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U盘金属盖模具工艺力的计算过程案例综述
1.1冲裁工艺力的计算
（1）冲孔力的计算
平刃对切口的横向冲裁力及其大小一般可按以下公式来进行计算:
式中—冲裁力（）；—冲裁件周边长度（）；
—材料抗剪强度（）—材料厚度（）；
—系数，通常。
材料的抗剪强度（MPa）查《冲模设计与制造实用计算手册》[4]表P4-3可知，抗剪强度按计算，则冲裁力为：
=1.3×373mm×0.2mm×490MPa=47.5kN
3×0.055×4.75=7.8kN；
2.8kN；
（2）翻孔力的计算
进行翻孔时，是在平面上的圆形翻孔，沿着圆孔缘翻竖边。
1）确定预冲孔孔径
查《冲压工艺与模具设计》P224图6-4及公式（6-1）可得
d0=Dm-2(H-0.43r-0.72t)=11.4mm
2）计算翻孔力
翻孔力的计算公式为
F翻=1.1π（Dm—d0）tReL=1.1×3.14×（12.1-11.4）×0.2×303=141.5N=0.15kN
（3）卸料力的计算
计算模具的卸料力根据《冲压工艺与模具设计》P52公式（3—7）（3—8）（3—9）以及表3-8[2]可得：
；
所以：2.1kN；
1.2弯曲工艺力的计算
弯曲工艺力指的是在弯曲工艺过程中，包括弯曲力、压料力及顶件力。生产过程中常用的经验公式为：FJ=qA
查表4-7可得，单位校正力q为20MPa。由此可得
FJ=qA=20MPa×(69.4×16+(3.14×82))=21.22kN
顶件力为FD=CDFJ=0.2×21.22=5.24kN
1.3压力机初选
由于设计的该级进模模具结构采用弹压卸料装置和下出件方式，可用F总=F冲+F推+F翻+F卸+F弯计算。因此总的冲压力F总为：
F总=F冲+F推+F翻+F卸+F弯=72.4kN
选用压力机的公称压力时的要求为
得出初选压力机的公称压力为：100kN
1.4模具压力中心的确定
压力中心即为冲裁力的作用点，要确保压力中心与模柄的中心线重合。按照比例绘制出各凸模刃口形状后，建立坐标系，求出压力中心位置。
根据压力中心坐标计算公式：
因为该工件的结构形状左右对称，X0=0，只需求Y0，根据合力矩定理有：
Y0=43.21mm≈43mm
1.5凸模、凹模刃口尺寸的计算
冲裁时的间隙间距大小之差是一般指在成型冲裁时凸模与凹模的两端刃口缝隙间距和凹模冲裁时的刃口长短之差。单边的间隙在中可以用c来直接表示,双边的间隙中也可以用边的z来直接表示。凸模与凹模的切割刃口尺寸大小公差及其精度公差直接关系决定了切割工件切的尺寸及其精度。
因为凹、凸模之间通常会同时存在弧形间隙，所以每个凸缓冲裁件的弧形断面均匀上会都具有一定的弧形圆锥度。冲孔凸模落入进料件都可以用来直接测量其挤出光亮片和带部分的主体大小和内部尺寸，而进料冲孔的挤出光亮片和带主要部分是通过被进料凸模落入挤出而连接形成的，落料时冲孔光亮片的带主要部分是通过被凸模落入进料件凸模挤出的两个凹和凸模型的冲孔而连接形成的，故进料冲孔时挤出光亮片所带的主体大小和内部尺寸由挤出凸模型孔确定，落料时冲孔光亮片所带的主体外形部分大小和内部尺寸则由挤出凹模型孔确定。
工件在多次冲裁后凸、凹模会有较大磨损,会使得凸、凹模的冲件实体冲裁尺寸在磨损后由大变小,故在我们确定凸、凹模的实体尺寸时,我们在正确选择这种冲裁方式材料和工艺设计冲裁方式时,应当充分考虑其受到凸、凹模较大磨损的运动方向,使其在在发生较大磨损后还原时可以充分保证对其在冲件实体尺寸上具有一定的精度要求。
因为该工件的结构比较简单，刃口尺寸以凹模为基准，所以采用分别加工法计算刃口尺寸。
根据不锈钢430材质抗剪强度介于420~560MPa之间，由《冲压工艺与模具设计》P78表3-20，选取冲裁间隙值为iii类（8.0%~11.0%）t,可得：
Cmin=8.0%t=8.0%×0.2=0.016mmCmax=11.0%t=11.0%×0.2=0.022mm
ΔC=Cmax-Cmin=0.022-0.016=0.006mm
磨损系数x根据《冲压工艺与模具设计》P80表3-23查得，x=0.75。
校核
|δp|+|δd|ΔC
则凹模、凸模的制造公差δp、δd：
δp=0.4ΔC=0.4×0.006=0.0024mmδd=0.6ΔC=0.6×0.006=0.0036mm
凸凹模刃口尺寸如表1.1所示
表1.1凸凹刃口尺寸/mm
工件尺寸
凹模尺寸=(-)
凸模尺寸