如何通過計(jì)算剪切力和變形力來優(yōu)化沖壓模具設(shè)計(jì)
在沖壓件加工中，最重要的方面之一是模具的設(shè)計(jì)和構(gòu)造。要獲得的零件的幾何形狀和材料是模具制造商必須考慮的第一要緊事情，他們在理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，也由于在該領(lǐng)域的大量經(jīng)驗(yàn)，定義了特征模具通過冷變形。
可用于加工沖壓件，拉深件的主要模具是級(jí)進(jìn)模具和傳遞模具。在前者中，片材作為條帶進(jìn)入模具并進(jìn)行連續(xù)加工，直到在最后一步分離成品部件。對于后者，主要用于深拉伸工藝，金屬板半成品通過傳送裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，隨著壓力機(jī)的每一次沖程，將工件向前移動(dòng)�；旧希瑑烧咧g的基本區(qū)別在于工件在處理的一個(gè)階段和另一個(gè)階段之間推進(jìn)的方式。
在這樣一個(gè)需要越來越先進(jìn)的軟件的復(fù)雜加工項(xiàng)目中，級(jí)進(jìn)成型中的力計(jì)算是必不可少的，這使您可以優(yōu)化模具本身的創(chuàng)建并選擇合適的壓力機(jī)進(jìn)行加工。
級(jí)進(jìn)成型中的噸位是如何計(jì)算的?
需要計(jì)算模具在每一步(步驟)中壓力機(jī)所做的總工作量，包括：導(dǎo)向孔的下料、壓邊機(jī)的力、提取器的力、氮?dú)鈮|的力、凸輪，切割廢料，當(dāng)然除了落料，拉深，折彎，壓印等主要操作。一旦記錄了每個(gè)操作的負(fù)載，將它們加在一起以獲得成型所需的總噸位。計(jì)算壓力機(jī)噸位的基本方面是：
能量：對于定義沖壓機(jī)的大小至關(guān)重要，因?yàn)槟梢該碛凶銐虻膰嵨唬珱]有足夠的能量。能量不足是壓力機(jī)在下死點(diǎn) (PMI) 卡住的常見原因。為了獲得準(zhǔn)確的計(jì)算，有必要將所有值轉(zhuǎn)換為均勻的測量單位(毫米和牛頓)。此步驟允許您獲得第二次計(jì)算所需的所有數(shù)據(jù)：焦耳所需的能量。
金屬材料的性能：即材料的厚度(以毫米為單位)，材料的抗剪切、變形和斷裂載荷(以 N/mm2 為單位)。
漸進(jìn)方案：對于需要大量步驟的零件，建議在紙上進(jìn)行帶狀布局，在其上可以應(yīng)用顏色代碼并標(biāo)記每個(gè)過程的負(fù)載。這樣您就可以確定您沒有忽略任何可能產(chǎn)生額外負(fù)載的事情。條帶布局還有助于計(jì)算力的重心，從而計(jì)算模具在壓力機(jī)上的正確位置。通過這種方式，可以最大限度地延長每次磨刀前工具的使用壽命，同時(shí)確保零件的更好質(zhì)量。
平面剪力計(jì)算公式：
周長 [mm] * 材料厚度 [mm] * 材料的切削阻力 [N / mm2] = 切削力 [N]
使用材料的總厚度，通過超出的力得出近似值，因?yàn)樵谇懈畈糠诌吘壙梢姷膶?shí)際剪切厚度小于材料的厚度。然而，通過這種方式，沖頭和模具的可能磨損得到補(bǔ)償。
還可以通過在沖頭和落料模之間引入切削角來減少壓力機(jī)的噸位。但是請注意，這必須以科學(xué)的方式進(jìn)行，并且不會(huì)降低處理的能量。
拉拔力計(jì)算公式：
周長 [mm] * 材料厚度 [mm] * 材料的抗拉強(qiáng)度 [N / mm2] = 拉拔力 [N]
一旦您計(jì)算了加工力并添加了輔助力，例如板架、提取器、凸輪等，重要的是要確定：
力的位置，相對于上止點(diǎn)和下止點(diǎn)之間的壓力機(jī)行程。這樣就可以計(jì)算出所需的能量。
相對于壓力平面的應(yīng)力分布，以正確定位模具。
為什么依賴成型專業(yè)人士很重要
不同金屬的鈑金沖壓是一項(xiàng)微妙的操作，不能也不能即興發(fā)揮。工作做得好可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，并節(jié)省后續(xù)加工和維護(hù)成本。
出于這個(gè)原因，重要的是要依賴那些為這些作品創(chuàng)作的人的專業(yè)性、可靠性和精確性。
來源：沖壓加工廠百富都
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