冲压件常用公式及数据表.doc

第三章 常用公式及数据表第四节 冲压件模具设计常用公式一. 冲裁间隙分类见表4-1表4-1 冲裁间隙分类(JB/Z 271-86)分 类 依 据类 别制件剪切面质量剪切面特征 t=材料厚度塌角深度a(47)%t(68)%t(810)%t光亮带b(3555)%t(2540)%t(1525)%t剪裂带E小中大毛刺高度h一般小一般斜度4 77 88 11制件精度挠角f稍小小较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冲孔件接近凸模尺寸稍小于凸模尺寸小于凸模尺寸模 具 寿 命较低较高最高适 用 场 合制件剪切面质量尺寸精度要求高时采用,模具寿命较低制件剪切面质量尺寸精度要求一般时采用,适用于继续塑变的制件制件剪切面质量尺寸精度要求不高时采用,以利提高模具寿命二. 冲裁间隙选取(仅供参考) 见表4-2 (见下页)表4-2 冲裁间隙比值(单边间隙) (单位:%t)分 类 依 据类 别低碳钢08F10F1020A3B23.07.07.010.010.012.5中碳钢45 不锈钢1Cr18Ni9Ti、4Cr13 可伐合金4J293.58.08.011.011.015.0 高碳钢 T8A、T10A、65Mn8.012.012.015.015.018.0 纯铝L2、L3、L4、L5 铝合金(软态)LF21 黄铜(软态)H62 紫铜(软态)T1、T2、T32.04.04,56.06.59.0 黄铜(硬态) 铅黄铜 紫铜(硬态)3.05.05.58.08.511.0 铝合金(硬态)LY12 锡磷青铜、铝青铜 铍青铜3.56.07.010.011.013.0 镁合金1.52.5 硅 钢2.55.05.09.0(注: 1. 本表适用于厚度为10mm以下的金属材料, 厚料间隙比值应取大些; 2. 凸,凹模的制造偏差和磨损均使间隙变大, 故新模具应取最小间隙; 3. 硬质合金冲模间隙比钢模大20% 左右.)注: 冲裁间隙选取应综合考虑下列因素:1. 冲床模具的精度及刚性.2. 产品的断面质量 尺寸精度及平整度.3. 模具寿命.4. 跳屑.5. 被加工材料的材质硬度供应状态及厚度.6. 废料形状.7. 冲子模仁材质硬度及表面加工质量.三. 冲裁力卸(剥)料力 推件力顶件力 F冲 = 1.3 * L * t *(N) (公式4-1) F卸 = K卸 * F冲 (N) (公式4-2) F推 = N * K推 * K冲 (N) (公式4-3) F顶 = K顶 * F冲 (N) (公式4-4) 其中: L 冲切线长度 (mm) t 材料厚度 (mm) 材料抗剪强度 (N/mm2 ) 1.3 安全系数 K卸 卸(剥)料力系数 K推 推料力系数 K顶 顶料力系数K卸 K推 K顶 数值见表4-3表4-3 卸料力推件力和顶件力系数料 厚K卸K推K顶钢 0.1 0.10.5 0.52.5 2.56.5 6.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝铝合金紫铜黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.09注:卸料力系数K卸在冲多孔大搭边和轮廓复杂时取上限值.四. 中性层弯曲半径 R = r + x * t (mm) (公式4-5) 其中: R 中性层弯曲半径 (mm) r 零件内侧半径 (mm) x 中性层系数中性层系数见表4-4(仅供参考)表4-4 中性层系数x值rt0.10.20.250.30.40.50.8X0.230.280.300.310.320.330.34rt1.01.52.03.04.05.06.5X0.350.370.400.430.450.480.5注: 弯曲件展开尺寸与下列因素有关:1. 弯曲成形方式.2. 弯曲间隙.3. 有无压料.4. 材料硬度延伸率厚度.5. 根据实际状况精确修正.五. 材料最小弯曲半径,见表4-5表4-5 最小弯曲半径材 料退 火 或 正 火冷 作 硬 化弯 曲 线 位 置垂直于纤维平行于纤维垂直于纤维平行于纤维 0810 1520 2530 3540 4550 5560 65MnT7 Cr18Ni9 软杜拉铝 硬杜拉铝 磷 铜 半硬黄铜 软 黄 铜 紫 铜铝锭0.1t0.1t0.2t0.3t0.5t0.7t1t1t1t2t0.1t0.1t0.1t0.1t0.4t0.5t0.6t0.8t1.0t1.3t2t2t1.5t3t0.35t0.35t0.35t0.35t0.4t0.5t0.6t0.8t1.0t1.3t2t3t1.5t3t1t0.5t0.35t1t0.5t0.8t1t1.2t1.5t1.7t2t3t4t2.5t4t3t1.2t0.8t2t1t镁合金加热到300400冷 弯MB1MB82t1.5t3t2t6t5t8t6t 钛合金BT1 BT51.5t3t2t4t3t5t4t6t钼合金t2mm加热到400500冷 弯2t3t4t5t注:表列数据用于弯曲中心角90断面质量良好的情况.六 弯曲回弹半径及回弹角 r凸 = r0 / ( 1 + K r0 / t ) (公式4-6)回弹角的数值为 = (180-0 )( r0 / r凸 - 1) (公式4-7)式中 r凸 凸模的圆角半径, r凸 为mm; r0 工件的圆角半径, r0 为mm; 0 工件的弯曲角度, 0为(); t 工件材料厚度, t为mm; K 简化系数, 见表4-6表4-6 简化系数k值名 称牌 号状 态K名 称牌 号状 态K铝L4, L6退 火0.0012磷青铜QSn65-0.1硬0.015冷 硬0.0041铍青铜Qbe2软0.0064防锈铝LF21退 火0.0021硬0.0265冷 硬0.0054铝青铜QA15硬0.0047LF12软0.0024碳钢08, 10, A20.0032硬 铝LY11软0.006420, A30.005硬0.017530, 35, A50.0068LY12软0.007500.015硬0.026碳工钢T8退 火0.0076铜T1, T2, T3软0.0019冷 硬0.0035硬0.0088不锈钢1Cr18Ni9Ti退 火0.0044黄 铜H62软0.0033冷 硬0.018半 硬0.008弹簧钢65Mn退 火0.0076硬0.015冷 硬0.015H68软0.002660Si2MnA冷 硬0.021硬0.0148七 弯曲力计算 针对“v”型弯曲: F弯 = 0.6kbtb / (R + t ) (N) (公式4-8)其中: b 弯曲线长度 (mm) t 材料厚度 (mm) r 内侧半径 (mm) b 材料极限强度 (N/mm2) k 安全纟数,一般k=1.3 八 拉深(抽引)系数 m = d/D (公式4-9) 其中: d 拉深(抽引)后工件直径 (mm) D 毛坯直径 (mm) 1. 无凸缘或有凸缘筒形件用压边圈拉深系数见表4-7表4-7 无凸缘或有凸缘筒形件用压边圈拉深的拉深系数(适用08,10号钢) t/d100 r1 r/t d凸/D 1.51.00.60.30.1141251561872080.480.500.510.530.540.550.580.600.650.700.750.800.850.900.950.970.990.480.480.480.480.480.480.480.480.480.470.450.430.410.380.330.310.300.500.500.500.500.500.500.500.490.480.470.450.430.390.340.320.310.510.510.510.510.510.500.490.480.460.450.420.390.350.330.320.540.540.540.530.520.510.490.470.450.410.370.340.330.530.530.530.530.530.520.510.490.470.450.410.370.350.330.550.550.550.540.530.510.490.460.430.380.360.340.550.550.540.530.520.500.480.450.420.380.360.330.580.580.560.540.520.500.480.440.390.370.340.580.570.550.530.510.490.470.430.380.360.340.600.580.560.540.520.490.450.400.380.35以后各次拉深m2m3m4m50.730.760.780.800.750.780.800.820.750.780.800.820.760.790.810.840.760.790.810.830.780.800.820.850.780.800.820.840.790.810.830.850.790.810.830.850.800.820.840.86 注: 1) 随材料塑性高低,表中数值应酌情增减. 2) 线上方为直筒件(d凸=d1 ). 3) 随 d凸/D 数值增大, r/t 值可相应减小, 满足2r1h1, 保证筒部有直壁. 4) 查用时, 可用插入法, 也可用偏大值. 5)多次拉深首次形成凸缘时,为考虑多拉入材料,m1增大0.02. 2. 带凸缘筒形件第一次拉深系见表4-8 表4-8 带凸缘筒形件第一次拉深时的拉深系数m1凸缘相对直径d凸/d1毛 坯 相 对 厚 度 t /D1000.060.20.20.50.51.01.01.51.5 1.11.11.31.31.51.51.81.82.02.02.22.22.52.52.82.83.00.590.550.520.480.450.420.380.350.330.570.540.510.480.450.420.380.350.330.550.530.500.470.440.420.380.340.320.530.510.490.460.430.410.380.340.320.500.490.470.450.420.400.370.330.31注:适用于0810号钢 3. 无凸缘筒形件用压边圈拉深系数见表4-9表4-9 无凸缘筒形件用压边圈时的拉深系数拉深系数毛 坯 相 对 厚 度 t /D10021.51.51.01.00.60.60.30.30.150.060.20.20.50.51.01.01.51.51.11.11.31.31.51.51.81.82.02.02.22.22.52.52.82.83.00.640.600.570.530.470.430.380.350.330.620.590.560.520.460.430.380.350.330.600.580.550.510.450.420.380.350.330.580.560.530.500.440.420.380.350.330.550.530.510.490.430.410.370.340.336. 有工艺切口的以后各次拉深系数见表4-12 表4-12有工艺切口的以后各次拉深系数mn (材料:0810)拉深系数 mn毛 坯 相 对 厚 度 t /D1000.060.20.20.50.51.01.01.51.5m2m3m4m50.800.820.850.870.790.810.830.860.780.800.820.850.760.790.810.840.750.780.800.82 7. 有工艺切口的各次拉深系数见表4-13 表4-13有工艺切口的各次拉深系数 材 料拉 深 次 数123456拉 深 系 数 m黄 铜软钢铝0.630.670.760.780.780.800.800.820.820.850.850.90 九拉深(抽引)力 F抽=3(b + s )( D d - r凹 )t (N) (公式4-10) 其中: b 材料极限强度 (N/mm2) s 材料屈服强度 (N/mm2) D毛坯直径 (mm) d 拉深凹模直径 (mm) r凹 拉深凹模圆角 (mm) t 材料厚度 (mm) 十孔的翻边 1. 翻边系数 K = d/D (公式4-11) d 预冲孔直径 (mm) D 翻边后平均直径 (mm)各种材料极限翻边系数见表4-14,表4-15表4-14 低碳钢的极限翻边系数K翻边方法孔的加工方法比 值 d/t100503520151086.5531球形凸模鑚后去毛刺用冲孔模冲孔0.700.750.600.650.520.570.450.520.400.480.360.450.330.440.310.430.300.420.250.420.20圆柱形凸模鑚后去毛刺用冲孔模冲孔0.800.850.700.750.600.650.500.600.450.550.420.520.400.500.370.500.350.480.300.470.25表4-15 其它一些材料的翻边系数退火的材料翻 边 系 数KKmin 白铁皮 黄铜H62 t=0.56mm 铝t=0.55mm 硬 铝0.700.680.700.890.650.620.640.80 2. 预冲孔直径 d = D-2( h - 0.43r - 0.72t ) (公式4-12) h 翻边高度 (mm) r 翻边圆角 (mm) t 材料厚度 (mm)3. 翻边高度 h = D/( 1-k )/2 + 0.4r + 0.72t (公式4-13)4. 翻边口部材料厚度 t1 = tk (mm) (公式4-14)5.翻边力 F = 1.1tts( D-d ) s 材料屈服强度 (Mpa)十一 设计连接器五金零件应注意的要点 1. 尺寸标注:1) 尺寸标注在最显要位置,直观,不封闭;2) 重要关键尺寸直接标注,不能有累积公差;3) 尺寸公差大小应综合考虑功能及制造成本,并非越小越好,体现“该精就精,该粗就粗”一般经济公差为:下料0.03,成形0.05,角度0.54) 重要及关键尺寸应综合考虑制程稳定性、装配、使用功能并非多益善.5) 设计基准,制造基准,测量基准相统一; 2. 形位公差:1) 基准(面或线)不应有变形2) 标注应清楚明确,方便量测;3) 设计基准,制造基准,测量基准相统一;4) 应综合考虑制程稳定性及使用要求,并非多多益善,精度一般可达到0.10;5) 很稳定的尺寸, 如下料尺寸等可以不标.3. 结构设计及强度要求1) 材料选用满足使用要求,又方便采购的原料;2) 零件外形园角,防止滚镀表面刮伤;3) 零件应有足够的强度及刚性,防止在贮存,电镀、搬运过程中的变形及尺寸变