五金模具設計之凸模與凹模刃口尺寸的確定

凸模和凹模（mó）的刃口尺寸和公差，直接影響（xiǎng）衝裁件（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（gōng）差來保證。

1凸、凹模刃口尺寸計算原則

衝（chōng）裁件斷麵都（dōu）帶有（yǒu）錐度。光亮帶是測量和（hé）使用部位，落料件的光亮帶處於大端尺寸（cùn），衝孔件的光亮帶處於小端尺寸；且落料（liào）件的大端（duān）（光麵）尺寸等於凹模尺寸，衝孔件的小端（光麵（miàn））尺寸（cùn）等於凸模尺寸。

在測量與使用（yòng）中（zhōng），落料件是（shì）以大端（duān）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（kuò）越磨越大，結果（guǒ）使間隙越用越大（dà）。

計算原（yuán）則：

設計落料模先確（què）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（xì）通（tōng）過減小凸模刃口尺寸來取得。

設計（jì）衝孔模先確定凸模刃口尺寸：以（yǐ）凸模為基準，間隙取在凹模上，衝（chōng）裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。

根據衝模在使用過程（chéng）中的磨（mó）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（chǐ）寸；設（shè）計衝孔模（mó）時，凸（tū）模基本（běn）尺寸則取接近或等於工件孔的最大極（jí）限尺（chǐ）寸。模（mó）具磨損預留量與工件製造精度有關（guān）。

衝裁（設計（jì））間隙一般選用最小合理間隙值（Zmin）。

選擇模具刃口製造（zào）公差（chà）時，要考慮工件精度與模具精度的關係，即要（yào）保證工（gōng）件（jiàn）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（jiàn）精度高2～4級。

對於形狀簡單的圓形、方形刃口，其製造偏差值可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取；

對於形狀複雜的刃口製造偏差可按工件相應部位公差值的1/4來選取；

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

工件尺寸公差與衝模（mó）刃（rèn）口尺寸的製造偏（piān）差原則上都應按“入體（tǐ）”原則標注為（wéi）單向公差（chà）。但對於磨損後（hòu）無變化的尺寸，一般標（biāo）注雙向偏差。落料件上偏差為零，下偏差為負；衝（chōng）孔件上偏差為正，下偏（piān）差為零。

加工方法：

分開加工（gōng）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（dù）。適用於：圓（yuán）形（xíng）或簡單刃口。

配合加工,Zmin易保證（zhèng），無互換性、製造周（zhōu）期長。適用於：異形或複雜刃（rèn）口（kǒu）。

1凸、凹模刃口尺寸的計算方法

1．按凸模與（yǔ）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（shí）以凹模為設計基準。首先（xiān）確定凹模（mó）尺寸，使凹模的（de）基本尺寸接近或等於工件輪廓的最小極限尺（chǐ）寸；將凹模（mó）尺寸減去（qù）最小（xiǎo）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，衝孔時以凸模為設計基（jī）準。首先確定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等於工（gōng）件孔的最大極限尺（chǐ）寸；將凸模尺寸增（zēng）大最小合理間隙值即得（dé）到凸模尺（chǐ）寸。

（3）孔心距

孔心距屬於磨損（sǔn）後基（jī）本不變的尺寸（cùn）。 在（zài）同一工步中（zhōng），在工件上衝出孔距為 L± 兩個孔時，，其凹模型孔中心距 可按下式確定。

為了保（bǎo）證可能的初始間隙不超過Zmax，即

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

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

當製件公差為 IT10以（yǐ）上，取x＝1；

當製件公差為 IT11～13，取x＝0.75；

當製件公差為 IT14者（zhě），取x＝0.5。

2．凸（tū）模與凹模配合加工

配合加工就是（shì）先按（àn）設計尺寸製出一個基準件（凸模或凹模），然（rán）後根據基（jī）準件的實際尺寸再按最小（xiǎo）合理間隙配製（zhì）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。

並且還可放（fàng）大基準件的製造公差，使製造容易。

適用於：異形或複雜刃口。

設計（jì）時：基準件的刃口尺寸及製造公差應詳細標（biāo）注，非基準件上隻標注公稱（chēng）尺寸，但在圖樣上注明：“凸(凹)模刃口按凹（āo）(凸)模實際刃口尺寸配作，保證（zhèng）最小（xiǎo）雙麵合理（lǐ）間（jiān）隙值Zmin”。

配合加工應注意的幾點問題：

（1）根據磨（mó）損後輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口尺寸類型：磨損後變大，變小（xiǎo）還（hái）是不變。

（2）根（gēn）據（jù）尺寸類型，采用不同計算公式。

磨損後變大（dà）的尺寸，采用分開加工時的（de）落料凹模尺寸計算公（gōng）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（mó）損後不變的尺寸，采用分開加工時的（de）孔心（xīn）距尺寸計算公（gōng）式。

（3）刃口製造偏差（chà）可按工件相應部位公差值的1/4來（lái）選取。對（duì）於刃口尺寸磨損後無變化的（de）製造偏差值可取工（gōng）件相應部位公（gōng）差值（zhí）的1/8並冠以（±）。

（4）衝（chōng）模刃口尺寸屬於半邊磨損時：計算方法與（yǔ）前述相同，衝裁間隙和製造公差各取半。

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

不同尺寸類型，采用不同計算公式：

(1）凸模或凹模磨損後會增（zēng）大的（de）尺寸——第一類（lèi）尺寸A

落料凹模或衝孔凸（tū）模磨損後將（jiāng）會增大（dà）的（de）尺寸，相（xiàng）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差的確定方法與分別加工時落料凹模相同。

(2）凸模或凹模（mó）磨損後會減（jiǎn）小的尺寸——第二類尺寸B

衝孔凸模或落料凹模磨損後將會（huì）減小的尺寸（cùn），相當於簡單形（xíng）狀的衝孔凸模尺寸，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）凸模或凹模磨損後會基本不變（biàn）的尺寸——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（lǜ）磨損的影響，相當於簡單形狀的孔（kǒng）心距尺寸，所以它的基本尺（chǐ）寸及製造公差的確定方法與（yǔ）分別加工時的（de）孔心距（jù）相似計算。