​五金模具設計之凸模與凹模刃口尺寸的確定

凸模（mó）和凹模的（de）刃口尺寸（cùn）和公差，直（zhí）接影響衝裁件的尺寸精度。模具的合理間（jiān）隙值也（yě）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（suàn）原則

衝裁件斷（duàn）麵都帶有錐度。光亮帶是（shì）測量（liàng）和使用部位，落料件的光亮帶（dài）處於大端尺寸，衝孔件的光亮（liàng）帶處於小端尺（chǐ）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（děng）於凸模尺寸。

在測量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準（zhǔn），衝孔孔徑是 以（yǐ）小端（duān）尺寸 為基準。

凸模輪廓越磨越小，凹（āo）模輪（lún）廓越磨越大，結果使間隙越（yuè）用越（yuè）大。

計算原則：

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

設（shè）計衝孔模先確定（dìng）凸模刃口尺寸：以（yǐ）凸模為基準，間隙取在凹模上，衝裁間（jiān）隙通過增大凹（āo）模刃口尺寸來取得（dé）。

根（gēn）據衝模在（zài）使用過程中的磨損（sǔn）規律，設計（jì）落料模時，凹（āo）模（mó）基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，凸模基（jī）本尺寸則取接近（jìn）或等於工件孔的最大極（jí）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（yòng）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（jīng）度的關（guān）係，即要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般衝模精度較工件精度高（gāo）2～4級。

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

對於形狀複雜的刃口製造偏差可按工件相應（yīng）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並冠以（±）。

工件尺寸公（gōng）差與衝模刃口（kǒu）尺寸的製造偏差（chà）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的尺寸（cùn），一般標注（zhù）雙向偏（piān）差。落（luò）料件上偏差為零，下（xià）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）造周期短（duǎn），但Zmin不易保證，需提高加工精度（dù），增加製造難（nán）度。適用於：圓形或簡單刃口（kǒu）。

配合加工,Zmin易保（bǎo）證，無互（hù）換性、製造周期（qī）長。適用於（yú）：異形或複雜刃口。

1凸、凹模刃（rèn）口尺寸的計（jì）算方法

1．按凸模與凹（āo）模圖（tú）樣分別加工法

（1）落料

設（shè）工件的尺（chǐ）寸為D-Δ ，根據計（jì）算原則，落料時以凹模為設計基準。首先確定凹（āo）模尺寸，使凹模的基本尺寸接（jiē）近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模（mó）尺寸;

（2）衝孔（kǒng）

設衝（chōng）孔尺寸為d+Δ ，根據計算原則，衝孔時（shí）以凸模為設（shè）計基準（zhǔn）。首先確定凸模尺寸（cùn），使凸模（mó）的基（jī）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（hé）理間隙值即得（dé）到凸模尺寸。

（3）孔心距（jù）

孔心距屬（shǔ）於磨損（sǔn）後基本不（bú）變的尺寸。 在（zài）同一工步中，在工件上衝出孔（kǒng）距為 L± 兩個孔（kǒng）時，，其凹模型孔中（zhōng）心距 可按下式確定。

為了保證可能的初（chū）始間隙不超過Zmax，即

凸、凹模（mó）的製造（zào）公（gōng）差，可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取，也可查表（如表）選取，但需校核（hé）。如不滿足上式，但隻是稍（shāo）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 ，

當製（zhì）件公差為 IT10以上，取x＝1；

當製件（jiàn）公差為（wéi） 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

配合加工就是先按設計尺（chǐ）寸製出一個基準件（jiàn）（凸模（mó）或（huò）凹模），然後（hòu）根據基準件的實（shí）際尺寸再按最小合理間隙配製（zhì）另一件。

特點：模具的間隙（xì）由配製保證，工藝（yì）比較簡單，不必校（xiào）核。

並（bìng）且還可放大基準件的製造公差，使製造（zào）容易。

適用於：異形或複雜刃口。

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

配合加（jiā）工應（yīng）注意的幾點問（wèn）題：

（1）根據磨損後輪廓變化（huà）情況（kuàng），正確（què）判（pàn）斷出模具刃口尺寸（cùn）類型：磨損後變大，變小還是（shì）不變。

（2）根據尺寸類型（xíng），采用不同計（jì）算公式。

磨損後變大的尺寸，采用分開（kāi）加工時的落（luò）料凹（āo）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（chǐ）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計算公（gōng）式。

（3）刃口（kǒu）製（zhì）造偏差可按工（gōng）件相應部位公差值的1/4來選取。對（duì）於刃口尺寸磨損後無變化的製造偏差（chà）值可取（qǔ）工件相應部位公（gōng）差值的（de）1/8並冠以（yǐ）（±）。

（4）衝模刃口（kǒu）尺寸屬（shǔ）於半邊磨損時：計（jì）算方法與前述相同，衝裁間隙和製（zhì）造公差各取半。

（5）采用電火花加（jiā）工衝模時：一般（bān）凸模作基準件，電火花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）：一般也是凸模作基準件（jiàn），凹模按（àn）凸模配合加工，保證間隙.

不同（tóng）尺（chǐ）寸類型，采用不同計算公式：

(1）凸模或凹模磨損後會增大的尺寸——第一類尺（chǐ）寸A

落料凹模或衝孔凸模磨損後將會增大（dà）的（de）尺寸，相當於簡單形狀的落（luò）料凹模尺寸（cùn），所（suǒ）以它的基本尺寸及製造公差的（de）確定方法與分別加工時落料凹模相同。

(2）凸模或凹模磨損後會減小（xiǎo）的尺寸——第二類尺寸B

衝孔凸模或落料凹模磨損後將會減小（xiǎo）的尺寸，相當（dāng）於簡單形狀的衝孔凸模尺寸，所以它的基本（běn）尺寸及製造公差的確定（dìng）方法與分別（bié）加工時衝孔模相同。

(3）凸模（mó）或凹模磨損後會基本不變的尺寸——第（dì）三類尺寸C

凸（tū）模或凹模在磨損後基本不變的尺寸，不必考慮磨損的影響，相當於簡單形狀的孔心距尺（chǐ）寸，所以它的基本尺寸及製造公差的確定方法與分（fèn）別加工時的孔心距相似計算。