第三节 冲裁力
一、冲裁力的计算
冲裁力是指冲裁过程中的最大剪切抗力，计算冲裁力的目的是为了合理选择压力机和设计模具。各种形状刃口冲裁力的基本计算公式见表1-6。考虑到模具刃口的磨损、凸模与凹模间隙不均匀、材料性能的波动和材料厚度偏差等因素，实际所需冲裁力应比表中所列公式计算的值要多30%。
表1-6 冲裁力的计算公式及实例
注：1.τ为材料之抗剪强度，τ=440MPa。
2.双斜面刃凸模和凹模的主要参数h、φ见表1-7。
表1-7 双斜面刃凸模和凹模的主要参数
如用平刃口模具的冲裁时，按表列公式进行计算：
F=Ltτ
式中，
F——冲裁力（N）；
L——冲裁件周长（mm）；
t——材料厚度（mm）；
τ——材料剪切强度（MPa）。
而实际冲裁力应按下公式计算：
F冲=1.3F=1.3Ltτ≈Ltσb
式中，
σb——材料抗拉强度（MPa）。
二、卸料力、推件力和顶件力
冲裁时，工件或废料从凸模上卸下来的力叫卸料力，从凹模上将工件或废料顺着冲裁的方向推出的力叫推件力，逆冲裁方向顶出的力叫顶件力。通常多以经验公式计算。
卸料力： F卸=k卸F冲
推件力： F推=nk推F冲
顶件力： F顶=k顶F冲
式中，
F冲——冲裁力（N）；
n——同时卡在凹模里的工件（或废料）数目；
（h——凹模孔口直壁高度；t——材料厚度）；
K卸、K推、K顶——卸料力、推件力、顶件力系数，其值见表1-8。
表1-8 卸料力、推件力和顶件力系数
注：卸料力系数K卸在冲多孔、大搭边和轮廓复杂时取上限值。
冲裁时的冲压力为冲裁力、卸料力和推件力之和，这些力在选择压力机时是否考虑进去，应根据不同的模具结构区别对待，即：
采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模为
F总=F冲+F卸+F顶
采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模为
F总=F冲+F推
采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模为
F总=F冲+F卸+F推
【例】 采用落料-冲孔复合冲模垫圈（图1-12），计算冲裁力、推件力和卸料力。
图1-12 落料-冲孔复合模和垫圈
解：τ=304～373MPa，取τ=343MPa。
冲裁力计算：
F落=1.3τπdtτ=1.3×3.14×35×3×343=147013（N）
F孔=1.3πdtτ=1.3×3.14×12.5×3×343=52504（N）
F冲=F落+F孔=147013+52504=199517（N）
卸料力计算：
由表1-8查出K卸=0.03
F卸=K卸F落=0.03×147013=4410（N）
推件力计算：
由表1-8查出K推=0.045，凹模刃口直壁高度h=6mm。
F推=nK推F孔=2×0.045×52504=4725（N）
总的冲压力：
F总=F冲+F卸+F推=147013+52504+4410+4725=208652（N）