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（hé）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（āo）模刃口尺寸及其公差來保（bǎo）證。

1凸、凹模刃口尺寸計（jì）算（suàn）原則

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

在測量與使用中，落料件是以大端尺寸（cùn）為基準，衝孔（kǒng）孔徑是 以小端尺寸 為基準。

凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結果使（shǐ）間隙越用越大。

計算（suàn）原則：

設計（jì）落料模先確定凹模刃（rèn）口尺（chǐ）寸：以凹模為（wéi）基準，間隙取在凸模上，即衝裁間隙通（tōng）過（guò）減小凸模刃（rèn）口尺寸來取得（dé）。

設（shè）計衝孔模先（xiān）確定凸模刃口尺寸：以凸模為基準，間隙取在凹模上，衝裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。

根（gēn）據衝模在使用過程中的磨（mó）損規律，設計落料模時，凹模基本尺寸應取接近或等於工件的最小（xiǎo）極限尺寸；設計衝孔模時，凸模基本尺（chǐ）寸則（zé）取接近或等（děng）於工件孔的最大極限尺寸（cùn）。模具磨損預留量與工件製造（zào）精度有關（guān）。

衝裁（設計）間（jiān）隙一般選用最小合理間隙值（Zmin）。

選擇模具刃口製造公差時，要考慮工件精度與模具精度（dù）的關係，即要保證工件的精度要（yào）求，又要保證有合理的間隙值。一般衝模精度較工件精（jīng）度高2～4級。

對於（yú）形狀簡單的圓形（xíng）、方形刃口，其製造偏差值可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取；

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

對於刃口尺寸磨損（sǔn）後（hòu）無變化的製造偏差值可取工件相應（yīng）部位公差值（zhí）的1/8並冠以（±）。

工（gōng）件尺寸公差與衝模刃口尺（chǐ）寸的製（zhì）造偏差原則上都應按“入體”原則標注（zhù）為單向公差。但對於磨（mó）損後無變化的尺寸，一般標注雙向偏差。落料件（jiàn）上偏差（chà）為零，下偏差（chà）為負；衝孔件上偏差為正，下偏差為零。

加工方法：

分開加工具有互換性（xìng）、製造周期短（duǎn），但Zmin不（bú）易保證，需提高加工精度，增（zēng）加製造難度。適用於：圓形或簡單刃口。

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

1凸（tū）、凹模刃口尺寸的計算方法

1．按凸模與凹模圖樣分別加工（gōng）法

（1）落料

設工件的尺寸為D-Δ ，根據（jù）計算原則，落料時以凹模為設計基準。首先確（què）定凹模尺寸，使凹（āo）模的基本尺寸接近或等於工件輪廓的最小極（jí）限尺寸；將凹模尺寸減去最小合理間隙值即得到凸模尺寸;

（2）衝孔

設衝孔尺寸為d+Δ ，根據計算原則，衝孔（kǒng）時以凸模為設計基準。首先（xiān）確定凸模尺寸，使凸模的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理間隙值即得到凸模尺寸。

（3）孔心距

孔心距屬於磨損後基本不變的（de）尺（chǐ）寸。 在同一工步中（zhōng），在工件上衝出孔距為 L± 兩（liǎng）個孔時，，其凹模型孔中心距 可按下式（shì）確定。

為了（le）保證可能的（de）初始間隙不超過Zmax，即

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

x—係數，是為了使衝裁件的實際尺寸盡量接近衝裁件公差帶的中間尺寸，與工件製造精度有關 ，

當（dāng）製件公差為 IT10以上，取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．凸模與凹模配合加工

配合加工就是先（xiān）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合（hé）理間隙配製另一件。

特點：模具的間隙由配製保證，工藝比較簡單，不必校核。

並且還（hái）可放大基準件的製造公差，使製造容易（yì）。

適用於：異形或複雜（zá）刃口。

設計（jì）時：基準件的刃口尺寸及製造公差應詳細標注（zhù），非（fēi）基準件上隻標注公稱尺寸，但在圖樣上注（zhù）明：“凸(凹)模刃口按凹(凸)模實際刃口尺寸配作（zuò），保證最小雙麵（miàn）合理間隙值Zmin”。

配合加工應注意的幾（jǐ）點問題：

（1）根據磨損後輪廓變化（huà）情況，正確判斷出模具刃口尺寸類型：磨損後變大，變（biàn）小還是不變（biàn）。

（2）根據尺寸類型，采用不同（tóng）計（jì）算公式。

磨損後變大的（de）尺寸，采用分開加工時的落料凹模尺寸計算公式。

磨損後變小的尺寸，采用分開加工時的衝孔凸模尺寸計算（suàn）公式。

磨損後不變的尺寸，采用分開加工時的孔心距尺寸（cùn）計算公式。

（3）刃口製造偏差可按（àn）工件相（xiàng）應部位公差值的1/4來選取。對於刃口（kǒu）尺寸磨損（sǔn）後無變化的製造偏差值可取工件相應部位公差值的1/8並冠以（±）。

（4）衝模刃口尺寸屬於半邊磨損時：計算方法與前述相（xiàng）同，衝裁（cái）間隙（xì）和製造公差各取半（bàn）。

（5）采（cǎi）用電火花加工衝模時（shí）：一般凸模作基準件，電火花加工的凹模與（yǔ）之（zhī）配作，保證間隙。

（6）若采用成形磨削加工衝模時：一般也是凸模（mó）作基準（zhǔn）件，凹模按凸模（mó）配合加工，保證間隙.

不同尺寸類型，采用不同計算公式：

(1）凸模或凹模（mó）磨損後會（huì）增大的尺寸——第一類尺寸A

落料凹模或衝孔凸模磨損後將會增大的尺寸，相當於簡單形狀的落料凹模尺寸，所以它的基本尺寸（cùn）及製造公差的確定方法與分別加工時落料凹模相（xiàng）同。

(2）凸模或凹模（mó）磨損後會減小的尺寸——第二類尺寸（cùn）B

衝孔凸模或落料凹模磨損（sǔn）後將會減小的尺寸，相當於簡單形狀的衝孔凸（tū）模尺寸，所以它（tā）的基本（běn）尺寸及製造（zào）公差的確定方法與（yǔ）分別加工時（shí）衝孔模（mó）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（āo）模在磨損後基本不變的尺寸，不（bú）必（bì）考慮磨損的影響，相當於簡單形狀的孔心距尺（chǐ）寸，所以它的基本尺寸及（jí）製造公差的確定方法與分別加工時的孔心距相似計算。