沖裁力的案例
五金沖壓加工時沖裁間隙對沖裁力有什么影響
五金沖壓加工行業的人，都知道沖裁間隙這個很專業的名詞，這個沖裁間隙值的大小，在五金沖壓件的沖裁加工過程起著非常重要的作用，它不僅對沖裁件的斷面質量和尺寸精度及模具壽命都有著不同程度的影響，還對沖壓加工時的沖裁力有著一定程度的影響
今天我們來了解下沖裁間隙與沖裁力之間存在著一種怎樣的關系。
沖裁間隙對沖裁力的影響具有一定的規律。間隙越小，材料變形區中的壓應力成分越大，材料的變形抗力越大，沖裁時所需的沖裁力也就越大。反之間隙越大，材料變形區的拉應力成分也越大，使材料變形抗力降低，沖裁時所需的沖裁力就越小。不過，實踐證明，當間隙（單面）在材料厚度的5%~10%的范圍內逐漸增大時，沖裁力降低已不很明顯，不超過5%~10%.
展開 沖壓模具的沖裁力計算及降低方法
沖裁力是指在沖裁時材料對模具的最大抵抗力。在工作中有很多的原因會影響沖裁力，但是對沖裁力影響很大的主要兩個原因是材料的抗剪強度和抗拉強度,越硬的材料沖裁力越大。
計算沖裁力的目的是為了合理地選用沖床和設計模具。沖床的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應沖裁的要求。模具的各個零部件必須能承受沖裁時的力而不會變形和斷裂。
在沖壓模具中，沖裁力由沖壓件的周長、材料厚度和剪切強度決定。所選材料和設備不能更改。應該怎么做才能降低沖裁力？
所謂的降低沖裁力，主要是降低物料分離時所需的瞬時壓力，其加工工藝本身不變；要降低沖壓模具的沖壓強度，可以做到以下幾點：
1、加熱下料俗稱沖紅。沖壓件剪切強度高或板材過大時，可將板材加熱到一定溫度，降低板材強度。鋼材在受熱狀態下的剪切強度大大降低，所以加熱沖裁可以大大降低沖裁力。但是需要注意的是，模具的邊緣在加熱時是退火軟化的，所以需要用熱模制造模具，在設備和工藝上比較麻煩；
2、階梯沖孔當沖孔多個沖頭時，沖頭被制成具有不同的高度。由于沖頭的沖裁力矩不同，可以同時切斷所有缺口，而不是批量切斷，從而降低沖壓模具的沖壓力。不同高度、大直徑的沖頭應先沖孔，因為沖孔后的沖頭進入物料時會產生橫向推力，使先進入物料的沖頭有可能彎曲。
3、斜邊沖裁使刃口平面與其軸線成一定角度傾斜。因為沖裁時刀刃不會同時切入材料，所以沖裁力可以顯著減小。為了獲得平整的沖壓件，斜邊的開口方向是斜邊沖裁的關鍵。其開啟原理如下:沖裁時，斜刀片在凹模上開啟，凸模為平刀片；沖壓時，沖頭上開斜邊，凹模為平邊。此外，斜邊應在兩側對稱，以避免模具一側的應力。
展開 模具噸位夠不夠主要看沖裁力，計算公式原來這么簡單！
模具選擇沖床的主要標準是以噸位的大小來衡量，通常通過模具的沖裁力、成型力、壓料力、脫料力等總和得出。其中主要以沖裁力為主。
沖裁力并不是固定不變，在一次沖壓過程中其力的變化如下：當沖頭開始接觸沖壓產品時，沖裁力一直處于增大狀態。當沖頭沖入產品料厚約1/3處時，沖裁力達到最大值。而后因為材料斷裂帶的出現，力會逐漸減少。因此，沖裁力的計算，算出最大沖裁力即可。
沖裁力的計算
普通類沖裁力的計算公式：P=L*t*KS Kg
注: P為沖裁所需的力，單位為Kg
L為沖裁產品總輪廓周長，單位mm
t為料厚，單位mm
KS為材料的剪切強度，單位為Kg/mm2
一般情況下，當沖裁產品材質為軟鋼時,材料抗剪強度具體數值如下：KS = 35kg / mm2
例：
假設材料厚度t=1.2，材質為軟鋼板，產品需要沖切外形為500mmx700mm的長方板，其沖裁力大小是多少?
答：根據計算公式：P=L×t×Ks
L=(500+700)×2=2400
t=1.2 , Ks=35Kg/mm2
因此, P=2400×1.2×35=100800Kg = 100T
而噸位選擇時需要預加30%，因此，噸位計算為130噸左右。
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模具選擇沖床的主要標準是以噸位的大小來衡量，通常通過模具的沖裁力、成型力、壓料力、脫料力等總和得出。其中主要以沖裁力為主。
沖裁力并不是固定不變，在一次沖壓過程中其力的變化如下：當沖頭開始接觸沖壓產品時，沖裁力一直處于增大狀態。當沖頭沖入產品料厚約1/3處時，沖裁力達到最大值。而后因為材料斷裂帶的出現，力會逐漸減少。因此，沖裁力的計算，算出最大沖裁力即可。
沖裁力的計算
普通類沖裁力的計算公式：P=L*t*KS Kg
注: P為沖裁所需的力，單位為Kg
L為沖裁產品總輪廓周長，單位mm
t為料厚，單位mm
KS為材料的剪切強度，單位為Kg/mm2
一般情況下，當沖裁產品材質為軟鋼時,材料抗剪強度具體數值如下：KS = 35kg / mm2
例：
假設材料厚度t=1.2，材質為軟鋼板，產品需要沖切外形為500mmx700mm的長方板，其沖裁力大小是多少?
答：根據計算公式：P=L×t×Ks
L=(500+700)×2=2400
t=1.2 , Ks=35Kg/mm2
因此, P=2400×1.2×35=100800Kg = 100T
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五金沖壓工藝中的沖壓力與沖裁力有什么區別
在五金沖壓加工工藝里，經常提到沖壓力與沖裁力，那么沖壓力與沖裁力有什么區別呢，我們來了解下。
沖壓件在沖裁過程中，凸模對板料施加工壓力，它隨著凸模具進入材料的深度而變化，通常我們所說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是沖壓加工選擇壓力機的設計模具具的重要依據。
而沖壓力是沖裁力、卸料力、推料力和頂料力的總稱，又稱為沖裁工序的工藝力。選擇壓力機時，要根據不同的模具 結構，計算出所需的總沖壓力。它是有效地選用沖壓設備和輔助設備的依據。在設計沖模時，對某些主要工和部件的尺寸是否能滿足強度要求，以及對一些卸料裝置結構型式的選擇，都要考慮所需工藝力的大小，并根據其大小進行必要的計算，特別是材料厚度大、形狀復雜的大型零件的沖裁，為了確保安全生產，各種力的計算就顯得尤為重要。
展開 五金沖壓工藝中的沖裁力怎么計算
五金沖壓工藝里，一個五金件沖裁加工時，選用多大壓力等級的壓力機，設計沖模的而壓等級，其重要依據都是沖裁力的大小。那么知道這個沖裁力的大小呢？其實沖裁力是可以根據沖壓件的尺寸及其材質、材質厚度等參數，通過公式計算就能獲得。其公式如下：
F=K×L×t×τ
式中 F----沖裁力（N）;
L----沖裁件周邊長度（mm）;
K---系數，取K=1.3；
τ----材料抗剪強度（MPa）;
t----材料厚度（mm）。
如何降低五金沖壓件模具的沖裁力
在五金沖壓件模具中，沖裁力是沖壓件的周長和料厚及材料的抗剪強度決定的，所選的材料和設備是無法改變的，如果想降低沖裁力，需要怎么做呢？下面沖壓件加工廠帶你看一下；
所謂的降低五金沖壓件模具的沖裁力度，主要就是降低材料分離時候的所需要要的瞬間的壓力，其加工工藝本身是不變的；降低五金沖壓件模具的沖裁力度，可以從以下幾個方面
一、 加熱沖裁 俗稱紅沖，當被五金沖壓件材料的抗剪強度較高或板料過大時，可以將板材加熱到一定溫度來降低板材的強度，鋼材在加熱狀態時候的抗剪強度降低了許多，因此加熱沖裁可以大大降低沖裁力。但要注意模具刃口在加熱狀態時存在退火軟化，故需要熱模具制造模具，這在設備上、工藝上是比較麻煩的；
二、 階梯沖裁 在多凸模沖裁時，將凸模做成不同的高度，由于凸模沖裁板料的時刻不同，可以將同時剪斷所有的切口改成分批剪斷，來降低五金沖壓件模具的沖裁力度，其中高度不同的凸模，直徑大的應先沖，因為后沖的凸模進入材料時，引起橫向推力，使先進入材料的凸模有被彎曲的可能。
三、 斜刃沖裁 將刃口平面做成與其軸線傾斜成一定角度的斜刃，因為沖裁時刃口不是同時切入材料，所以可以顯著降低沖裁力，為了得到平整的五金沖壓件，斜刃開設的方向是斜刃沖裁的關鍵，其開設原則是；落料時，斜刃開在凹模上，凸模為平刃；沖孔時，斜刃開在凸模上，凹模為平刃。除此之外，斜刃應雙面對稱，以免模具單面受力。
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展開 模具沖裁力及沖頭強度計算，萬萬忽視不得！
影響沖裁力的因素有很多,特別是材料的抗剪強度和抗拉強度,越是硬的材料所用的沖裁力就越大.這里我們只作一個簡單的介紹. 先來了解一些常用材料的抗剪強度和抗拉強度,如下圖:(點擊圖片放大)
知道了材料的抗剪強度和抗拉強度后,要計算沖裁力就是很簡單的事了,我們看下圖:(點擊圖片放大)
一般的書本到這里基本結束了,實際設計制做中,我們還是要計算一下沖頭強度的,特別是一些小沖頭,這里我們看看沖孔時刃部的應力,如下圖:(點擊圖片放大)
對于上圖中的計算方法,日本一家零配件公司的分析如下圖:(點擊圖片放大)
我想實際算法要遠比這個復雜得多,正如上圖中所說,多種因素影響都對該算法有偏離.這只是一個理論值,這樣就會要求我們的現場人員多磨沖頭的刀口了!
（文章轉載于網絡，僅供學習分享，如侵權，請聯系刪除）
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展開 今天談談你不知道的：沖裁力及沖頭強度計算
影響沖裁力的因素有很多,特別是材料的抗剪強度和抗拉強度,越是硬的材料所用的沖裁力就越大.這里我們只作一個簡單的介紹. 先來了解一些常用材料的抗剪強度和抗拉強度,如下圖:(點擊圖片放大)
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一般的書本到這里基本結束了,實際設計制做中,我們還是要計算一下沖頭強度的,特別是一些小沖頭,這里我們看看沖孔時刃部的應力,如下圖:(點擊圖片放大)
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展開 沖壓模具——保證斷面質量、沖裁力就靠它、沖裁間隙要放準
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五金SPCC材料沖裁力計算的實例
剪切加工力的沖算方法:
了解沖壓沖裁加工(剪切加工)所需的加工力對于沖壓機的選型或模具設計來說也是不可或缺的.
式1
P=L?t?S
P：剪切加工力(Kgf)
L：加工周長(mm)
t：板厚(mm)
S：剪切阻力(Kgf/mm2)
當然們無法測出剪切阻力(S)時，可用材料拉伸強度(Ts)的80%替代,式子發生下述變化,如下:
式2
P=K?L?t?Ts
P：剪切加工力(Kgf)
K：系數=0.8
L：加工周長(Kgf)
t：板厚(mm)
Ts：拉伸強度(Kgf/mm2）
如以下圖為例，剪切力則如下所示:此時，SPCC的拉伸強度按30Kgf/mm2計算.
P=0.8×π×40×1×30=3014.4(Kgf)
作為剪切力的減輕方法，可采用如【圖2】所示的附加剪切角的方法,落料沖裁加工時，在凹模上取剪切角.沖孔加工時，在凸模上取剪切角.
H尺寸時，經常取板厚程度以上的剪切角.順便說一下，將剪切角的H尺寸取為板厚左右時，可減輕約30%左右的加工力.
小結
經過上面的方法,我們可以很容易地計算出相應的材料的沖裁力,而現在通過一些CAD軟件,同樣可以比較容易去獲得相關的數據,比如沖裁的面積,周長之類的,然后換算成噸位,就知道所需的沖床噸位了.
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模具設計丨五金SPCC材料沖裁力計算的實例
剪切加工力的計算方法:
了解沖壓沖裁加工(剪切加工)所需的加工力對于沖壓機的選型或模具設計來說也是不可或缺的.
式1
P=L?t?S
P：剪切加工力(Kgf)
L：加工周長(mm)
t：板厚(mm)
S：剪切阻力(Kgf/mm2)
當然們無法測出剪切阻力(S)時，可用材料拉伸強度(Ts)的80%替代,式子發生下述變化,如下:
式2
P=K?L?t?Ts
P：剪切加工力(Kgf)
K：系數=0.8
L：加工周長(Kgf)
t：板厚(mm)
Ts：拉伸強度(Kgf/mm2）
如以下圖為例，剪切力則如下所示:此時，SPCC的拉伸強度按30Kgf/mm2計算.
P=0.8×π×40×1×30=3014.4(Kgf)
作為剪切力的減輕方法，可采用如【圖2】所示的附加剪切角的方法,落料沖裁加工時，在凹模上取剪切角.沖孔加工時，在凸模上取剪切角.
H尺寸時，經常取板厚程度以上的剪切角.順便說一下，將剪切角的H尺寸取為板厚左右時，可減輕約30%左右的加工力.
小結
經過上面的方法,我們可以很容易地計算出相應的材料的沖裁力,而現在通過一些CAD軟件,同樣可以比較容易去獲得相關的數據,比如沖裁的面積,周長之類的,然后換算成噸位,就知道所需的沖床噸位了
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展開 基于有限元分析改善落料沖孔模具上墊板零件的應力與應變
由于考慮到實際生產過程中板料會有同板差，實際板厚會在一定范圍內波動；沖裁刃口工作一段時間后會因逐漸磨損而變鈍，沖裁力會隨之增大；由于沖裁間隙分布不合理、不均勻，以及材料力學性能的波動等因素，實際沖裁力會比計算的理論沖裁力增加10%～30%，所以要在理論計算沖裁力F0的基礎上，增加安全系數來計算平均沖裁力，即
式中，K是安全系數，通常K值為1.1～1.3。
根據式（1）～式（3）進行計算可得：模具在工作中所受的沖孔總沖裁力為1140401.93N；落料時所受的總沖裁力為1083853.08N。
4 有限元模擬分析
由模具結構可知，模具工作中上墊板9主要受沖孔時的沖裁力作用，且在受力方向上沒有支承零件，為懸空結構；推料板受到沖裁力時有凸模固定板10等零件支承，可以近似假設為剛體。利用NX NASTRAN模擬軟件對上墊板9所受的沖裁力進行有限元模擬分析。
4.1 模具零件受力分析
上墊板零件如圖3所示，材料為45鋼，熱處理硬度為42～47HRC。上墊板主要受垂直向上的應力，范圍在φ90mm圓內，材料的物理性質見表1，網格劃分及邊界條件加載如圖4、圖5所示。
圖3 上墊板零件
表1 45鋼的物理性質
圖4 上墊板網格劃分
圖5 上墊板邊界條件加載
4.2 模擬結果說明
應力、應變模擬計算結果分別如圖6、圖7所示。由計算結果可知，上墊板在沖孔時所受的最大應力為3468.484MPa，最大位移量為1.335mm，應力集中于孔位置，應變最大處位于零件中心。
圖6 應力模擬計算結果
圖7 應變模擬計算結果
4.3 實際照片
模具制作后進行試沖驗證，試沖后的上墊板零件如圖8所示。
展開 模具沖裁力和沖頭強度的計算方法，可以拿去借鑒了！
大家好，我是湯姆老師，今天來給大家來講一下“沖裁力”，相信有些模具師傅對于怎么計算沖裁力是不太明白的，所以今天小編就來好好說一下沖裁力和沖頭強度的計算。
什么是沖裁力？沖裁力是指在沖裁時材料對模具的最大抵抗力。
在工作中有很多的原因會影響沖裁力，但是對沖裁力影響很大的主要兩個原因是材料的抗剪強度和抗拉強度,越硬的材料沖裁力越大，小編在下圖中給大家列舉一些材料的抗拉強度和抗剪強度
我們清楚材料的抗拉和抗剪強度后要計算它們的沖裁力可以說是很容易的了，大家一起來看這張圖中所說的
我們在實際工作中除了要計算沖裁力之外，沖頭的強度也是要計算的，尤其是小沖頭，我們一起來看看沖孔時刃部的應力
根據上圖，σ s為110kgf/mm2時，SKD11凸模約9000沖次時凸模的刃部有可能發生破損。此外，將材料更換為SKH51后，發生可能性提高到4萬沖次左右。頂料型凸模也可以同樣方法求得破損發生可能性，但由于其截面面積較小，因此5000沖次左右即發生破損。
使用時，使施加于凸模的應力σ低于凸模材質的許用應力則不會發生破損。(根據模具精度、模具結構、被加工材料的規格偏差、凸模的表面光潔度、熱處理等條件的不同會有所變化，請將該圖作為參考標準
當然實際的計算肯定是要比這個繁雜的，畢竟只是理論，各種因素會導致結果的偏移，所以就要求磨沖頭。那么關于沖裁力的計算大家有沒有學到呢？不懂的話可以在下方評論區說出來，我們一起交流、討論。
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展開 五金沖壓件加工用到的幾種力
在沖壓加工過程中，壓力機施的這個壓力被稱為沖壓力，其實它不一單一的一種壓力，它是卸料力、推料力和頂料力的總稱。下面就來了解下這幾個力有什么區別，這幾個力之間存在著怎樣的關系。
1沖裁力是指在沖裁時材料對模具的最大抵抗力；
2.卸料力是指將箍在凸模上的材料卸下時所需的力；
3.推料力是指交接落料件順著沖裁方向從凹模口推出時所需的力；
4.頂料力是指將落料件逆著沖裁方向頂出凹模刃口時所需的力。
這幾個力之間存著下面的關系：
F卸＝ K卸×F，式中K卸為卸料系數，F為沖裁力；
F推＝nK推×F，式中K推為推料力系數，F為沖裁力；n為同量卡在凹模口內的沖裁件(或廢料)數。n＝ h/t（t是材料厚度，h是凹模沒口直壁刃高度）；
F頂＝K頂×F，式中K頂為頂料力系數，F為沖裁力。
由上面公式可以看出，卸料力、推料力和頂較力的大小都和沖裁力有著密不可分的關系，五金沖壓加工時的沖裁力可以由下式計算獲得：
F＝K×L×t×τ
式中，F代表沖裁力（N）;L代表沖裁件周邊長度（mm）;K是系數取K＝1.3；τ代表材料的抗剪強度（MPA）；t代表材料的厚度。
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