五金模具設計之（zhī）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（kào）凸、凹模刃口尺寸（cùn）及其公差來保（bǎo）證。

1凸（tū）、凹模刃口尺寸計算原則

衝裁件斷麵都（dōu）帶有（yǒu）錐度。光亮帶是測量和使用部位，落料件的光亮帶處於大端（duān）尺寸，衝孔件的光亮帶處於小（xiǎo）端尺寸；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（luò）料件是以大端尺（chǐ）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，凹模輪廓越磨越大，結（jié）果使間隙（xì）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，間隙取在凸模上，即衝裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得（dé）。

設計衝孔模先（xiān）確定凸模刃口尺寸：以凸模為（wéi）基（jī）準，間隙取在凹模上，衝裁間隙通過增大凹模（mó）刃口尺寸來取得。

根據衝模在使用（yòng）過程中的磨損規律（lǜ），設計落料模時，凹模基本尺寸應取接近或等於工件的最小極限尺寸；設計（jì）衝孔模時，凸模基本尺寸則取接（jiē）近或等於工件孔的最大極限尺寸。模具磨損預留量與（yǔ）工件製造精度有關。

衝裁（設計）間隙一般選用最小合理間隙值（Zmin）。

選擇模具刃口（kǒu）製造公差時，要考慮工件精度與模具精度的關係，即要（yào）保證工件的精度要求，又要保證有合理的（de）間隙值。一般（bān）衝模精度較（jiào）工件精度高2～4級。

對（duì）於形狀簡單的圓形、方形（xíng）刃口，其製造偏差值可按ＩＴ６～ＩＴ７級（jí）來選取；

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

對於刃口尺（chǐ）寸磨（mó）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並冠以（±）。

工件尺寸（cùn）公（gōng）差與衝模刃口尺寸的製造偏差原則上都應按“入體”原則標注為單向（xiàng）公差。但對於磨損後無變化（huà）的尺寸，一般標注雙向偏差（chà）。落料件上偏（piān）差為零，下偏差為負；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、製（zhì）造（zào）周期短，但Zmin不易保證，需（xū）提高加工精（jīng）度，增加製造難度。適用於：圓形或簡單刃口（kǒu）。

配合加工,Zmin易保證，無互換性、製造周期長（zhǎng）。適用於：異形或（huò）複雜刃口。

1凸、凹模刃口尺寸的計算方法

1．按凸模與凹模圖樣分別加工法

（1）落料

設工件的尺寸為D-Δ ，根據計算原則，落料時以凹模為設計基準。首先確定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等於工件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（dé）到凸模尺寸;

（2）衝孔

設衝孔尺寸為d+Δ ，根據計算原則，衝孔時以凸模為設計基準（zhǔn）。首先確定凸模尺寸，使（shǐ）凸模的基本尺寸接近或等（děng）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（dào）凸模尺寸。

（3）孔心距

孔心距屬於磨損後基本不變的尺寸。 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（xīn）距 可按下式確定。

為了保證可能的初始（shǐ）間隙不（bú）超過Zmax，即

凸、凹模的製造公差，可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取（qǔ），也（yě）可查表（如（rú）表）選取，但需校核。如不滿足上式（shì），但隻是稍不滿足可取 ;

x—係數，是（shì）為了使衝裁件的實（shí）際尺寸盡（jìn）量接近衝裁件公差帶的中間尺寸，與工（gōng）件製造精度有關（guān） ，

當製件公差為 IT10以上，取x＝1；

當（dāng）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（hé）加工就是（shì）先按設計尺寸製出一個基準件（凸（tū）模或凹（āo）模），然後根據基（jī）準件的實際尺寸再按最小合理間隙配製另一件。

特點：模具的間隙由配製保證，工藝比較簡單，不必校核。

並（bìng）且還可（kě）放大基準件的製造公（gōng）差（chà），使製（zhì）造容易。

適用於：異形或複雜刃（rèn）口。

設計時：基準件的刃口尺寸（cùn）及製造公（gōng）差應詳細標注，非基準件上隻標注公稱尺寸，但在圖樣上注明：“凸(凹)模（mó）刃（rèn）口（kǒu）按（àn）凹(凸)模實際刃口尺寸配作，保證最小雙麵合理間（jiān）隙值Zmin”。

配合加工應注意的幾點問題：

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

（2）根據尺寸類型，采用不同計算公式。

磨損後（hòu）變大的尺寸，采用分開加工時的落料凹模尺寸計算公式。

磨損後（hòu）變（biàn）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（de）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（gōng）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（zhí）的1/8並冠以（±）。

（4）衝（chōng）模刃口尺寸屬於半邊磨損時：計算方（fāng）法與前述（shù）相同，衝裁間隙和（hé）製造公差各取半（bàn）。

（5）采用電火花（huā）加工（gōng）衝模時：一般凸（tū）模作基準件（jiàn），電火花（huā）加工的凹模與之配作，保證間隙。

（6）若采用成形磨削加工衝模時（shí）：一般也是凸模作（zuò）基準件，凹模按凸模（mó）配合（hé）加工，保證間隙.

不同尺寸類型，采用不同計（jì）算（suàn）公式：

(1）凸模或凹模磨損後（hòu）會增大的尺寸——第一類尺寸A

落料凹模（mó）或（huò）衝孔凸模磨損後將會增大的尺寸，相當於（yú）簡單形狀的落料凹模（mó）尺（chǐ）寸，所以它的基本尺寸及製造公差的確（què）定方法與分別加工時落料凹模相同。

(2）凸模或凹模磨損（sǔn）後會減小的尺寸——第（dì）二類尺寸B

衝孔（kǒng）凸模或落料凹模磨損後將會減小的尺寸，相當於簡單形狀的衝孔凸（tū）模尺寸，所以它的基本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（mó）損後會基本不變的（de）尺寸（cùn）——第三類尺寸C

凸模（mó）或凹模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（de）孔心距尺（chǐ）寸（cùn），所（suǒ）以它的基本尺寸及製（zhì）造公差的確定方法與分別加工（gōng）時的孔心距相似計算。