冲压模具禁忌

1.1.1 冲裁工序不宜采用脆、硬性材料冲孔、落料及切边等冲裁工序，不宜使用脆性及硬度过高的材料。

材料越脆，总裁中越易产生撕裂；材料过硬，例如高碳钢，总裁断面平面度很大，对厚材料冲裁尤为严重。

弹性好，流动极限高的材料，可以得到良好的断面。

尤其像低锌黄铜等软材料，能冲裁出光滑而倾斜度很小的断面。

1.1.2 弯曲工序不宜采用高弹性材料弯曲工序不宜使用高弹性的材料。

材料的弹性越大，弯曲后成形件向原来状态的回弹越大，致使工件达不到预定形状，需要多次试模、修模。

弯曲工序的材料，应具有足够的塑性、较低的屈服点和较高的弹性模量。

前者保证不开裂，后者使工件容易达到准确的形状。

最适于弯曲的材料有低碳钢、纯铜和纯铝。

1.1.3 拉深工序不宜采用塑性差的材料拉深工序不宜采用塑性差的材料。

由于低塑性材料允许的变形程度小，需要增加拉深工序及中间退火次数。

拉深用材料要求塑性高、屈服点低和稳定性好。

拉深材料的屈服点与抗拉强度的比值越小，则拉深性能越好，一次变形的极限程度越大。

常用于拉深的材料有低碳钢、低锌黄铜、纯铝及铝合金、奥氏体不锈钢。

1.1.4 冷挤压工序不宜采用高强度、低塑性的材料冷挤压工序不宜采用机械强度高、塑性低的材料，以免增加变形抗力及产生裂纹。

冷挤要求材料有高塑性、低屈服点及低的加工硬化敏感性。

最适宜的材料有纯铝及铝合金、黄铜、锡磷青铜、镍、锌及锌镉合金、低碳钢等。

1.2 冲裁工序的禁忌1.2.1 冲裁工序不宜过于复杂为了有利于废料和无废料排样，冲裁件形状不宜过于复杂，应力求简单、对称；在许可的情况下，可把冲裁件设计成少、无废料排样的形状。

1.2.2 冲裁件凸出或凹下部分不宜大小冲裁件凸出的悬臂和凹入的狭槽不宜大小，否则会降低模具寿命和工件质量。

一般情况下，其宽度B不小于料厚t的1.5倍。

当工件材料为黄铜、铝、低碳钢时，悬臂及槽宽应超过料厚的1.3倍；当工件材料为高碳钢时，其宽度不应小于料厚的1.9倍。

1.2.3 冲裁件不宜采用尖角冲裁件各直线或曲线的连接处，不宜采用尖角，宜有适当的圆角。

在用一道工序冲裁时，拐角处应尽量设计成较大的圆角。

如果冲裁件有尖角，不仅给冲裁模的制造带来困难，而且模具也容易损坏。

只有在采用少无废料排样或镶拼模具结构时，才允许工件有较尖锐的清角。

1.2.4 冲裁件孔的尺寸不宜过小冲孔时，由于受到凸模强度和稳定性的限制，孔的尺寸不宜过小。

其数值与孔的形状、材料的性能、材料厚度有关。

材料为黄铜、纯铝、纯锌时，孔径不应小于料厚的0.5～0.8倍；材料为低碳钢时，孔径不应小于料厚的0.7～1倍；材料为高碳钢时，孔径不应大于料厚的1.1～1.5倍。

1.2.5 冲裁件孔之间距不宜过小冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离，受模具强度和冲裁件质量的限制，其值不通过小。

一般取为料厚的2倍以上，并不得小于3～4毫米。

必要时可取料厚的1～1.5倍。

1.2.6 弯曲件或拉深件的孔壁距不宜过小弯曲件或拉深件上冲孔时，其孔边与工件直壁之间距不能过小。

一般大于壁端圆角半径再加料厚的一半。

如果距离过小，孔边进入工件底部的圆角部分，冲孔时凸模将受到水平扒力而折断。

1.2.7 冲裁凸模与凹模之间隙不宜过大或过小凸、凹模的间隙，对冲裁件的断面质量有较大影响。

间隙过小时，板料在凸模刃口处的裂纹向外错开，上、下裂纹之间的材料将被第二次剪切，并在剪切面上形成第二光亮带和夹层。

间隙过大时，板料在凸模刃口处的裂纹向里错开，材料受到很大拉伸，光亮带小，毛刺、塌角、斜度均增大，有时还会出现凹陷。

间隙值可按下式选取：Z=m t。

式中Z ——双面间隙；t——料厚；m——系数，低碳钢及黄铜取0.08～0.1，中碳钢取0.12～0.14，铝、纯铜取0.04。

1.2.8 落料间隙不宜取在凹模上落料的大端尺寸等于凹模的尺寸，测量时，是按落料的大端作为基准量取尺寸的。

因此落料时，以凹模尺寸为基准，间隙取在以减小凸模尺寸的方向上，即D p = D d - Z式中D p——凸模公称尺寸；D d——凹模公称尺寸；Z ——双面冲裁间隙。

1.2.9 冲孔间隙不宜取在凸模上冲孔的小端尺寸等于凸模尺寸。

测量时，是按冲孔的小端作为基准量取的。

因此，冲孔以凸模尺寸为基准，间隙可取在增加凹模尺寸的方向上，即d d=d p+Z式中d d——冲孔凹模公称尺寸；d p——冲孔凸模公称尺寸；Z ——双面冲裁间隙。

1.2.10 落料模的尺寸及公差不宜先考虑凸模由于落料是以工件大端作为基准量取尺寸，它也等于凹模尺寸。

所以，应先按落料外形尺寸确定凹模尺寸，然后再按间隙数值确定凸模尺寸。

考虑到刃口磨损会使落料尺寸逐渐加大，为了增加落料模的使用寿命，凹模公称尺寸应取工件尺寸公差范围的较小尺寸，间隙应取最小合理间隙。

凸凹模工作部分尺寸可按下式确定：=（D w-xΔ）+δd 0D d+δd=（d d-Z min）0 -δpD p 0-δp式中D d——落料凹模刃口公称尺寸；D p——落料凸模刃口公称尺寸；D p——落料件外径公称尺寸；Z min——最小合理双面间隙；Δ——落料件制造公差；x ——修正系数，一般取为0.5～0.75；δd——凹模制造公差，取为(0.25～0.35)Δ；δp——凸模制造公差，取为(0.25～0.35)Δ。

1.2.11 冲孔模的尺寸及公差不宜先考虑凹模尺寸由于冲孔是以小端作为基准量取尺寸，所以应先按工件孔径尺寸确定凸模尺寸，再按间隙确定凹模尺寸。

刃口磨损会使冲孔尺寸减小。

为了增加冲孔模使用寿命，凸模尺寸应取工件孔径尺寸公差范围内的较大尺寸。

间隙同样采用最小合理间隙。

凸、凹模工作部分尺寸可按下式确定：=（d w+xΔ）0 -δpd p0-δp=（d p+Z min）+δd 0d d +δd式中d p——冲孔凸模刃口公称尺寸；d d——冲孔凹模刃口公称尺寸；d w——工件孔径公称尺寸；其他符号同1.2.10。

1.2.12 冲裁件的排样不宜留过多废料为了提高材料利用率,冲裁件的排样要合理。

圆形零件的排样有单排、平行双排、交叉双排和多排。

排数越多，材料利用率越高，但排数受工艺和模具制造的限制，不宜太多，非圆形零件的排样，要可分为直排、斜排、直对排、斜对排、混合排、多和排等。

如果在不影响工件的主要技术要求而征得产品设计者同意后，可将工件结构形状改变成适合于少无废料折排样，以便节省材料。

1.2.13 冲裁压力机的选择不能只考虑模具面积冲裁压力机的选择主要依据冲裁力。

影响冲裁力的主要因素是材料厚度和力学性能、冲裁件周边长度、模具间隙大小和刃口锐利程度。

一般平刃冲裁模的冲裁力P（N）按下式计算：P = L tττ= 0.8σb = 0.28HB式中τ——抗剪强度(MPa)；L ——冲裁的周边长度(mm)；t ——材料厚度(mm)；σb——材料抗拉强度(MPa)。

1.2.14 冲裁压力机的选择不能只考虑冲裁力冲裁压力机的选择要结合冲裁力和模具面积等因素综合考虑。

当冲裁件面积不大而冲裁力较大时，可考虑从模具结构上减小冲裁力。

目前降低冲裁力的方法主要有：斜刃冲裁法、阶梯凸模冲裁法、零件分部冲裁法、加热冲裁法等。

斜刃冲芳法是将凸模（冲孔）或凹模（落料）刃口做成与其轴线倾斜一个角度。

冲裁时刃口逐步切入，以减小冲裁力。

阶梯凸模冲裁法是将多凸模布置成阶梯，冲裁时逐个切入，减小冲裁力。

1.2.15 冲裁模的模柄不能与模具压力中心偏离要使模具正确而平稳地工作，冲裁模的模柄不能与模具压力中心偏离，否则会加速导向机构的磨损。

无导向装置的敞开式模具特别突出。

1.2.16 毛毡、皮革等非金属材料不能采用平凸模毛毡、皮革、橡胶板、石棉橡胶板、纸、棉布织品等非金属材料，不能采用一般平凸模进行冲孔或落料，而常用尖刃凸模。

刃口锐角约为10°～30°。

为了防止刃口变钝和崩裂，在被冲裁的材料下垫以硬质木料、硬纸板或聚氨酯橡胶等。

因尖刃凸模易损坏，应考虑其装拆、制造和维修和方便。

1.2.17 管材的冲切不能用一般的冲裁模管材的冲切，生产率高、切口毛刺小。

但是为了防止管壁被压扁，不能采用一般的冲裁模或剪切机，而要采用板状尖头的凸模。

大批量生产，可用双重冲切法。

首先用刨刀在水平方向将管材刨出一切口，然后再用活动薄刀刃切入切口。

切口的两侧用组合模牢固地夹紧。

为了使冲切时管材一直处于压紧状态，在模具上要设置活动压紧座板。

1.2.18 高速冲裁不宜采用一般冲裁模当压力机行程次数达到500次/min以上时，压力机在运行中的不平衡现象就显著增加，模具的振动和惯性力都很大。

所以应采用有效的防松措施，设法减轻上模重量，采用刚性好和精度高的设备，提高模具精度和寿命，适当增大模具间隙。

上[下模采用双重导向，除了四根滚珠导向装置外，凸模固定板、卸料板和凹模之间比普通冲裁大10%左右。

1.2.19 高精度冲裁件不宜采用一般冲裁模用一般冲裁模所得到的工件，剪切面上有塌角、断裂带和毛刺，还有明显的锥度，表面粗糙度Ra为6.3～12.5μm。

对冲裁件断面质量和尺寸精度有更高要求时，可采用整修、负间隙冲裁、上下冲裁和同步剪挤式冲裁。

整修是利用整修模沿冲裁件外缘或孔壁刮去一层薄切屑，从而获得光滑而垂直的断面和准确尺寸。

负间隙冲裁法的实质是冲裁—整修的复合工艺过程。

上下冲裁法是用两个凸模从上、下两次冲裁工件，可以获得上、下两个光亮带，并可清除毛刺。

1.2.20 精密冲裁不能使用工件材料在冲裁过程中产生撕裂精冲时为了抑制中裁过程中材料产生撕裂，保证塑性变形过程地进行，采取了下述措施：用V形压边圈压住材料，再结合小间隙使材料始终保持和冲裁方向垂直，避免弯曲翘起而在变形区产生拉应力，构成塑性剪切的条件。

利用压边力和反压力提高变形区材料的静水压，以提高材料塑性。

必要时将凹模或凸模刃口倒以圆角，减少刃口处的应力集中，避免或延缓裂纹的产生。

1.2.21 精密冲裁的压边力不能太小精冲时为了防止断面产生撕裂，需要利用压边力提高变形区材料的静水压。

压边力（N）按下式计算：P=f L2hσb式中L——工件外周边长度(mm)；h——V形齿高(mm)；σb—材料抗拉强度(MPa)；反压力是影响精冲件质量的重要因素，反压力太小会影响工件尺寸精度、平面度、塌角和孔的剪切面质量。

但反压力过大会增加凸模的负载，降低凸模的使用寿命。

反压力（N）按下式计算：P=pF或P=20%P式中F——工件的开面面积(mm2)；p——单位反压力，一般取20～70 MPa；P——冲裁力(N)。

1.2.23 精密冲裁的凸、凹模间隙不能大大小间隙是精冲模的主要特征。

间隙的大小及其沿刃口周边的均匀性，直接影响精冲零件剪切面质量。

精冲间隙主要取决于材料厚度，也和冲裁轮廓及工件的材质有关。

凸模和凹模1.2.24 要求较高的冲裁模不宜无导向装置无导向或导板式简单冲裁模只适用于要求不高、形状简单、批量小的冲裁件。