶段，凸模接触材料 后，载荷急剧上升。但当凸模刃口一旦挤入材料，即 进入塑性变形阶段后（材料硬化，F继续增大），载荷 的上升缓慢，如BC阶段（开始出现刃口裂纹）。
为了得到平整的零件： 落料时将凹模做成斜刃，凸模做成平口，如a，b； 冲孔时将凸模做成斜刃，凹模做成平口，如c，d； 冲裁弯曲状工件时，可采用有圆头的凸模，如e； 单边斜刃冲裁，只适用于切口折弯，如f。
缺点：模具制造与修磨 比较麻烦，刃口容易磨 损，工件不够平整，一 般只用于大型工件、厚 板冲裁。
三、卸料力及推件力的计算
由于弹性变形，在板料上冲裁出的废料（或工 件）孔径沿径向弹性收缩，紧箍在凸模上； 冲裁下的工件（或废料）径向扩张，卡在凹模 孔内。
需把套在凸模上的材料卸下，把卡在凹模 孔内冲件或废料推出。
把套在凸模上的材料卸下来的力为卸料力F卸 ； 顺着冲裁方向将冲件或废料从凹模孔内推出的 力称为推件力F推； 逆着冲裁方向将冲件或废料从凹模孔内顶出的 力称为顶件力F顶。
随着塑性变形量的增大，材料硬化载荷增大。承载 面逐渐减少。当冲裁力达最大值（图中C点）后，受载 面积的减少超过加工硬化的影响，于是冲裁力下降。 凸模继续下压，材料内部产生裂纹并迅速扩张，冲 裁力急剧下降，如CD段，此为冲裁的断裂阶段。
(2-6、7)冲裁力和压力中心的计算_冲裁的工艺设计
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第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
第七节 冲裁的工艺设计
例2.7.1 图示连接板冲裁零件，
材料为10钢，厚度为2mm， 该零件年产量20万件，冲 压设备初选为250kN开式 压力机，要求制定冲压工 艺方案。
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
1、分析零件的冲压工艺性 (1）材料10钢是优质碳素结构钢，具有良好的冲压性能。 (2）工件结构：该零件形状简单对称。孔边距（5.75mm）
第七节 冲裁的工艺设计
一、冲裁件的工艺性分析
1．冲裁件的结构工艺性（续） （6）冲孔时，因受凸模强度的限制，孔的尺寸不应太小，否则凸 模易折断或压弯。
用自由凸模和带护套的凸模所能冲制的最小尺寸，分别见课本 P50表2.6.2和表2.6.3。
孔间距最小尺寸可见课本P50表2.6.4。
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方 案二为佳。
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
凸凹模最小壁厚a（mm）
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
生产批量与模具类型的关系
第二章 冲裁工艺与冲裁模设计
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踏实，奋斗，坚持，专业，努力成就 未来。2 0.11.17 20.11.1 7Tuesd ay , November 17, 2020
第三章 冲 裁
板 料 厚 度
3 － 12 12 4 － 12 12 5 － － 12 6 － － 14 8 － － 14 10 － － 14 12 － － 14
第三章 冲裁
湖南工程学院
一、凸、凹模刃口尺寸计算的依据和原则
设计计算依据如图 1）冲裁件断面都带有锥度： 光亮带是有效面，落料件的光亮带处于大端尺寸，冲 孔件的光亮带处于小端尺寸；且落料件的大端（光面）尺 寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。 2）凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙 越用越大。 3）为了保证能冲出合格的零件，模具的公差应高出制件 公差2～3级以上。
第三章 冲裁 3）确定模具公差值：
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公差高出制件三级以上，一般取/4，不需要效核； 4）确定名义，落料计算凹模尺寸： （1）凹模磨损后尺寸变大 ：A凹=（A工max－x）+ /4 （2）凹模磨损后尺寸变小：B凹=（B工min+x）- /4 例如：落料、冲孔 （3）凹模磨损后尺寸不变：凹模名义尺寸取工件中值： 工件尺寸标注为 C ±/2 工件尺寸标注为 C + 工件尺寸标注为 C - Cd=C± /8 Cd=(C+0.5 )±/8 Cd=(C－0.5 )± /8
第三章 冲裁
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第三节 冲裁模间隙
冲裁模间隙值（ 如图）对冲裁件的质 量、 模具寿命有很大的影响；对冲裁力也 有一些影响。间隙是一个非常重要的参数。
一、间隙对冲裁件质量的影响
1.间隙对断面质量的影响
料厚 的均匀程度越高冲裁件断面质量越好。 <0.3
冲压模具冲裁力计算公式
冲压模具冲裁力计算公式冲压模具冲裁力的计算可是个相当重要的知识点呢！咱们在工业生产中，要是搞不清楚这个，那可就容易出岔子啦。
先来说说冲裁力到底是啥。
简单来讲，冲裁力就是在冲压过程中，模具把材料冲裁分离所需要的力。
这个力要是算不准确，模具可能就承受不住压力，要么变形，要么直接坏掉，那损失可就大了。
那冲裁力咋算呢？一般来说，冲裁力等于材料的抗剪强度乘以材料的厚度，再乘以冲裁周边长度。
公式就是：F=τ×t×L 。
这里的 F 就是冲裁力，τ是材料的抗剪强度，t 是材料的厚度，L 是冲裁周边长度。
举个例子吧，前段时间我去一个小工厂参观，就碰到了计算冲裁力的事儿。
那是个生产小五金零件的厂子，师傅们正在做一批铁片的冲裁。
他们拿到的材料是厚度为 2 毫米的钢板，要冲裁出一个圆形的铁片，直径是 50 毫米。
这时候咱们就得先算出冲裁周边长度，对于圆形来说，周边长度就是圆的周长，也就是π乘以直径，约等于 3.14×50 = 157 毫米。
然后查材料手册，知道这种钢板的抗剪强度是 300 兆帕。
把这些数带进公式里，冲裁力 F = 300×2×157 = 94200 牛。
这一算出来，师傅们就知道该用多大压力的冲床来干活儿啦，要是压力不够，冲出来的零件边缘不整齐，甚至可能冲不断；压力太大呢，又浪费资源，增加成本。
在实际工作中，还得考虑一些其他的因素。
比如说卸料力、推件力。
卸料力就是把冲裁后的材料从模具里卸下来需要的力，推件力则是把卡在凹模里的冲裁件推出来的力。
一般卸料力和推件力可以按照冲裁力的一定比例来估算。
还有啊，冲裁间隙也会影响冲裁力。
间隙太小，摩擦力大，冲裁力就大；间隙太大，材料容易弯曲变形，冲裁质量又不行。
所以选择合适的冲裁间隙，既能保证冲裁质量，又能让冲裁力在合理范围内。
另外，材料的性能也不是一成不变的。
不同批次的材料，抗剪强度可能会有差别。
所以在计算冲裁力的时候，要尽量根据实际材料的性能来取值，这样算出来的结果才更准确可靠。
冲裁力和压力中心的计算
教案年月日编号：10——材料的抗拉强度。
冲裁力计算、冲压力：冲压力是指在冲裁时，压力机应具有的最小压力。
P冲压=P冲裁+P卸料+P推料（P顶件）冲压力是选择冲床吨位，进行模具强度。
刚度校核依据。
、冲裁力：冲裁力及其影响周素:使板料分离的力称作冲裁力.影响冲裁力的主要因素:A.材料的抗剪强度。
B.材料的厚度，C.冲裁件的轮郭周长。
D.冲裁间隙。
E.刃口的锐利程度。
F.冲裁速度及润滑情况。
．冲裁力计算：P冲=Ltσb其中：P冲裁-冲裁力L-冲裁件周边长度t-板料厚度σb-材料强度极限（不锈钢55kg/mmmm,热轧板35kg/mmmm，冷轧板30 kg/mmmm、卸料力：把工件或废料从凸模上卸下的力P x=K x P冲其中K x-卸料力系数（0.02-0.06）=K t P n、推件力：将工件或废料顺着冲裁方向从凹模内推出的力P tK t-推件力系数（0.03-0.07） n-留于凹模洞口内的件数、顶件力:顶件力P d--将工件或废料的从凹模洞口逆着冲裁方向项出所需的力。
P x=K x PP t=K t P nP d=K d P其中:P x、P t、P d--分别为卸料力、推件力和顶件力。
K x，K t，K d（0.04-0.08）分别是上述三种力的修正系数，P——冲裁力；n——查正表卡在凹模洞口内的件数，锥形出口无工件卡住，故P t=0，不计算推件力。
、总的冲压力选择压力机吨位时，冲压力计算要根据冲模的具体结构考虑其计算方法。
1）刚性卸料装置自然落料方式:P z=P+P t=P+K t P n2）主要性卸料的和主要性顶料装置:P z=P+P a+P d=P+K x P+K z P3)主要性缺卸装置自然落料方式：P z=P+P x+P t=P+K x P+K t P nP z——总的部裁力即是压力机就给的最小压力.、压力中心、压力中心概念，冲裁力合力的作用点称模具的压力中心。
冲裁件的压中心与冲裁件的重心不同,它冲裁力合力的作用中心与冲裁力的大小及作用位置有关。
冲裁件的工艺性说课材料
凸缘上的孔只能在拉深后冲出。
⑥ 要避免工件上有细长的悬臂和狭长的槽，以 防止凸模折断。
槽宽据材料而定，见表8.21。悬臂和窄槽的长
度L最大为5B。
• ⑦ 如果冲裁件端部带圆弧，应取R＞B/2；
• 如图8.23所示。
图8.23 条料端部圆弧结构工艺性
② 冲裁件的内、外形转角处要避免尖角 转角处的 圆角半径见表8.18
表8.18 转角处最小圆角半径
• ⑤ 在拉深和弯曲件上 冲孔时，孔与工件直 壁应有一定距离，孔 应在变形区外
• 如图8.22所示
L＞R+0.5t。
注意：
图8.22 弯曲件和拉深件上的冲孔位置
拉ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件底部的孔可以在拉深前、后冲出；
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《冲裁力计算》说课稿
各位专家、评委，老师们，大家好！我叫，是我校机电部专业教师。
至今已在学校度过多个春秋。
现在介绍我的《冲裁力的计算》的教学设计。
一.说教材：
今天，我说课的内容是机械工业出版社出版的中专教材《冲压工艺与冲模设计》第三章第六节，题目是冲裁力的计算。
该教材是模具专业的专业课程之一。
第三章冲裁设计是本书的主要内容和重点内容。
在前几节学生已经学习过冲裁模凹凸模刃口尺寸的计算、模板尺寸的计算及冲裁排样的设计。
学完该课程后，学生在对模具的成型工艺等知识有基础的认识。
本节所涉及的知识是前面几节的继续，但在方法和内容上又是相对独立，即对前面所学内容的掌握并不会影响这节课知识的学习。
通过本节的学习，主要是让学生掌握如何确定压力机的规格。
根据中专学生对理论计算天生的畏难情绪的特点，在内容上我作适当的调整，即先介绍压力机规格如何确定，然后再引入冲裁力的计算公式，这是在教学过程中注重理论联系实际的具体运用，体现适用性和实践性，这样可避免课本中直接给出公式带给学生的不适应。
本次内容为一次课，两课时。
综合课程内容制定：
知识目标：掌握冲裁力的计算、压力机公称压力的计算。
重点：冲裁力的计算。
难点：不同情况下压力机公称压力的组成。
能力目标：通过冲裁力计算，会查表确定压力机的压力规格。
情感目标：培养学生为人处事学会量入为出，量体裁衣，从实际出发的思想观点和行为习惯。
二.说教法：
教学准备
课前准备压力机图片、正装倒装模具模型和压力机规格标准等资料，增强所学内容的实用性直观性。
教学方式：
1．启发式教学法：通过调动学生对压力机的兴趣，启发学生确定压力机规格的欲望；通过正装倒装模具模型结构启发学生理解各种情况下压力机公称压力的组成内容。
2．形象记忆教学法：通过各冲裁力的下标形象标识，记住冲裁力的名称和含义。
3．任务驱动教学法：通过具体的实例，让学生实际练习如何计算冲裁力以及如何选定压力机的规格。
三.说学法：
整个教学过程，我充分考虑学校现有条件和学生的实际情况，遵循以任务为主线，以工作过程为导向，以职业能力培养为重点，努力实现“实境教学，做模塑人”。