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如何快速确定冲裁模压力中心张良超(东莞职业技术学院，广东东莞523808)摘要：根据实际生产经验，总结出了几种在冲裁模设计中常用的压力中心确定方法，实践证明：选择合适的压力中心确 定方法，可简便准确地确定冲压模具压力中心，进而提高冲裁模设计效率。关键词：冲裁模；压力中心；确定方法中图分类号：TG385.2文献标识码：B文章编号：1672-545X（2014）01-0201-02冲裁模的压力中心是指冲裁力合力的作用点[1]。G在设计冲裁模时，一定要保证冲裁模的压力中心与MBE冲压设备的滑块机构中心相重合，如果是有模柄的AI冲裁模，应保证压力中心与模柄轴心线重合。否则在PKQFONC生产中，冲裁模和滑块会产生偏心载荷，从而使冲模DJ导向机构的加速磨损，降低冲裁模的使用寿命和制LH件的品质，同时设备的滑块与导轨之间也会因受力不均匀产生过大的磨损，直接影响冲压设备的寿命。 本文根据实际生产经验，总结出几种常用冲裁2解析法图1任意四边形求解模设计压力中心的确定方法。1几何作图法根据力学原理，具有对称形状的冲裁件，其压力中心必位于对称位置(对称线、对称点上)，即轴对称形状的冲件，对称中心位于对称轴上，中心对称形状的冲件对称中心即为冲件的压力中心(此种情况，冲件压力中心与重心重合)[2]。此外，还可用其它图形作图求出。如图1中，ABCD为任意四边形，欲求其压力 中心，可按照以下步骤求解：（1）过AB、BC的中点E、F，反向任作EG//FH，按各冲裁力是平行力的特点，利用和力矩定理，合理地选取坐标系计算出制件压力中心的坐标值[3]。 由各力对某轴的力矩之代数和等于合力对该轴的力矩的定理可知:nMy=ΣPiXi=P0X0（1）i=1nMx=ΣPiYi=P0Y0（2）i=1n将Pi=Klitτ0和P0=ΣPi代入式（1）、式（2）整i=1理可知：nn并截取FH=AB2，EH=BC2，连接HG交EF于IX0=ΣLiXii=1nΣLi（3）i=1n点，点即为AB、BC两部分线段的冲裁力压力中心。（2）同理可作出CD、DA两部分线段的冲裁力压力中心N点。式中，Y0=ΣLiYii=1ΣLi（4）i=1AB+BC（3）分别过I、N任作反向IO//NP，截取IO=X0为制件压力中心到y轴距离；，NP=CD+AD22，连接OP与IN相交于QYi为制件压力中心到x轴距离；Li为各单元周边(轮廓)长度；点，Q点即为任意四边形ABCD工件的压力中心。Xi为各冲裁力作用点到y轴距离；收稿日期：2013-10-07作者简介：张良超（1978—），男，山东济宁人，讲师，硕士，主要研究方向：数控加工。201Y0为各冲裁力作用点到x轴距离；τ0为剪切力；t为例料厚度；n为冲裁力数目； K为修正系数。例如:在如图2所示的长方形板料上冲孔，试求该冲裁件的压力中心。（1）按比例画出冲裁模刃口轮廓图，如图3所示；（2）在刃口轮廓图中任意位置确定坐标轴X，Y， 为了方便，本例选择了左右对称中心线为Y轴，如图 4所示；（3）绘制辅助线，形成常见简单图形，在图4中，增加线段IC和线段DG，使整个轮廓线分成3个矩形；（4）算出各图形的周长Si、辅助线长Li；（5）计算各图形和各辅助线的压力中心到y轴的距离xi、xj及到x轴的距离yi、yj；（6）根据“对同一轴线的分力之和的力矩等于各分力矩之和”的原理[4]，将（4）、（5）中的数据代入式（5）、式（6)即可求得冲裁模压力中心：到y轴的距离：100401030X0=ΣΣsixi-2ΣLjxjΣΣΣnmnmΣsi-2ΣLj（5）图2解析法求解i=1到x轴的距离：nj=1mi=1nj=1m解:建立如图2所示坐标系，则各孔的参数为:Y0=ΣΣsiyi-2ΣLjyjΣΣΣΣsi-2ΣLj（6）孔O1：X1=40，Y1=40周边长度L1=30πi=1式中：j=1i=1j=1孔O2：X2=130，Y2=70周边长度L2=10π孔O3：X3=170，Y3=70周边长度L3=10π 孔O4：X4=150，Y4=30周边长度L4=20π 用公式（3）、公式（4）求得压力中心为:X0=102.9mm，Y0=35.7mm3综合法对于较复杂的制件，单用几何作图法或解析法都不能很方便地确定其压力中心时，可将二者结合使用，即为综合法。其解题步骤如下:（1）合理选定坐标系，将制件周边轮廓按性质（特征）分成若干简单轮廓，用几何作图法求出简单轮廓压力中心。（2）准确地测出每个简单轮廓的周边长度和简单轮廓压力中心的坐标。（3）用计算法将各参数代入公式（3）、（4）就可求得制件的压力中心位置。4引入负线段法这种方法是解析法的延续，所不同的是通过增加辅助线段，将解析法中分成若干基本线段的轮廓线变成常见的简单封闭图形(如四边形等)。具体步骤n为形成常见简单图形的个数；m为绘制辅助线的