​五金衝（chōng）壓件凸凹模具的間（jiān）隙設計（jì）

刃口尺寸（cùn）計算的基（jī）本原則

衝（chōng）裁（cái）件的尺寸精度（dù）主要決定於模具刃口（kǒu）的（de）尺寸精度，模具的公（gōng）道間（jiān）隙值也要靠模具刃（rèn）口尺寸及製造精度來保（bǎo）證。正確確定模具刃口尺寸（cùn）及其製造公差，是（shì）設計衝裁模主要 任務之一。從生產實踐中可以（yǐ）發現：

1．由於（yú） 凸 、凹模之間存在間隙，使落下 的料或衝出 的孔都帶有錐度，且落料件的大端（duān）尺寸即是凹模尺寸，衝（chōng）孔件的小端尺寸 即是 凸 模尺寸。

2．在丈量與使用中，落（luò）料件是以（yǐ）大端尺寸為基（jī）準，衝（chōng）孔孔徑是 以小端尺（chǐ）寸 為基準。

3．衝裁時（shí）， 凸 、凹模要與衝裁件或廢物（wù）發生摩擦， 凸模愈磨愈 小，凹模 愈（yù）磨愈 大（dà），結果使間隙愈用愈大

由此在決定模具刃口尺寸及其製造公差時需考慮下述原則：

1．落料件尺寸由凹模尺寸決定， 衝孔時孔的 尺寸由 凸 模尺寸決定。 故設（shè）計落料模時 ，以凹模為基準 ，間隙取在 凸模上 ；設計 衝孔模時 ，以 凸模為（wéi） 基準，間隙取在凹模上。

2．考慮到衝裁中 凸 、凹模的磨損，設計 落料模時 ，凹模基本尺寸應取尺寸公差範圍的較小尺寸；設計衝（chōng）孔模時，凸模（mó）基本 尺寸則應取工件孔尺寸公差範圍內的較大尺寸。這樣，在 凸 、凹模磨損（sǔn）到一定程度的（de）情況下，仍能衝出合格製件。 凸 、凹模間隙則取最小公道間隙值。

3．確定衝模刃口製造公差時，應考慮製件的公差要求。假如對刃口精度要求（qiú）過高( 即製造公差過小 )，會使模具（jù）製造困難，增加本錢，延永生產周期；假如對刃（rèn）口（kǒu）精度要（yào）求過低(即製造公差過大 )，則生產出（chū）來的製件可能分歧格，會使模具的壽命（mìng）降低。製件精度與模具製造精（jīng）度的（de）關係見表 2—1。若製件沒有標注公差， 則對於 非（fēi） 圓形件按（àn）國家標準 “非配合尺寸的公差數值”IT14級處理，衝模（mó）則可按IT11級製造；對於圓形件（jiàn），一般可按IT7～ ６級製造 模具。衝（chōng）壓件的尺寸公差應按“進體”原（yuán）則標注為單向公差，落料件上偏差為零，下偏（piān）差為負；衝孔件上偏（piān）差為正，下偏差為零。

刃口尺（chǐ）寸的計算方法

由於模具加工方法不同，凸模與 凹模刃（rèn）口部分尺寸的計算公式與製造公差的標注（zhù）也不同，刃口尺寸的計（jì）算方（fāng）法可分為二種情況。

( 一 ) 凸模與凹模分開（kāi）加工

采用這種方法，是指（zhǐ）凸模（mó）和凹模分別按圖紙加工至尺（chǐ）寸。要分（fèn）別標注（zhù）凸模和凹模（mó）刃口尺寸與製造（zào）公差(凸模δp、凹模δd)，它適（shì）用於圓形或簡單外形的製件。為（wéi）了保證初始間隙值（zhí）小於最至公道間隙2cmax，必須滿足下列條件：

｜δ p｜＋｜δd｜≤２cmax－2cmin

或取δp＝0.4(2cmax－2cmin)

δd＝0.6(2cmax－2cmin)

也就是（shì）說，新製造的模具應該是｜δp｜＋｜δd｜＋２cmin≤2cmax。 否則製造 的模具間隙已超過答應變（biàn）動範圍 2cmin～2cmax。

下麵對（duì）落料和衝孔兩種情況分別進行討論。

a)落料b)衝孔

1．落料：

設工件的尺寸為D０－△，根據計算原則，落料時以凹模為設計基準（zhǔn）。首先確定凹模尺寸，使凹模基本尺寸（cùn）接近或即是（shì）製件輪廓（kuò）的（de）最小（xiǎo）極限尺寸，再減小凸 模尺寸以保證最小公道間隙值 2cmin。各部分分配位置見（jiàn）圖2.3.1(a)。其計算公式如下：

Dd＝（Ｄmax－x△）＋δd0  （2—1)

Dp＝ （Ｄd－2cmin)－δp＝（Ｄmax－x△－2cmin)－δp （ ２—2)

2.衝孔：

設衝孔尺寸為d＋△0根據以上原則，衝孔時以 凸模設計 為基準，首先確定凸模刃口（kǒu）尺寸，使凸模基本 尺寸接近（jìn）或即（jí）是工件孔（kǒng）的（de）最大極限尺寸，再增（zēng）大凹模尺寸以保證最（zuì）小公道間（jiān）隙 2cmin。各部分（fèn）分配位置（zhì）見圖2—12b)， 凸模製造偏差取負 偏差，凹模取正偏差。其計算公式如下：

在同一工步中衝出製（zhì）件兩個以上孔時，凹模（mó）型孔（kǒng）中心距 Ld按下式確定 ：

Ld＝ （ Lmin＋05△)±0.125△ (2—5)

式中Ｄd——落料凹（āo）模基本尺寸(mm)；

Ｄp——落料 凸模基本 尺寸(mm)；

Dmax——落料件最大（dà）極限尺寸(mm)；

dd——衝孔凹模基本尺寸(mm)；

dp——衝孔 凸模基本（běn） 尺寸(mm)；

dmin—— 衝（chōng）孔件孔的 最小極限尺寸(mm)；

Ld——同 一工步 中（zhōng）凹模孔距基本尺寸(mm)；

Lmin——製件孔距最小極限尺寸(mm)；

△——製件公差 (mm)；

2cmin—— 凸 、凹模最小初（chū）始雙麵間隙(mm)；

δp—— 凸模下（xià） 偏差，可按IT6選用(mm)；

δd——凹模上偏差，可按IT7選用(mm)；

x——係數，是為了使衝（chōng）裁件的實際尺寸盡量接（jiē）近（jìn）衝裁件公差帶的中間尺寸，與工件製造精度有關 ，可查表 2.3.1或按下列關係取值：

當製件公差為 IT10以上（shàng），取x＝１

當製件公差為 IT11～ １３ ，取x＝075

當製件公差為 IT14者，取x＝05。

表 2.3.1 係數x

解：該零件屬（shǔ）於無特（tè）殊（shū）要求（qiú）的一般衝（chōng）孔、落料件。36由落料獲得，2—6及18由衝孔同時（shí）獲得。查表（biǎo） 2.3.1，2cmin＝０.04，2cmax＝0.06，則2cmax－2cmin＝0.06－0.04＝0.02mm

由公差表查得（dé）：6＋0.12為IT12級，取x＝0.75；36＋0.62為IT14級，取x＝0.5。

設凸 、凹模分別按 IT6和IT7級加工製造，則

衝（chōng）孔 dp＝ （ dmin＋x△)－δp

＝（ ６＋ 0.75×0.12)－0.008＝6.09－0008mm

＝（ dp＋2cmin）＋δd0

＝（ 6.09＋0.04)＋０.012

＝ 6.13＋0.012０mm

校核｜δ p｜＋｜δd｜≤2Cmin

0.０08 ＋0.０12 ≤0.06－0.04

0.02＝0.02(滿足間隙公差條件)

孔距尺寸Ｌd＝（ Ｌmin＋0.5△)±0.125△

＝［（１８－０.09）＋0.5×0.18］±0.125×0.18

＝ 18±0.023mm

落料Ｄd＝ （ Ｄmax－x△)＋δd０

＝ (36－0.5×0.62 ）＋０.025

＝３５.69＋0.025 mm

Dp＝（Ｄd－2cmin）－δp

＝（ 35.69－0.04)－0016＝35.65－016mm

校（xiào）核 0.016＋0.025＝０.04＞0.02

由此可知，隻有縮小δ p、δd，進步製（zhì）造精度，才能保證間隙在公道範圍內，此時可取（qǔ）：

δp＝0.4×0.02＝0.008mm

δd＝0.6×0.02＝0.012mm

故（gù） Dd＝35.69＋0012mmDp＝35.65－0008mm

(二) 凸模和凹模配合加工

對於外（wài）形（xíng）複（fù）雜或薄板工件的模具，為了保證衝裁凸 、凹模間有一定的間隙值，必須采用配合加工。此方法是（shì）先做（zuò）好（hǎo）其中的（de）一件 ( 凸模或 凹模)作為基準件，然後以此基準件的實際尺寸來配加工（gōng）另 一件，使它們之間保持一定的間隙。因此，隻在基準件上標注尺（chǐ）寸和（hé）製造公差，另一件隻標注公稱尺寸（cùn）並注明配做所留的間（jiān）隙值。這樣δ p與δd就不再（zài）受間（jiān）隙限製（zhì）。根據經驗，普（pǔ）通模具的製造公（gōng）差一（yī）般可取δ＝△／ 4(精密模具的製造公差可選（xuǎn）幾μ)。這（zhè）種方法（fǎ）不僅輕易保證凸 、凹模間隙值很小，而且還可放大基準件的製造（zào）公差，使製造輕易。在計（jì）算複雜（zá）外形的凸 凹（āo）模工作部分的尺寸時 ，可以發現 凸 模和凹模磨損後，在一個 凸模或 凹模上會同時（shí）存在著三類不同磨損性（xìng）質的尺寸，這時需要區（qū）別對（duì）待。

第（dì）一類：凸模或 凹模磨損（sǔn）會增大的尺寸：

第（dì）二類：凸模或 凹模（mó）磨損後會減小的尺（chǐ）寸：

第三類：凸模或 凹模磨損後基本不變的尺寸。

其中尺寸（cùn）的a、b、c對 凸模（mó）來 說（shuō）是屬於第二類尺寸，對於凹模來說則（zé）是第一類尺寸（cùn）；尺寸 d對於凸模（mó）來說 屬於第一類尺寸，對於凹模來說屬於第二類尺寸；尺寸e，對 凸 模和凹模來說都屬於第三類（lèi）尺寸。下麵分別討論凸模或 凹模這三類尺寸的不同計（jì）算方法。

複雜外（wài）形衝裁件的尺寸分類

對於落料凹模或衝孔凸模在 磨損後（hòu）將會增大的（de）第一類尺寸，相當於簡單外形的落料（liào）凹模尺寸，所以它的基（jī）本尺寸及製（zhì）造公差的確定方法 就與式 (2—1)相同。第一類尺寸： Aj＝ （ Ａmax－x△)＋0.25△ (2—6)

對於衝孔（kǒng）凸模或 落料凹模在磨損後將會（huì）減小（xiǎo）的第（dì）二類尺寸，相當於簡單外形（xíng）的衝孔 凸 模尺寸，所以它的基本尺寸及製造公（gōng）差的確定方法 就與式(2—3)相同。

第二類尺寸（cùn）：Ｂj＝ （ Ｂmin＋x△)－0.25△ (2—7)

對於凸模或凹模在磨損後基本不變的第三類尺寸不必考慮磨損的影響（xiǎng），凸、凹模的基本尺寸按（àn）式 (2—5)計算。

第三類尺寸： Cj=(Cmin＋0.5△)±0.125△(2—8)

當（dāng）a＝８０－0.42mm，b＝40－0.34mm,c＝ 35－0.34mm，d＝２２±0.14mm，e＝15－0.12mm，厚度t＝1mm，〔 材料為 10號（hào）鋼)衝裁件的凸、凹模刃口尺寸及製造公差。

解：該衝裁件（jiàn）屬落料件，選凹模為（wéi）設計基準件，隻需計算落料凹模刃口尺寸及製造公差， 凸模刃口尺寸由（yóu）凹模的實（shí）際尺寸（cùn）按間隙要求配作。

由表 2—3查得，2cmin＝0.10mm，2cmax＝0.14mm，由表2—5查得：對於尺寸為（wéi） 80mm，選x＝0.5；尺寸為15mm，選x＝1；其餘尺寸均選x＝0.75。落料凹模的基本尺寸計算如下：

a凹 ＝（８０－0.5×0.42） ＋ 0.25×0.42 mm＝79.79 ＋ 0.105mm

b凹（āo） ＝ （ 4 ０ －0.75×0.34) ＋ 25×0.34 mm＝39.75 ＋ 0.85mm

c凹（āo） ＝ （ 35－0.75×0.34)＋ 0.25×0.34 mm＝34.75 ＋ 0.85mm

d凹 ＝(22－0.14＋0.75×0.28) － 0.25×0.28 mm＝22.07－０ .07 0mm

e凹 ＝ （ 15－0.12＋0.5×0.12)±1／８×0.12mm＝14.94±0.015mm

落料凸模的基本尺（chǐ）寸與凹模相同（tóng），分別是 79.79mm、39.75mm、34.75mm、22.07mm、14.94mm。但不必標注公差注明以 0.1～0.14mm雙麵間隙與落料凹模配作。

a)落料（liào）凹（āo）模尺;b)落料凸模尺寸(按凹模實際（jì）尺寸配件，保證雙麵（miàn）間隙（xì）值為 0.10 ～ 0.14mm