金垚冲床举例解答冲压力的计算和冲压材料的利用率
当冲压厂模具工程人员拿到待冲压的产品或者图纸时，首先会想到怎么样来做这个产品的模具，那么如何来计算需要多少的冲压力，如何排料更加省材料呢？金垚冲床在这里详细的举例解答这些问题，如何计算冲压力，如何计算材料的利用率，选择多大吨位的冲床更加合适。
例如有以下五金冲压零件图：
模具设计计算
毛坯尺寸的计算
①.计算毛坯直径。
D=【d12+2l(d1+d2)+d32-d22】1/2=22㎜
排样及材料的利用率
根据该排样件的形状特点采用单排排样
查的计算料选搭边值：a=a1=0.5
表2.10 板料冲裁时的搭边值
板料厚度t | 手送料 | 自动送料 | ||||||
圆形 | 非圆形 | 往复送料 | ||||||
a | a1 | a | a1 | a | a1 | a | a1 | |
≤1 | 1.5 | 1.5 | 2 | 1.5 | 3 | 2 | 2.5 | 2 |
>1～2 | 2 | 1.5 | 2.5 | 2 | 3.5 | 2.5 | 3 | 2 |
>2～3 | 2.5 | 2 | 3 | 2.5 | 4 | 3.5 | 3.5 | 3 |
>3～4 | 3 | 2.5 | 3.5 | 3 | 5 | 4 | 4 | 3 |
>4～5 | 4 | 3 | 5 | 4 | 6 | 5 | 5 | 4 |
>5～6 | 5 | 4 | 6 | 5 | 7 | 6 | 6 | 5 |
>6～7 | 6 | 5 | 7 | 6 | 8 | 7 | 7 | 6 |
>8 | 7 | 6 | 8 | 7 | 9 | 8 | 8 | 7 |
表2.11 剪板机下料精度
板料厚度t | 宽度 | ||||
<50 | 510～100 | 100～150 | 150～220 | 220～300 | |
<1 | -0.3 | -0.4 | -0.5 | -0.6 | -0.6 |
1～2 | -0.4 | -0.5 | -0.6 | -0.6 | -0.7 |
2～3 | -0.6 | -0.6 | -0.7 | -0.7 | -0.8 |
3～5 | -0.7 | -0.7 | -0.8 | -0.8 | -0.9 |
表2.12 条料与到制料板之间的间隙
板料厚度t | 无侧压装置的条料宽度 | ||
≤100 | >100～200 | >200～300 | |
≤1 | 0.5 | 0.5 | 1 |
>1～5 | 0.8 | 1 | 1 |
送料步距：条料在模具上每次送进的距离称为送料步距（简称步距或步距）。每个步距可以冲出一个制件，也可以冲出几个制件。送料步距的大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离。
A=20+1.5=21.5(mm)
条料宽度：条料是由板料（或带料）剪裁下料而得，为了保证送料顺利，规定条料宽度B的上偏差为零，下偏差为负值（-△）。为准确送进，模具上一般设有导向装置。当使用导料板导向而又无侧压装置时，在宽度方向也会产生送料误差。条料宽度B的值应保证在这2种误差的影响下，仍保证在冲裁件与条料侧面之间有一定的搭边值a.
B=(20+2×2+2×0.4+0.8)0-0.4=25.60-0.4(mm)
式中：D为平行与送料方向的冲压件宽度。
排料规格的选用：1.0mm×710mm×1420mm的板料.
每张钢板裁条料数：为了操作方便采用横裁即n1=1420÷25.6=55(条)余12mm.
每张裁板上的冲压件数：n2=B/S=(710-1.5)÷21.5=34(件)余17.5mm
每条钢板上的冲压件种数：n总=n1n2=55×34=1870(件)
材料利用率的确定:
材料利用率可按y=s1/AB×100％计算
S1--一个步距内制件的实际面积.
S2—一个步距内制件的空间面积.
S1=3.14×102-3.14×5.252=227.45mm2
S2=25.6×21.5=550.4 mm2
y=S1/S2=227.45/550.4×100％=41.32％
计算各工序冲压力
冲裁力可按公式计算：P=1.3Ltτ
L—冲裁件周长（N）
t—板料厚度（mm）
τ—板料剪切强度（Mpa）
查资料《冲压工艺与模具设计》得出： τ/ Mpa =275～392
取τ=300 Mpa
L=20 ×3.14=62.8mm
t=1.0mm
计算冲裁力：
P冲1=1.3×62.8×1.0×300=24.49（KN）
P冲2=1.3×10.5×3.14×1.0×300=12.24（KN）
计算推料力：P推=nk1p（n=h/t梗塞在凹模内的冲件数）
查资料《冲压工艺与模具设计》可知h=（5-10）mm，凹模直壁洞口的高度5，则n=4
K推 —推件力系数.
K卸 —卸料力系数.
查同上表2.3得K推 =0.05. K卸 =0.06.
表2.3卸料力、推件力和顶件力系数
料厚 | K卸 |
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