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（rèn）口（kǒu）尺寸和公（gōng）差，直接影（yǐng）響衝裁件的尺寸（cùn）精度。模（mó）具的合理間（jiān）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（jiàn）斷麵都帶有（yǒu）錐度。光（guāng）亮帶是測量和使用部位，落料件的光亮（liàng）帶處於大端尺寸，衝孔件的光（guāng）亮（liàng）帶處於小端（duān）尺寸；且落（luò）料件的大端（光麵）尺寸等於（yú）凹模尺寸，衝孔（kǒng）件的小端（光（guāng）麵）尺寸等於凸模（mó）尺寸。

在測量與使用中，落（luò）料件是以（yǐ）大端（duān）尺寸為基準，衝孔孔徑是 以小端尺寸 為基準。

凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越（yuè）磨越大，結果使間隙（xì）越用越大。

計算（suàn）原則：

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

設（shè）計衝孔模先確定凸模刃口尺寸：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（kǒu）尺寸來取得。

根據衝模在使用過程中的磨損規律，設計落料模（mó）時，凹模基（jī）本尺寸應取接近或等於工件的最小極限尺寸；設計衝孔模時，凸（tū）模基本尺寸則取接近或等於（yú）工件孔的最大極限尺（chǐ）寸。模具磨損預留量與工件製造精（jīng）度有關。

衝裁（設（shè）計）間隙（xì）一般選用最小合理間隙值（Zmin）。

選擇模具刃口製造公差時（shí），要考慮工件精度與模具精度的關係，即要保（bǎo）證工件的精度要求，又（yòu）要（yào）保證有（yǒu）合（hé）理的間隙值。一般衝模精度較（jiào）工件精度高2～4級。

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

對於形狀複雜的刃口製造偏差可按工件（jiàn）相（xiàng）應部（bù）位公差值的1/4來選（xuǎn）取；

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

工件尺寸公差與衝模刃口尺寸的製造偏差原則上都應按“入體”原則（zé）標注為單向公差。但對於磨損後無變化的尺寸，一般標注雙向（xiàng）偏差。落料件（jiàn）上偏差為零，下偏差為（wéi）負；衝孔件上偏差為正，下偏差為零。

加工方法：

分開（kāi）加工具有互換性、製造周期短，但Zmin不易保證，需提高（gāo）加工（gōng）精度，增加製造難度。適用於：圓形或簡單（dān）刃口。

配合加工,Zmin易保證，無互換性、製造周期長。適用於：異形或複雜刃口。

1凸、凹模刃口尺寸的計算方法

1．按凸（tū）模與凹模圖樣分（fèn）別加工法

（1）落料

設工件的尺寸為D-Δ ，根據計算原則，落料時以凹模為設（shè）計基準。首先確定凹模尺（chǐ）寸，使凹模的基本尺寸接近或等於工件（jiàn）輪廓的最小極限尺寸；將凹模（mó）尺寸減去最小合理間隙值即得到（dào）凸模尺寸;

（2）衝孔

設衝孔尺寸為d+Δ ，根據計算原則，衝（chōng）孔時以凸（tū）模為設計基準。首先（xiān）確（què）定凸模尺（chǐ）寸，使凸模的基本尺寸接近或等於工件孔的最大極限尺寸（cùn）；將凸模尺寸（cùn）增大（dà）最小合理間隙值即（jí）得到凸模尺寸。

（3）孔心距（jù）

孔心距屬於磨損後基本不變的（de）尺寸。 在（zài）同一工步（bù）中，在工件上（shàng）衝出孔（kǒng）距為 L± 兩個孔時，，其凹模型孔（kǒng）中心距（jù） 可（kě）按（àn）下式（shì）確定（dìng）。

為了保證可能的初始間隙不超過Zmax，即

凸、凹模的製造公差，可按ＩＴ６～ＩＴ７級（jí）來選取，也可查表（如表）選取，但（dàn）需校核。如不滿足上式，但隻是稍不滿足可取 ;

x—係數，是為了使衝裁件的實際（jì）尺寸盡量接近衝裁件公（gōng）差帶的中間尺寸，與工件（jiàn）製造精（jīng）度（dù）有關 ，

當製件公差為 IT10以上，取（qǔ）x＝1；

當製件公差為 IT11～13，取x＝0.75；

當製件公（gōng）差為 IT14者，取x＝0.5。

2．凸模與凹模配合加（jiā）工

配合加工就是先按設計尺寸製出一個基準件（jiàn）（凸模或凹模（mó）），然（rán）後根據基（jī）準件的實際尺寸再按最小合理間（jiān）隙配製（zhì）另一件。

特點：模具的（de）間隙由配（pèi）製保證，工藝比較簡單，不必校核。

並且還可放大基準件（jiàn）的製造公差，使製造（zào）容易（yì）。

適用於：異形或複雜刃（rèn）口。

設計時：基準件的（de）刃口尺寸及製造公差應詳細標注，非基準件上隻標注公稱尺（chǐ）寸，但在圖樣上注明：“凸(凹)模刃口按凹(凸)模實際刃口尺寸配作，保證最小雙麵合理間隙值Zmin”。

配合加工應注意的幾點問題（tí）：

（1）根據磨損後輪廓變（biàn）化情況，正確判斷出模具刃口（kǒu）尺寸類型：磨（mó）損後變（biàn）大，變（biàn）小還是不變（biàn）。

（2）根據尺寸類型（xíng），采用不（bú）同計算公式。

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

磨損後變（biàn）小的尺寸，采用分開加工時的衝孔凸（tū）模尺寸計算公式。

磨損後不變（biàn）的尺寸，采用分開加工時的孔心距尺寸計算公式。

（3）刃口製造偏差可按工件相應部位公差值的1/4來選取。對於刃（rèn）口尺寸磨損後無變化（huà）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（bàn）邊磨損時：計算方法與前述相同（tóng），衝裁間隙和製（zhì）造公差各取半（bàn）。

（5）采用電火（huǒ）花加工衝（chōng）模時：一般凸（tū）模作基準件，電火花加工的凹模（mó）與之配作，保證間隙。

（6）若（ruò）采用成形（xíng）磨削加工衝模時：一般（bān）也是凸模作基準件（jiàn），凹模按凸模配合加（jiā）工，保證間隙.

不同（tóng）尺寸類型，采用不同計（jì）算公（gōng）式：

(1）凸模或凹（āo）模磨損後會（huì）增大的（de）尺寸——第一類尺寸A

落料凹模或衝孔凸模（mó）磨（mó）損後將會增大（dà）的尺寸，相當於簡單形狀的落料凹模尺寸，所以它的基本尺寸及製造公（gōng）差的確定方法與分別加工時落料凹模相同。

(2）凸模或凹模磨（mó）損後會（huì）減（jiǎn）小的尺寸——第二類尺寸B

衝孔凸模或落（luò）料凹（āo）模磨損後將（jiāng）會減小的尺（chǐ）寸，相當於簡單形狀的衝孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸及（jí）製造公差（chà）的確定（dìng）方法與（yǔ）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（mó）或凹模（mó）在磨損（sǔn）後基本不變的尺寸，不必考慮磨損的影（yǐng）響，相當於簡單形狀的孔心距尺寸，所以它的基本尺寸及製造公差的確定方法與分別加工時的孔心距相似計（jì）算。