五金模具設計之凸模與凹模刃口尺寸的確定

凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響衝裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來保證。

1凸、凹模刃口尺寸計算原則

衝裁件斷麵都帶有錐度。光亮帶是（shì）測量和使用部位，落料件（jiàn）的光亮帶處於大端尺寸，衝孔件的（de）光亮帶處（chù）於小端尺寸；且落料件的大端（光麵）尺寸（cùn）等於凹模尺（chǐ）寸（cùn），衝孔（kǒng）件的小（xiǎo）端（光麵）尺寸等於凸模尺寸。

在測量（liàng）與使用中，落料件是以大端尺寸為基準，衝（chōng）孔孔徑是 以小端尺寸 為（wéi）基準。

凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結果使間隙越用越大。

計算原則：

設計落料模先確定凹模刃口尺寸：以凹模為基準，間隙（xì）取在凸模上，即衝裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。

設計衝孔模先確定凸模（mó）刃（rèn）口尺寸：以（yǐ）凸模為基準，間隙取在凹模（mó）上，衝裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得（dé）。

根據衝模在使用過程中的磨損規律，設（shè）計落料模時，凹模（mó）基本尺寸應取（qǔ）接近或等於工件的最小極限尺寸；設計衝孔模時，凸模基本尺寸則（zé）取接近或等於工件孔的（de）最大極（jí）限尺寸。模具磨損預留量與工（gōng）件製造精度有關。

衝裁（cái）（設計）間隙一（yī）般選用最小合理間隙值（zhí）（Zmin）。

選擇模具刃口製造公差（chà）時，要考慮工件精度與模具精度的（de）關（guān）係，即（jí）要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙（xì）值。一般衝模精度較工件精（jīng）度高2～4級。

對於形狀簡單的圓形、方形（xíng）刃（rèn）口，其製造偏差值可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取（qǔ）；

對於（yú）形狀複雜的刃口製（zhì）造偏差可按工件相應部位公差值的1/4來選取；

對於刃口尺寸磨損後無變化的製造偏差值可取工件相應部位公差值的1/8並冠（guàn）以（±）。

工（gōng）件尺寸公差與衝模刃口尺寸（cùn）的製造偏差（chà）原則上都應按“入體（tǐ）”原則標注為單向公差。但對於磨損後無變化的尺寸，一（yī）般標注（zhù）雙向（xiàng）偏差。落料件上偏差為零（líng），下偏差為負；衝孔件上偏差為正，下偏差為（wéi）零。

加工（gōng）方法：

分開加工具有互換性（xìng）、製造周期短，但Zmin不易保證，需提高加工精度，增加製造難（nán）度。適用於：圓形或簡單刃口。

配合加工,Zmin易保證，無互換性、製造（zào）周期長。適用（yòng）於：異形或複雜刃口。

1凸、凹模（mó）刃口尺寸（cùn）的計（jì）算方法

1．按凸模與凹模圖樣分別（bié）加工法

（1）落料

設工件的尺寸為D-Δ ，根據計算原（yuán）則，落料時以凹模為設計基準。首（shǒu）先確定凹模尺寸，使凹模的（de）基（jī）本尺寸接近（jìn）或等於工件輪廓的最小極限尺寸；將凹模尺寸減去最小合理間隙值即得到凸（tū）模尺寸;

（2）衝孔

設衝孔（kǒng）尺寸為d+Δ ，根據計算原則，衝孔時（shí）以凸模（mó）為設（shè）計基準。首先確定凸模尺寸，使凸模的（de）基本尺寸接近或等於工件孔的最大極限尺寸；將凸模尺寸增大最小合（hé）理間隙值即得到凸模尺寸。

（3）孔（kǒng）心距

孔（kǒng）心距（jù）屬於磨損後基本不變的尺寸（cùn）。 在同一工步中，在工件上衝出孔距為 L± 兩個孔時，，其凹模型孔中心距（jù） 可按下式確定。

為了保證可能的初（chū）始間隙不超（chāo）過Zmax，即

凸、凹模的製造公差，可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取，也可查表（如表）選取，但需校（xiào）核。如不滿足上式，但隻是稍不（bú）滿足可取 ;

x—係（xì）數，是為了使衝（chōng）裁件的（de）實際尺（chǐ）寸盡量接近（jìn）衝裁件公差帶的中間尺寸，與工件製造精度有關（guān） ，

當（dāng）製件公差為（wéi） IT10以（yǐ）上（shàng），取（qǔ）x＝1；

當製件公差為 IT11～13，取x＝0.75；

當製件公差為 IT14者，取x＝0.5。

2．凸模與凹（āo）模配合加工

配合加工就是先按設計尺寸製出一個基準件（凸模或凹模），然後根據基準件的實際尺寸再按最小（xiǎo）合理間隙配（pèi）製另一件。

特點：模具的間隙由（yóu）配製保證，工藝比較（jiào）簡單，不必校核。

並且還可放大基準件的製造（zào）公差，使製造容易（yì）。

適用於：異形或複雜（zá）刃（rèn）口。

設計時：基準件的刃（rèn）口尺寸及製造（zào）公差應詳（xiáng）細（xì）標（biāo）注，非（fēi）基準件上（shàng）隻標注公稱尺寸，但在圖樣上注明：“凸(凹)模刃口按（àn）凹（āo）(凸)模實際刃口尺寸配作，保證最小雙麵合理間隙值Zmin”。

配合（hé）加工應注意的幾（jǐ）點問題：

（1）根據磨損後輪廓變化（huà）情況，正（zhèng）確（què）判斷出模具刃口（kǒu）尺寸類型：磨損後變大，變小還是不變。

（2）根據尺寸類型（xíng），采用不同計算公式。

磨損後變大的尺寸，采用分開加工時的落料（liào）凹模（mó）尺寸計算公式。

磨損後變小的尺寸，采用分開加工時的衝孔凸模尺寸計算公式。

磨損後不（bú）變的尺寸，采用分開加工時的孔心距（jù）尺寸計算公式。

（3）刃口製（zhì）造偏（piān）差可按工件相應部位公差值的1/4來選取。對於刃口尺寸磨損後無（wú）變化的製造偏差（chà）值可（kě）取工件相應部位公差值的1/8並冠以（±）。

（4）衝模刃口（kǒu）尺寸（cùn）屬於半邊磨損時：計算方法（fǎ）與前述相同，衝裁間隙和製造（zào）公差各取半（bàn）。

（5）采用電（diàn）火花（huā）加工衝模時：一般凸（tū）模（mó）作基（jī）準件，電（diàn）火花加工的凹模（mó）與（yǔ）之配作，保證間（jiān）隙。

（6）若采用成形磨削加工（gōng）衝模時：一（yī）般也是（shì）凸模作基準件，凹模按凸模配合加（jiā）工，保證間隙.

不同尺寸類型，采用不同計（jì）算公（gōng）式（shì）：

(1）凸模或凹模磨損後會增大的尺寸——第一類尺寸A

落料凹（āo）模或衝（chōng）孔凸模磨損後將會（huì）增大的尺寸，相當（dāng）於簡單（dān）形狀的落料凹模尺寸，所以它的基本尺寸及製造公差的確定（dìng）方法（fǎ）與（yǔ）分別加工時落料凹模（mó）相同。

(2）凸模或凹模磨損後會減小的尺寸——第（dì）二類尺（chǐ）寸B

衝孔凸模或落（luò）料凹模磨損後將會減小的尺寸，相當於簡單形（xíng）狀的衝孔凸（tū）模尺（chǐ）寸，所以它的基本（běn）尺寸及製造公差的確定方法與分別加工時衝孔模相同。

(3）凸模或凹模磨損後會基本不變的尺寸——第三類尺寸C

凸模或凹模（mó）在磨損後基本不變的尺寸，不必考慮磨損的影響，相當於簡單形狀的孔心距尺寸，所（suǒ）以它的基本（běn）尺寸及製造公差的確定方法與（yǔ）分別加工時的孔心距相似計（jì）算。