冲压件模具设计常用公式.docx
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冲压件模具设计常用公式
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
1.衝裁間隙分類見表4-1
表4-1衝裁間隙分類（JB/Z271-86）
分類依據
類別
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
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β
4°~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
2.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）
分類依據
類別
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
低碳鋼
08F﹑10F﹑10﹑20﹑A3﹑B2
3.0~7.0
7.0~10.0
10.0~12.5
中碳鋼45
不銹鋼1Cr18Ni9Ti、4Cr13
可伐合金4J29
3.5~8.0
8.0~11.0
11.0~15.0
高碳鋼
T8A、T10A、65Mn
8.0~12.0
12.0~15.0
15.0~18.0
純鋁L2、L3、L4、L5
鋁合金（軟態）LF21
黃銅（軟態）H62
紫銅（軟態）T1、T2、T3
2.0~4.0
4,5~6.0
6.5~9.0
黃銅（硬態）
鉛黃銅
紫銅（硬態）
3.0~5.0
5.5~8.0
8.5~11.0
鋁合金（硬態）LY12
錫磷青銅、鋁青銅
鈹青銅
3.5~6.0
7.0~10.0
11.0~13.0
鎂合金
1.5~2.5
硅鋼
2.5~5.0
5.0~9.0
（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:
1.衝床﹑模具的精度及剛性.
2.產品的斷面品質﹑尺寸精度及平整度.
3.模具壽命.
4.跳屑.
5.被加工材料的材質﹑硬度﹑供應狀態及厚度.
6.廢料形狀.
7.衝子﹑模仁材質﹑硬度及表面加工質量.
3.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.
4.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
r／t
0.1
0.2
0.25
0.3
0.4
0.5
0.8
X
0.23
0.28
0.30
0.31
0.32
0.33
0.34
r／t
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
5.0
6.5
X
0.35
0.37
0.40
0.43
0.45
0.48
0.5
注:
彎曲件展開尺寸與下列因素有關:
1.彎曲成形方式.
2.彎曲間隙.
3.有無壓料.
4.材料硬度﹑延伸率﹑厚度.
5.根据實際狀況精確修正.
5.材料最小彎曲半徑,見表4-5
表4-5最小彎曲半徑
材料
退火或正火
冷作硬化
彎曲線位置
垂直于縴維
平行于縴維
垂直于縴維
平行于縴維
08﹑10
15﹑20
25﹑30
35﹑40
45﹑50
55﹑60
65Mn﹑T7
Cr18Ni9
軟杜拉鋁
硬杜拉鋁
磷銅
半硬黃銅
軟黃銅
紫銅
鋁錠
0.1t
0.1t
0.2t
0.3t
0.5t
0.7t
1t
1t
1t
2t
—
0.1t
0.1t
0.1t
0.1t
0.4t
0.5t
0.6t
0.8t
1.0t
1.3t
2t
2t
1.5t
3t
—
0.35t
0.35t
0.35t
0.35t
0.4t
0.5t
0.6t
0.8t
1.0t
1.3t
2t
3t
1.5t
3t
1t
0.5t
0.35t
1t
0.5t
0.8t
1t
1.2t
1.5t
1.7t
2t
3t
4t
2.5t
4t
3t
1.2t
0.8t
2t
1t
鎂合金
加熱到300~400℃
冷彎
MB1
MB8
2t
1.5t
3t
2t
6t
5t
8t
6t
鈦合金BT1
BT5
1.5t
3t
2t
4t
3t
5t
4t
6t
鉬合金
t≦2mm
加熱到400~500℃
冷彎
2t
3t
4t
5t
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+Kr0/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,A2
0.0032
硬鋁
LY11
軟
0.0064
20,A3
0.005
硬
0.0175
30,35,A5
0.0068
LY12
軟
0.007
50
0.015
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
黃銅
H62
軟
0.0033
冷硬
0.018
半硬
0.008
彈簧鋼
65Mn
退火
0.0076
硬
0.015
冷硬
0.015
H68
軟
0.0026
60Si2MnA
冷硬
0.021
硬
0.0148
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）
t/d×100
r1
r/td凸/D
1.5
1.0
0.6
0.3
0.1
1
4
12
5
15
6
18
7
20
8
0.48
0.50
0.51
0.53
0.54
0.55
0.58
0.60
0.65
0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
0.97
0.99
0.48
0.48
0.48
0.48
0.48
0.48
0.48
0.48
0.48
0.47
0.45
0.43
0.41
0.38
0.33
0.31
0.30
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.49
0.48
0.47
0.45
0.43
0.39
0.34
0.32
0.31
0.51
0.51
0.51
0.51
0.51
0.50
0.49
0.48
0.46
0.45
0.42
0.39
0.35
0.33
0.32
0.54
0.54
0.54
0.53
0.52
0.51
0.49
0.47
0.45
0.41
0.37
0.34
0.33
0.53
0.53
0.53
0.53
0.53
0.52
0.51
0.49
0.47
0.45
0.41
0.37
0.35
0.33
0.55
0.55
0.55
0.54
0.53
0.51
0.49
0.46
0.43
0.38
0.36
0.34
0.55
0.55
0.54
0.53
0.52
0.50
0.48
0.45
0.42
0.38
0.36
0.33
0.58
0.58
0.56
0.54
0.52
0.5
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