​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（chǐ）寸和公差，直接影響衝裁（cái）件（jiàn）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（chǐ）寸計算原則

衝（chōng）裁件斷麵都帶有錐度。光亮帶是測量和使（shǐ）用（yòng）部位（wèi），落料件的光亮帶處於（yú）大端尺（chǐ）寸，衝（chōng）孔件的光亮帶處於小端尺寸；且落料件的大端（duān）（光麵）尺（chǐ）寸等於凹（āo）模尺寸，衝孔件的小（xiǎo）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為基準，衝孔孔徑（jìng）是 以小端尺寸 為基（jī）準。

凸（tū）模輪（lún）廓越磨越小，凹（āo）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（què）定凸（tū）模刃口尺寸：以凸模為基準（zhǔn），間隙取在凹模上，衝裁間隙通過增大凹模刃口（kǒu）尺（chǐ）寸來取得。

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

衝裁（cái）（設計）間隙一般選用最小合理間隙值（Zmin）。

選（xuǎn）擇模具刃口製造公差時，要考（kǎo）慮工件精度與（yǔ）模具精度的關係，即要保證工件的精度要求，又要保證有合理（lǐ）的間隙值。一般衝模精（jīng）度較工件精度高（gāo）2～4級。

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

對於形狀複雜的刃口製造偏（piān）差可按工（gōng）件相應部位公差值（zhí）的1/4來選取（qǔ）；

對（duì）於刃口尺寸（cùn）磨損後無（wú）變化的製造偏差值可取工（gōng）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（chǐ）寸的製造偏差原則上都應按“入體”原則標注為單向公差。但對於（yú）磨損後無變化的尺寸（cùn），一般標注雙向（xiàng）偏差。落料件上偏差為零，下偏差為負；衝孔件上（shàng）偏差為正（zhèng），下偏差為零。

加工方（fāng）法（fǎ）：

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

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

1凸（tū）、凹模刃口尺寸的計算（suàn）方（fāng）法

1．按（àn）凸模與凹模圖樣分別加工法

（1）落料

設工件（jiàn）的尺寸為D-Δ ，根據計算原則，落料時以凹（āo）模為（wéi）設計基準。首先確定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等（děng）於工件輪廓的最小（xiǎo）極限尺寸；將凹模尺寸減去最小合（hé）理間隙值即（jí）得到凸模尺寸;

（2）衝孔

設衝孔尺寸為d+Δ ，根據計算原（yuán）則，衝孔時以凸（tū）模為設計基準。首（shǒu）先確定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或（huò）等於工件孔的最大極限尺寸；將凸模尺寸增大最小合理間（jiān）隙值即（jí）得到凸模尺寸。

（3）孔心距（jù）

孔心距屬於磨損後基（jī）本不變的尺寸。 在同一工步中，在工件上（shàng）衝出孔距為 L± 兩個孔時，，其凹模型（xíng）孔中心（xīn）距 可（kě）按下（xià）式確定。

為了保（bǎo）證可（kě）能的（de）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（biǎo）（如表）選取（qǔ），但需校核。如不滿足上式（shì），但隻（zhī）是稍不滿足可取 ;

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

當（dāng）製件公差為 IT10以上，取x＝1；

當製（zhì）件公差為 IT11～13，取x＝0.75；

當製件（jiàn）公差為 IT14者，取x＝0.5。

2．凸模與凹模配合加工（gōng）

配合加工就是先按設計（jì）尺寸製出一個基準（zhǔn）件（凸模或凹模），然後根據基準件的實際尺寸（cùn）再按最（zuì）小合理間隙配製（zhì）另一件（jiàn）。

特點：模具的間隙由配製保證，工藝比較簡單，不必校核。

並且還可放大基準件的製造公差，使製造容易（yì）。

適用於：異（yì）形或複雜刃（rèn）口。

設計（jì）時：基準件的刃口尺寸及製（zhì）造公（gōng）差（chà）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（āo）)模刃口按凹(凸)模（mó）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：

（1）根據磨損後輪廓變化情況，正確判斷出模具（jù）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，采用不同計算公式（shì）。

磨損後變大的尺寸，采用分（fèn）開加工時的落料凹模尺寸計（jì）算公式。

磨損後變小的尺寸，采用分（fèn）開加工時的衝孔凸模尺寸計算公式。

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（biàn）化的製造偏差值可取工件相應（yīng）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：計算方法與前述相同（tóng），衝裁間隙和製造公差各取半。

（5）采（cǎi）用電火（huǒ）花加工衝模時（shí）：一般凸模作基準件，電（diàn）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：一般也是凸模作基準件，凹模按凸模配合加工，保（bǎo）證間（jiān）隙.

不同尺寸類型，采用（yòng）不同（tóng）計（jì）算公（gōng）式：

(1）凸（tū）模或凹模磨損（sǔn）後會增大的尺寸——第一類尺寸A

落（luò）料凹模或衝孔（kǒng）凸模磨損後將會增大的尺寸，相當於簡單形（xíng）狀的落料凹模尺寸，所以它（tā）的基本尺寸及製造公差的確（què）定方法與分別（bié）加工時落料凹模相同。

(2）凸模或凹模磨損後會減小的尺寸——第二類尺寸B

衝孔凸（tū）模（mó）或落料凹模磨損後將會（huì）減小的尺寸，相當（dāng）於（yú）簡單形狀的（de）衝孔（kǒng）凸模（mó）尺寸，所以它的基本尺寸及製造公差（chà）的確（què）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（āo）模在磨損後基本不變的尺寸（cùn），不必考慮磨損的影響，相當於簡單形（xíng）狀的孔心距尺寸，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的孔心距相似計算。