在冲裁加工过程中，可能会出现凸模刃口断裂、边缘损坏等问题。
造成这些问题的原因，往往是缺乏对于标准部件的技术资料，以及冲裁刀具的材质及形状选择错误。为了减少这些问题，在本章节中，展示了将工具钢的疲劳强度以及边缘应力集中等考虑在内的、正确的凸模使用标准。
1．冲裁力的计算
冲裁力P［kgf］
2．凸模刃口破损
凸模刃口承受的应力σ［kgf／mm2］
［例2］肩型凸模 SPAS6－50－P2.8
顶料型凸模 SJAS6－50－P2.8
计算使用（根据d1尺寸为0.7）时的凸模刃口破损可能性。（冲裁条件与例1相同。）
（a）肩型凸模时，根据（2）式可得
σs＝4×1.2×64／2.8＝110kgf／mm2
（b）顶料型凸模时，根据（3）式可得
σJ＝4×2.8×1.2×64／（2.82－0.72）
＝117kgf／mm2
根据图2，当σs为110kgf／mm2时，SKD11的凸模使用约9000次后可能会发生刃口破损。另外，如果将材料改为SKH51，则寿命可提高到4万次左右。 | 〔图2〕 工具钢的疲劳特性
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〔表1〕 各种材料的抗剪抗拉强度
材 料 | 抗剪强度τ | 抗拉强度σB | ||
软 质 | 硬 质 | 软 质 | 硬 质 | |
铅 | 2～ 3 | － | 2.5～4 | － |
铜 | 18～22 | 25～30 | 22～28 | 30～40 |
热轧钢板（SPH1-8） | 26以上 | 28以上 | ||
钢 0.1%C | 25 | 32 | 32 | 40 |
gangtie 0.8%C | 72 | 90 | 90 | 110 |
皮革 | 0.6～0.8 | － | ||
*{N}＝kgf×9.80665 | （Schuler公司、Bliss公司） |
3．最小冲裁直径
最小冲裁直径dmin
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4．因屈曲造成的损坏
屈曲荷载P［kgf］
根据欧拉公式，为了提高屈曲强度P，应使用卸料导柱，并选用杨氏模量较大的材料（SKD→SKH→HAP），缩短刃口的长度。
屈曲荷载P代表凸模屈曲并断裂时的数值，选择凸模时必须考虑3～5的安全系数。
冲裁小孔时，在选择凸模时尤其需要注意屈曲载荷以及施加在凸模上的应力。
［例4］在不锈钢SUS304（板厚1mm、抗拉强度σb＝60kgf／mm2）上冲裁φ8的孔
计算使用直杆型凸模（SKD11）也不会发生屈曲的全长。
另外，如果冲孔板的厚度T为20mm，则使用全长107mm以下的凸模可防止发生屈曲。对于卸料板标准（冲孔板以间隙引导刃口）凸模，总长度应小于87mm。
5．边缘部分损坏
边缘部分损坏的原因，归因于冲压时产生的弹性波引发的拉伸力（凸模突破时施加在凸模上的与冲压荷载相对应的拉伸力）和应力集中。
为了防止边缘部分损坏，可采用
1．增大边缘底部R值以缓和应力集中。（使用厚板冲裁用凸模）
2．增强边缘部分强度，让其高于凸模刃口的强度。
等方法，在此，计算2种方法中不会让边缘部分发生破损的最佳刀柄直径。
计算方法
凸模承受的冲裁荷载P为 | At：边缘部分的截面积［mm2］ | 〔图5〕边缘部分损坏
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从图中进行计算的方法
〔图6〕
a）计算板厚t与抗剪τ的交点a。
b）从交点a向左或向右延伸，计算与凸模刃口直径之间的交点b。
· 点b在冲裁数量105的线以下，表示SKH、SKD均可承受105次以上的冲裁。
〔图7〕
c）从交点a向右延伸，计算出与凸模刃口直径之间交点c。
d）从交点c向下，计算出与冲裁数量104的 线（标准、厚板用）之间的交点d、d′。
e）从交点d、d′向右延伸，计算出刀柄直径。
·标准凸模（SKH）为14.0，所以选择φ16的刀柄直径。
·厚板用凸模（SKH）为11.8，所以选择φ13的刀柄直径。
这一选型表是根据拉伸压缩的疲劳测试结果计算得出，与实际的冲裁情况有所不同，仅供参考。
