沖裁力的計算
關注創(chuàng)建者：模具設計學習 創(chuàng)建時間：2019-07-04
沖裁力的計算的視頻教程
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沖裁力的計算的實例教程
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(chǎn)品時，沖裁力一直處于增大狀態(tài)。當沖頭沖入產(chǎn)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(xiàn)，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(chǎn)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(chǎn)品材質為軟鋼時,材料抗剪強度具體數(shù)值如下：KS = 35kg / mm2
例：
假設材料厚度t=1.2，材質為軟鋼板，產(chǎn)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(jù)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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展開 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(chǎn)品時，沖裁力一直處于增大狀態(tài)。當沖頭沖入產(chǎn)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(xiàn)，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(chǎn)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(chǎn)品材質為軟鋼時,材料抗剪強度具體數(shù)值如下：KS = 35kg / mm2
例：
假設材料厚度t=1.2，材質為軟鋼板，產(chǎn)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(jù)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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展開 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(jù)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(fā)生破損。此外，將材料更換為SKH51后，發(fā)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(fā)生可能性，但由于其截面面積較小，因此5000沖次左右即發(fā)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(fā)生破損。(根據(jù)模具精度、模具結構、被加工材料的規(guī)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(qū)說出來，我們一起交流、討論。
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展開 何為頂料力？五金沖壓工藝里的頂料力，是指沖裁加工時落料件逆著沖裁方向盤頂出凹模具刃口時所需的力。頂料力和沖裁力有著一定的比例關系。
頂料力的大小可以通過計算獲得，計算公式如下：
F頂= K頂×F沖裁
式中：K頂為頂料力系數(shù)，以查表獲得。
沖裁力的計算公式： F沖裁=K×L×t×τ
式中：F----沖裁力（N）; L----沖裁件周邊長度（mm）;K---系數(shù)，取K=1.3；τ----材料抗剪強度（MPa）t----材料厚度（mm）。
展開 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(tài)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(chǎn)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。
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一套基于 MATLAB/Fortran 編寫的二維鍵基近場動力學（Bond-based Peridynamics）數(shù)值仿真代碼。程序采用經(jīng)典的動態(tài)松弛算法（Dynamic Relaxation），將動力學方程轉化為解決準靜態(tài)問題的工具，模擬二維材料在單軸壓縮載荷下的響應及裂紋擴展過程。
準靜態(tài)模擬方案：利用動態(tài)松弛代碼，通過人為阻尼迭代，穩(wěn)定求解準靜態(tài)單軸壓縮過程。
1.使用*DATABASE_BINARY_FSIFOR要比*DATABASE_FSI要好用點，兩個我用著是這樣的，而且還簡單，不用設置那么多要輸出的id啥的。
2.在使用*DATABASE_BINARY_FSIFOR時需要注意的是，需要在計算的時候增加一個命令來給fsi文件命名，如果沒有，就不會輸出這個后處理文件，如圖3所示
本案例設計并建立了一梯子模型，仿真模擬了人爬上梯子時梯子的應力分布，模擬結果如圖所示：
感興趣的朋友，歡迎交流模型！
摘 要：以往螺栓螺母緊固U型開檔消隙力常基于實物試驗測量，但時間長、成本高，后期方案優(yōu)化代價大，文章研究了消隙力的簡化有限元和接近實際有限元計算方法，在設計過程中可隨時進行方案優(yōu)化，有利于縮短開發(fā)周期、降低成本。基于CATIA靜力學分析模塊分別使用兩種方法計算某副車架U型開檔方案優(yōu)化前后的消隙力，并和實物試驗對比。結果表明兩種仿真方法計算的消隙力符合實際規(guī)律，均可用于方案優(yōu)化和最終選型。
由于考慮到實際生產(chǎn)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(shù)來計算平均沖裁力，即
式中，K是安全系數(shù)，通常K值為1.1～1.3。
模具設計總體思路
圖1 是某款卡車縱梁落料件，材質為B510L，料厚為6mm，產(chǎn)品凈重74.86kg，總孔數(shù)351 個，其中φ7mm 孔26 個，φ9mm 孔52 個，φ11mm 孔198 個，φ13mm 及以上孔75 個，通過沖裁力計算，平刃沖裁力達到了39512kN，因此，選擇在5000t 機械壓力機上進行落料沖孔。
地基承載力及沉降計算
地基承載力及沉降有限元計算方法，計算模型如下：
1 有限元模型的建立
1.1 建立部件
按照要求建立兩個部件，條形基礎為concrete，尺寸為1m×0.5m；地基為soil，尺寸為10m×20m，如下圖所示。
1.2 材性設置
將混凝土設為彈性材料，地基本構設置為摩爾-庫倫本構，具體參數(shù)如下圖所示
自1999年美國西北大學以Belytschko教授為代表的計算力學課題組[1]提出的擴展有限元概念至今已有23年，該理論基于傳統(tǒng)有限元的單位分解思想，在不連續(xù)位置通過富集自由度的形式表達不連續(xù)場，既保持了計算過程中的收斂性，又可以很好的解決傳統(tǒng)有限元在面對不連續(xù)問題時的困境。
“云計算”是計算機快速發(fā)展的產(chǎn)物，可以非常有效地解決數(shù)值模擬中遇到的內存不足、性能不佳、數(shù)據(jù)丟失等問題。
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