冲小孔与冲探孔模的结构设计
来源：机械工业网作者：张正修 中联西北工程设计研究院工艺所/李
在线冲孔模，主要是小孔与深孔冲模的凸模，经常在使用过程中折断，影响生产。长期生产实践中，对大量折断凸模的冲孔模和有冲孔工位的连续模分析结果表明，冲小孔与冲深孔凸模折断原因如下：（1）凸模的固定板以外的自由长度过长，没有可靠的导向与横向支承。多数敞开式冲孔模及无导向固定卸料结构冲孔模的小孔凸模，经常因此而在冲孔过程中折断。（2）用导柱模架固定卸料板结构的冲孔模、连续模中的冲小孔凸模，该加固的未加固，或加固结构设计不良，无横向支承，当凸模长径比，即凸模自由长度L。与其冲孔直径d之比，即L0＞5d时，就会在承载后弯曲变形或折断。（3）采用导柱模架弹压卸料板的各类冲孔小凸模，在冲压过程中，弯曲变形及折断的情况更多，有一些小凸模是在卸料过程中折断，甚至断在工件中。（4）误操作引起小凸模折断或变形的情况也时有发生，在用板载条料冲压时，大多用手工送料。材料表面有氧化皮，不平的凹坑或凸起或模内有异物等，冲孔前都未及时较平、清理；操作出现叠片，将搭边拉入凹模产生咔模等。（5）偶有选材不当或制模工艺缺憾，如热处理等原因造成小凸模折断。从目前情况看，合理的冲孔模及冲小孔、冲深孔凸模的加固与防护结构设计，仍然是防止小凸模纵弯失稳而变形折断的主要手段之一。冲小孔与冲深孔凸模界定小孔、深孔都是相对的。迄今还没有界定标准。从冲孔模结构设计的角度考虑，冲小孔凸模的折断是其长径比过大，承载后发生纵弯失稳而折断。冲孔直径越小、凸模越长，长径比越大，凸模越容易折断。但仅从冲孔直径大小来划分冲小孔凸模，忽略了冲孔料厚，等于没有考虑凸模载荷，显然也不全面。德国工业标准DIN1543将钢板按其厚度δ分为如下三类： δ＜3mm为薄板 δ＞3mm～4.75mm为中厚板 δ＞4.75mm为厚板根据DIN标准的上述分类，可以提出冲小孔、冲深孔的界定数值见表1。凸模强度与刚度计算的提示在有关冲模设计的手册与教科书及冲压专业图书资料中，大多对冲裁凸模的强度，从理论上提出抗压强度和源于材料力学压杆稳定计算的Euler（欧拉）公式，进行如下两个方面的验算与校核：
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