落料拉深复合冲裁模的设计

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2. 冲压工艺方案的确定

冲压工艺方案的确定，可依据表2.1确定

表2.1 冲压工艺方案

项目	单工序模		级进模	复合模
项目	无导柱	有导柱	级进模	复合模
冲压精度	低	较低	较高，相当于IT10～IT13	高，相当于IT8～IT11
制件平整程度	不平整	一般	不平整，有时要校平	因压料较好，制件平整
制件最大尺寸和材料厚度	不受限制	300mm以下厚度达6mm	尺寸〈250mm厚度在0.1～6之间	尺寸〈300mm厚度常在0.05m～3mm
冲模制造的难度程度及价格	容易、价格低	导柱、导套的装配采用先进工艺后不难	简单形状制件的级进模比复合模具制造难度低，价格亦较低	形状复杂的制件用复合模比级进模制造难度低，相对价格低
生产率	低	较低	可用自动送料出料装置，效率较高	工序组合后效率高
使用高速冲床的可能性	只能单冲不能连冲	有自动送料装置可以连冲，但速度不能太高	使用于高速冲床高达400次/分以上	由于有弹性缓冲器，不宜用高速，不宜连冲
材料要求	可用边角料	条料要求不严格	条料或卷料要求严格	除用条料外，小件可用边角料，但生产率低
生产安全性	不安全	手在冲模过程区不安全	比较安全	手在冲模工作区不安全，要有安全装置
冲模安装调整与操作	调整麻烦操作不便	安装、调整较容易、操作方便	安装、调整较容易，操作简单	安装、调整比级进模更容易，操作简单

分析表2.1，采用：单工序模具结构简单，但需要两道工序两副模具才能完成，且生产效率低难以满足该工件大量生产的要求。复合模需一副模具，生产率较高，尽管模具结构较单工序模复杂，但由于零件的几何零件形状简单对称，模具制造并不困难。虽然级进模也需一副模具，且生产率较高，但模具结构复杂，送进料不方便，加之工件尺寸偏大。通过分析对上述三种模具的比较，该件若能一次成形，则采用复合模最佳。

3. 模具的技术要求及材料选用

利用模具生产制品零件，其模具质量的好坏，寿命的长短，直接关系到产品制造精度、性能和成本，是提高劳动生产率、降低消耗、创造效益，尽快使产品占领市场的重要性条件。而模具的质量、使用寿命、制造精度及合格率很大程度上取决于设计时对模具材料的选用、热处理工艺要求、模具零件配合精度及公差等级的选择和表面质量要求。

一、冷冲模材料的性能

冷冲模包括冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模和冷挤压模等。冷冲模在工作中承受冲击、拉深、压缩弯曲、疲劳磨擦等机械的作用。模具常常发生脆断、堆塌、磨损、啃伤和软化等形成的失效。因此，作为冷冲模主要材料的钢材，应具有以下几个方面的性能：

1. 应具有较高的变形抗力：主要抗力指标包括淬火、回火抗压强度、抗弯强度等。其中硬度是模具重要的抗力指标，高的硬度是保持模具耐磨性的必要条件。工作零件热处理后的硬度在60HRC，强度和抗弯强度才能保证，模具才会具有较高的变形能力。

2. 应具有较高的断裂抗力：主要抗力指标有材料的抗冲击性能、抗压强度、抗弯强度、断裂抗力等。冲击载荷下抵抗模具产生裂纹的性质也是作为防止断裂的一个重要依据，模具材料基体中碳含量越高，冲击韧性越高。故载荷较大的冷冲镦及剪切模易受偏心弯曲载荷的细长凸模或有应力集中的模具，都需要有较高的韧性。

3. 应具有较高的耐磨性和抗疲劳性能：对于在一定条件下工作的模具钢，为了提高耐磨性，可在硬度高的材料表面上均匀涂抹大量细小硬的碳化物。在相同硬度下提高钢的耐磨性可减小模具在交变应力条件下产生的疲劳破坏，如模具长期使用刮痕凹槽等。

4. 应具有较好的冷、热加工工艺性：钢材的加工工艺性能包括可锻性、可加工性、淬透性、淬硬性较小的脱碳敏感性和较小变形倾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止热处理后变形等。

二、冷冲模材料的选择原则

1. 要选择满足模具零件工作要求的最佳综合性能的材料。

2. 要针对模具失效形式选用钢材：钢材的失效是影响模具寿命的主要因素，包括：

(1)为防模具开裂，要选用韧性好的材料

(2)为防磨损，应选用合金元素高的材料

(3)对于大型冲模应选用淬透性好的材料