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摘 要：以往的常规冲孔模具设计中，冲头通常就会折断，本文论述了小孔冲模的设计关键在于对凸模进行改进，提出几种有效的改进措施，这样设计出的模具达到了寿命长，精度高，更好地完成了冲孔的目的。关键词：冲孔模具 设计 凸模既然是冷冲小孔模具，那么先谈谈什么是冷冲压，冷冲压就是在室温条件下利用安装在压力机上的模具，对材料施加压力，使其分离或塑性变形从而获得所需零件的一种压力加工方法，在冷冲压加工中，将材料加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具，也称冷冲模，是实现冷冲压加工中必不可少的工艺装备。冷冲压与其它常规加工方法相比，有很多优点，所以在批量生产中，得到了广泛的应用，在日常生活中随处可以见到冷冲压加工的产品，如：汽车、拖拉机、电器、电机、仪表上等等。现在，我着重介绍一下我设计的一套冲小孔的模具，制件图见（图一），模具图见（图二）该件在一些类似集装箱等方型厢体件中都有用到，批量很大，孔很小，所以按常规冲孔模设计，冲头就会折断，下表即是用自由凸模冲孔的最小尺寸。材料 冲孔最小尺寸钢σb>70公斤/毫米 d≥1.5t钢σb>40-70公斤/毫米 d≥1.3t钢σb≤40公斤/毫米 d≥1.0t据此，我们不难看出，用自由凸模冲裁，凸模尺寸刚好等于料厚，即便能冲模具寿命也很低，需经常更换冲头，如此，生产必会受到影响，另外拆装如此大的模具，也费时、费力。那么凸模为什么会拆断呢？这与凸模的强度和刚度有关，根据凸模最小断面校核公式，对于无导向凸模， dmin≥4tτ/[]=4×4400/（1-1.6） ×103=6.4；很显然，不符合制件图的要求，那么适必要有特殊的导向装置，有特殊的导向装置后[σ]的值可取（2—3）×103Mpa，这样dmin≥2.13这样符合了制件图φ4≥φ2.13的要求。另外从凸模允许的最大长度校核公式中lmax≤85d2/=15.2，顯然，通过最大长度不能满足设计需要，我在实践中采用凸模加护套结构，如图二所示，因为小孔冲模的难点和关键就在于凸模细而长，很容易折断，所以解决它的关键就是使之变粗和短。实践中选择使之变粗，亦即相对的变粗，就是将凸模的外部加一护套，这样凸模在整个冲裁过程中，都在护套中运动，刚度和强度都得到了极大的加强，其次我采用四导柱结构，四导柱结构的优点是比普通的两导柱结构滑动平稳，导向准确可靠，第三，凹模洞口的形式，也很重要，常规的凹模洞口一般都做成直壁式，如图，此种结构有优点，就是多次冲裁后需刃磨，刃磨后，冲出的制件尺寸不变，但此种刃口形式也有它的缺点，就是凹模洞口内积料太多，这样就会增大凹模的涨裂力，给凸模和凹模的强度都带来了不利影响，这是小孔冲模中需避免的，所以实践中选用了锥筒式凹模，此种凹模，洞口内不积聚废料，侧壁磨损小，但刃口强度差，刃磨后尺寸略有增大，本制件尺寸要求不严，所以完全适用。第四、合理的凸模与导套间的间隙也是非常重要的。设计中，采用的间隙是凸模直径的1.5%，效果很好，如果间隙过小，凸模将会卡死在导套的下部（如图3）。第五、冲小孔，适当的弹压力也很重要，弹压力不足，弹压板不能有效的压紧材料，造成冲孔开始时，凸模的歪斜和折断，同时也使卸料困难。第六、采用卸料板对凸模进行导向，使卸料板不歪斜和串动，也大大减少了凸模的折断。第七、尽可能提高凸凹模的同轴度，消除了因间隙不均匀而产生的偏负荷。经过这样的综合条件，试制出的制件很好，没有一个折断凸模的。另外对于冲小孔的模具，也可以采用如图4所示的结构，这是从另一方向，即将凸模变短，也可达到同样的效果.
综上所述，小孔冲模的设计，关键在于凸模，但也不能忽视其它因素的影响，这样设计出的模具就会寿命长，精度高。参考文献：[1]模具设计手册.[2]吴宗泽.《机械零件设计手册》[M].机械工业出版社，2004.[3]薛启翔.冲压工艺与模具设计实例分析[M] .北京：机械工业出版社，2008.4.[4]冷冲模国家标准[M].（GB2851-2875-81）.
综上所述，小孔冲模的设计，关键在于凸模，但也不能忽视其它因素的影响，这样设计出的模具就会寿命长，精度高。参考文献：[1]模具设计手册.[2]吴宗泽.《机械零件设计手册》[M].机械工业出版社，2004.[3]薛启翔.冲压工艺与模具设计实例分析[M] .北京：机械工业出版社，2008.4.[4]冷冲模国家标准[M].（GB2851-2875-81）.