五金模具設計之凸（tū）模與凹模刃口尺寸的確定

凸（tū）模和（hé）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凸、凹模刃（rèn）口尺寸（cùn）及其公差來保證。

1凸、凹模刃口尺寸（cùn）計算原（yuán）則

衝裁（cái）件斷麵都帶（dài）有錐度。光亮帶是測量和使用部位，落料件的光亮帶（dài）處於大端（duān）尺寸（cùn），衝孔件（jiàn）的光亮帶處於小端尺寸；且落料件的大端（光麵）尺寸（cùn）等於凹模尺寸，衝孔件的小端（光麵）尺寸等於凸模尺（chǐ）寸。

在測量與（yǔ）使用中，落料件是以大端尺寸為基準，衝孔孔徑是 以小端尺寸（cùn） 為基準。

凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結果使間（jiān）隙越用越大。

計（jì）算原則：

設計落料模先確定（dìng）凹模刃口（kǒu）尺寸：以凹模為基準，間隙（xì）取在凸模上，即衝裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。

設計衝孔模先確定凸模刃口尺寸：以凸模為基準，間隙取在凹模上，衝裁（cái）間（jiān）隙通（tōng）過增大凹（āo）模刃口（kǒu）尺寸（cùn）來取得。

根據衝（chōng）模在使用過程中的磨損規律（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；設計衝孔模時，凸模基本尺寸則取接近或等於（yú）工件孔（kǒng）的最大極限尺寸。模具（jù）磨損預留量與工件（jiàn）製造（zào）精度（dù）有關。

衝裁（設計）間隙一般選用最小合理間隙值（Zmin）。

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

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

對於形狀複雜的刃口製（zhì）造偏差可按（àn）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（yīng）按“入（rù）體”原則標注為單向公差（chà）。但對於磨損後（hòu）無變化（huà）的尺寸，一般標注雙向偏差。落料件上偏（piān）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、製造周期短，但Zmin不易保證，需提高加工精度（dù），增加製造（zào）難度（dù）。適用於：圓形或（huò）簡單刃（rèn）口。

配合加工,Zmin易（yì）保證，無互換性、製造周期（qī）長。適用於：異形或複雜刃口。

1凸、凹模刃（rèn）口尺寸的計算（suàn）方法

1．按（àn）凸模與凹模圖樣分（fèn）別加工法

（1）落料（liào）

設（shè）工件的尺寸為D-Δ ，根據計算原則，落料（liào）時以凹模為設計基（jī）準。首先確定凹模（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（xiàn）尺寸；將凹模（mó）尺寸減去最小合（hé）理間隙值即得到凸模尺（chǐ）寸;

（2）衝孔

設衝孔尺寸為d+Δ ，根（gēn）據計算原（yuán）則，衝孔時以（yǐ）凸（tū）模為（wéi）設計（jì）基準。首先確定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等於工件孔的最大極限尺寸；將凸模尺（chǐ）寸增（zēng）大最小合理間隙值即得到凸模（mó）尺寸。

（3）孔心距

孔心距屬於磨損後（hòu）基本不變的尺寸。 在同一工步中（zhōng），在工件上衝出（chū）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（bǎo）證（zhèng）可能（néng）的初始間隙不超過（guò）Zmax，即

凸、凹模的製（zhì）造公差，可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取，也可查表（如（rú）表（biǎo））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（shì）為了使衝（chōng）裁件的（de）實際尺寸（cùn）盡量接近衝裁件公差帶（dài）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 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（jiù）是先按（àn）設計尺寸製（zhì）出一個基（jī）準件（凸模或（huò）凹模），然後根（gēn）據基準件的實際（jì）尺寸再按最小合理間隙配製另一件。

特點：模具的（de）間隙由配製保證，工藝比較簡單，不必（bì）校（xiào）核。

並且還可放大基準件的製造公差，使製造容易。

適用於：異形或複雜刃口。

設計時：基準（zhǔn）件的刃口尺寸及製造公差應詳細標注（zhù），非基準件（jiàn）上隻標注公稱尺寸，但（dàn）在圖樣上注明：“凸(凹)模刃口按凹(凸)模實（shí）際刃口尺寸配作，保證最小雙麵（miàn）合理間隙值Zmin”。

配合（hé）加工應注意的幾點問題：

（1）根據磨損後輪廓變（biàn）化情況，正確判（pàn）斷出模具刃口尺寸類型：磨損後變大，變小還是不變。

（2）根據尺寸類（lèi）型，采用不同計算公式。

磨損後變大的尺寸，采用分開加工時的落料凹模尺寸（cùn）計算（suàn）公式。

磨損（sǔn）後（hòu）變小的尺寸，采用分開加工時的衝孔凸（tū）模尺寸計算公式。

磨損後不（bú）變的尺寸，采用分開加工時的（de）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（lái）選取。對於刃口尺寸磨損後無（wú）變化的製造偏差值可取工件相應部（bù）位公差值的1/8並冠以（±）。

（4）衝模（mó）刃口尺寸（cùn）屬於半邊磨損時：計（jì）算方法與前述相（xiàng）同（tóng），衝裁間（jiān）隙和（hé）製造公（gōng）差各（gè）取半。

（5）采用電火花（huā）加工衝模時：一般凸模作基準件，電火花加工的凹模與（yǔ）之配作，保證（zhèng）間隙。

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

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大的尺（chǐ）寸——第一類尺寸A

落料凹模或衝孔凸模磨損後將會增大的尺寸，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差的確定方法與分別（bié）加工時落料凹模相同。

(2）凸模（mó）或凹模（mó）磨損後會減小的尺寸——第二類尺寸B

衝孔（kǒng）凸模或落料凹模磨損後將會減小的（de）尺寸（cùn），相當於簡單形狀的衝孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸（cùn）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（āo）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（bú）變（biàn）的尺寸，不必考慮磨損的影響，相當於簡單形狀的孔心距尺寸，所以它的基（jī）本尺寸及製造公（gōng）差的確定方法（fǎ）與分別加工時的孔心距相似計算。