【文章內(nèi)容簡介】 要針對模具失效形式選用鋼材：鋼材的失效是影響模具壽命的主要因素，包括：(1)為防模具開裂，要選用韌性好的材料(2)為防磨損，應選用合金元素高的材料(3)對于大型沖模應選用淬透性好的材料(4)為保持鋼材硬度性能，要選用耐回火性高的含鉻、鉬合金鋼(5)為防熱處理變形，對于形雜的零件應選用含碳量高、淬透性好的高合金材料3. 要根據(jù)制品批量大小，以最低成本的選材原則選用：對于需沖壓數(shù)量較多模具，一般采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，而數(shù)量少的則采用碳素鋼，以降低成本。4. 要根據(jù)沖模零件的作用選擇：凸、凹模模具應選用優(yōu)質(zhì)的鋼材制作，對于數(shù)量不多或厚度不大的可采用有色金屬或黑色金屬。而對于支撐板、卸料零件、導向件應選用一般鋼材。5. 要根據(jù)沖模精密程度選用： 在制造小型精密模具而又復雜時，可選用優(yōu)質(zhì)合金鋼制作，而對于比較簡單，形狀、精度要求不高的模具應選用比較便宜的碳鋼或低合金鋼。4. 主要設計尺寸的計算 毛坯尺寸的確定根據(jù)毛坯尺寸的確定原則可知有兩種方法來計算毛坯的計算原則：：由于拉深前和拉深后材料的體積不變，對于不變薄拉深，假設材料厚度拉深前后不變，拉深毛坯的尺寸按“拉深前后的表面積相等”來確定。：拉深毛坯的形狀一般與拉深件橫截面的形狀相似，即當零件的形狀是圓形或橢圓形時，其拉深前毛坯的展開形狀也基本上是圓形或橢圓形。根據(jù)本零件的特點：為簡單形狀的旋轉(zhuǎn)體，可以采用面積相等的原則來確定。先確定修邊余量△h：根據(jù) ,取 。 零件圖 沖壓力的計算 落料力 式中，為材料抗剪強度，； L為沖裁周邊總長，；t為材料厚度，；系數(shù)是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損；凸模與凹模間隙的波動（數(shù)值的變化或分布不均），潤滑情況、材料力學性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設置的安全系數(shù)。當查不出材料抗剪強度時，可用抗拉強度代替，此時。采用壓邊圈的圓筒形件式中，拉深件的直徑；　　 材料厚度　；——材料的強度極限；　 拉深力；修正因數(shù)；毛坯的相對厚度：　 　 用式由表可查得無凸緣圓筒件用壓邊圈時的拉深因數(shù)，得。確定是否使用壓邊圈：如果滿足時， 上式不等式不成立 則在拉深模設計壓邊裝置。 式中，單邊壓邊力； 　平板毛坯直徑； 　第1～n次拉深直徑；r凹拉深凸模圓角半徑；得 　　　 沖壓工藝總力 拉深間隙的確定拉深間隙是指凸凹模橫向尺寸的差值，雙邊間隙用Z表示。間隙過小，工件質(zhì)量較好，但拉深力大工件容易拉斷，模具磨損嚴重，壽命低。間隙過大，拉深力小模具壽命提高了，但工件易起皺變厚，側(cè)壁不直，口部邊線不齊，有回彈，質(zhì)量不能保證。因此，確定間隙的原則是：既要考慮到板料公差的影響，又要考慮毛坯口部增厚現(xiàn)象，故間隙值一般應比毛坯厚度略大一些，其值按下式計算；單面間隙： 式中，板料的最大厚度，； 　板料的厚度；板料的正偏差；間隙系數(shù)，考慮到板料增厚現(xiàn)象；由表可知有壓邊圈拉深時，模具的間隙值： 　　　 沖裁件的排樣在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約和減少廢料具有重要的意義。在模具設計中，排樣設計是一項極為重要的、技術性很強的設計工作，排樣的合理與否直接影響到材料的利用率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)率與成本以及模具壽命等。所以排樣工作的好壞是左右沖裁經(jīng)濟效益的重要因素之一。沖裁所產(chǎn)生的廢料分為兩種：一是工件的各種內(nèi)孔產(chǎn)生的廢料，它取決于工件的形狀，一般不能改變，稱為設計廢料；二是由于工件之間的搭邊和工件與條料側(cè)面的搭邊、板料的料頭、料尾產(chǎn)生的廢料，它取決于沖壓方式和排樣方式，稱為工藝廢料。提高材料利用率最主要的途徑是合理排樣，使工藝廢料盡量小。另外在滿足工件使用要求的前提下，適當?shù)馗淖児ぜ慕Y(jié)構(gòu)形狀也可以提高材料的利用率。排樣時，工件及工件與條料側(cè)邊之間的余料叫搭邊。搭邊的作用是補償定位誤差和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質(zhì)量和送料方便。搭邊太寬，浪費材料；搭邊太窄會引起搭邊斷裂或翹曲，可能出現(xiàn)“啃刀”現(xiàn)象或沖裁時被拉斷，有時還會拉入模具間隙中，損壞模具刃口，從而影響模具壽命。搭邊值的大小與下列因素有關：(1)材料的力學性能　硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。(2)工件的形狀與尺寸　尺寸大或帶有突尖的復雜形狀時，搭邊要取得大些。(3)材料厚度　薄材料的搭邊應取得大些。(4)送料方式及擋料方式　用手工送料、有側(cè)壓板導向的搭邊值可以取小些。由上可知 常用的排樣方法有三種：(1)廢料排樣：指沿工件全部外形沖裁，工件與工件、工件與條料邊緣都留有搭邊，此種排樣的缺點是材料利用率低，但有了搭邊就能保證沖裁件的質(zhì)量，模具壽命也高。(2)少廢料排樣：指模具只沿著工件部分外形輪廓沖裁，只有局部搭邊的存在。(3)無廢料排樣：指工件與工件之間及工件與條料側(cè)邊之間均無搭邊的存在，模具刃口沿條料順序切下，直接獲得工件。少、無廢料排樣的缺點是工件質(zhì)量差，模具壽命不高。但這兩種排樣可以節(jié)省材料，還具有簡化模具結(jié)構(gòu)、降低沖裁力和提高生產(chǎn)率等優(yōu)點，并且工件須具有一定的形狀，才能采用少、無廢料排樣。上述三類排樣方法，按工件的外形特征主要分為直排、斜排、直對排、斜對排、混合排、多行排等形式。根據(jù)本零件的特點，適合采用廢料直排的方式,這樣不僅使沖出的零件達到質(zhì)量要求，還可以在一定程度上提高材料的利用率。在排樣方式和搭邊值確定以后，就可以確定條料的寬度。 查表得條料與導料板的最小間隙 。 根據(jù)板材的標準，查板材的標準可知，宜采用750mm1000mm的冷軋鋼板，每張鋼板可以剪裁為8張條料（93mm1000mm），每張鋼板可以沖出10個工件。排樣的目的在于節(jié)約原材料盡可能降低成本，利用率是衡量排樣經(jīng)濟性的指標，一般以一個進距內(nèi)的材料利用率η來表示，也可以用一張板料的總利用率η∑來表示。 式中，沖裁件的面積（包括沖出的小孔在內(nèi)）；一個步距內(nèi)的沖件數(shù)；條料的寬度；進距；一張板料上的沖件數(shù)；板料長度；板料的寬度；由上述公式可知：η越大，材料廢料越少，材料的利用率就越高。沖裁件的面積： 步距：