图 33 排样方案二

材料利用率η=

15361。7 4

100% =47。57%

440。1 293。5

经过排样优化，利用率得到了极大的提高，因此采用第二种排样方式。

3。3  冲压工艺力的计算 

3。3。1 冲裁力计算 

冲裁力是冲裁过程中凸模对零件材料的压力。冲裁力的大小随着凸模的行程变 化的。冲裁力的最大值是我们通常所说的冲裁力。压力机的选用、模具设计以及模具 的强度校核的很重要的依据就是冲裁力。为了避免因超载而损坏压力机，为了充分发 挥压力机的潜力，冲裁力的计算时必不可少的。 论文网

     在理论上，冲裁可近似看作是剪切断裂，因此，冲裁力的最大值可以按照板料 的抗剪强度来计算大小。平刃冲模的冲裁力可按照以下的公式计算： 

F=KLtτ                               (32) 

式中 F 是冲裁力； 

L 是零件材料的剪切周长； t 是材料的厚度； τ是材料的抗剪强度； 

K 是系数。 由于模具间隙值的均匀性和波动、刃口的磨损、材料力学性能跟厚度的波动等因

素都对冲材料由影响，所以 K 一般取 1。3。 

因为材料为 45 钢，查表得τ=220MPa，材料厚度 t=3mm； 如下图所示，利用 Pro/E 软件，得出每段的长度，计算出冲压件周长： 

图 34 Pro/E 求工件每条边长度 

材料的剪切周长 

L=(3。14159+45+38。6101+89+8。48528+22+30。8701+3。14159)*2+320+290。686=109

1。2mm。 

所以冲裁力 F=1。3×1091。2×3×220=936KN； 

3。3。2 卸料力、推件力和总压力的计算 

无论使用什么方式进行刃口冲模，在工件冲裁过程结束后，由于弹性形变的原因，

从板料上冲裁形成的废料孔径会沿着径向产生弹性收缩，此时会紧卡在凸模上。但是 冲裁形成的零件径向会往外扩张，需要外力使其弹性弯曲恢复，所以会卡在凹模口内。 为了使冲裁过程中操作更加方便，同时使冲裁过程连续不间断，因此需要把卡在凸模 上的材料卸下，把凹模上的冲件推出。实现该过程需要施加卸料力，卸料力 F 卸是从 凸模上把零件或者废料卸下来所需要的力，沿着冲裁方向将零件从凹模孔中推出的力 称为推件力 F 推。 文献综述

F 卸、F 推是根据模具的卸料装置以及压力机的类别计算得到的。影响这两个力的 因素主要是材料的力学性能、模具间隙、凸模及凹模表面粗糙度、材料厚度、零件形 状与尺寸等。在实际生产过程中要准确计算出这些力的大小难度很大甚至几乎无法实 现。在我们计算时只能依据之前别人所研究出的经验公式来计算，公式如下： 

F 卸=K 卸 F                              (33) F 推=n KTF                               (34) 

式中 F 为冲裁力；K 为系数，n 为凹模孔中同时卡有的工件数，设 h 为凹模孔直壁的 高度，t 为材料厚度，则 n=h/t。 

   在生产中工件的卸料方式主要可分为弹性卸料和刚性卸料两种，在多工位级进模 中，多数采用弹性卸料方式，当工位数较少且材料厚度大于 1。5mm 的冲件，或者是在 某种特定条件下采用固定卸料方式。此材料厚度 t=3mm 且只有两个工位，符合刚性卸 料的条件，所以采用刚性卸料。