​五金模具設計之凸模與凹模刃口尺寸的確定

凸模和凹（āo）模的刃口尺寸和公差，直接影響衝裁件的尺（chǐ）寸（cùn）精度。模具的合理間隙值（zhí）也靠凸、凹模刃口尺寸及其（qí）公差來保證。

1凸、凹（āo）模刃口尺寸計算（suàn）原則

衝（chōng）裁件斷麵都（dōu）帶有錐度。光亮帶是測量和使用部位，落料件的光亮帶（dài）處於（yú）大（dà）端尺寸，衝孔件的光亮帶處（chù）於小端尺寸；且落料件的大端（光（guāng）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（wéi）基準，衝孔孔（kǒng）徑是 以小端尺（chǐ）寸 為基準。

凸模輪廓越磨越小，凹（āo）模輪廓（kuò）越磨越大，結果（guǒ）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（shàng），即衝（chōng）裁間隙通過減（jiǎn）小凸模刃口尺寸來取得。

設計衝孔模先確定凸模刃（rèn）口尺寸：以凸模為基準，間隙取在凹模上，衝裁間隙通過增（zēng）大凹模刃口尺寸來取得。

根據衝模在使用過程中的磨損規律，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（chōng）孔模時，凸模（mó）基本尺寸則取接近或等於工（gōng）件孔的最（zuì）大極限尺寸。模（mó）具磨損（sǔn）預留量與工件製造精度有關。

衝裁（設計）間隙一般選（xuǎn）用最小合理間隙值（Zmin）。

選擇模（mó）具刃口（kǒu）製造公差時，要考慮工件精度與模具（jù）精度的關係，即要保證工件的精度要求，又要保（bǎo）證有合理的間隙值。一般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（qí）製造偏差值可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取；

對於形狀（zhuàng）複雜的（de）刃口製造偏差可按（àn）工件相應部位公差值的1/4來選取；

對於刃口尺寸（cùn）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）公差與衝模刃口尺寸的製造偏差原則上都應按“入體”原則標注為單向公差（chà）。但對於磨損後無變化的尺寸，一般標注雙向偏差。落料件上偏差為零，下（xià）偏差為（wéi）負；衝孔件（jiàn）上偏差為正，下偏差（chà）為零。

加工方法：

分開加工具有互換性、製造周（zhōu）期短，但Zmin不易保（bǎo）證，需提（tí）高加工精度，增加製造難度。適用於（yú）：圓（yuán）形或簡單刃口。

配合加工（gōng）,Zmin易保證，無互換性、製造周期長。適用於：異形（xíng）或複雜（zá）刃口。

1凸、凹模刃口尺寸的計算方法

1．按凸模與凹（āo）模圖樣分別加工（gōng）法

（1）落料

設工件的尺寸為D-Δ ，根據計算原則，落料時以凹模為設計基準。首先確定凹（āo）模尺寸，使凹（āo）模的基本尺寸接近或（huò）等於工件輪廓（kuò）的最（zuì）小極限尺（chǐ）寸；將凹模尺寸減去最（zuì）小合理間隙值即得到凸模尺寸;

（2）衝（chōng）孔

設衝孔（kǒng）尺寸為d+Δ ，根（gēn）據計算原則，衝孔時以（yǐ）凸模（mó）為設計基準。首先確（què）定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等於工（gōng）件孔的最大極限尺寸；將（jiāng）凸模尺寸增大最小合理間隙值（zhí）即得到凸（tū）模尺（chǐ）寸。

（3）孔心距

孔心距屬於磨損後基本不（bú）變的尺寸。 在同一工步中，在（zài）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（xì）不（bú）超（chāo）過Zmax，即（jí）

凸（tū）、凹模的製造（zào）公差（chà），可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取，也可查表（如表（biǎo））選取，但需校核。如不滿足上式，但隻是稍不滿足可取 ;

x—係數，是為了使衝裁件的實際尺寸盡量接近（jìn）衝裁件公差帶的中（zhōng）間尺寸，與工件製造精度（dù）有關 ，

當製件公差為 IT10以上，取x＝1；

當製件公差為 IT11～13，取x＝0.75；

當製件公差為 IT14者，取（qǔ）x＝0.5。

2．凸模與凹模配合加工

配合加工就是先按設計尺寸製出一個基準件（凸模或凹模（mó）），然後根據基準件的實際（jì）尺寸再按最小合理（lǐ）間隙配製另一件。

特點：模具的間隙由（yóu）配製保證，工（gōng）藝比較簡單，不（bú）必校核（hé）。

並且（qiě）還可放大基準（zhǔn）件的製造公差，使製造容易。

適（shì）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（fēi）基準件上隻標注公稱尺寸，但在圖（tú）樣上注明：“凸（tū）(凹)模刃口按凹(凸)模實際刃口尺寸配作，保證最小雙（shuāng）麵合理間隙值Zmin”。

配合加工（gōng）應注意的幾點問題：

（1）根據磨損後輪廓（kuò）變化情況，正確判斷出模具刃口尺寸（cùn）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（suàn）公式。

磨（mó）損後變大（dà）的尺寸，采用（yòng）分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（kāi）加工時的孔心距尺（chǐ）寸計（jì）算公式。

（3）刃口製造偏差可按工（gōng）件（jiàn）相應部位公差（chà）值的1/4來選取。對於刃口尺寸磨損後（hòu）無變化的製造（zào）偏差值可取工件相應部位公差值的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（qián）述相同，衝裁間隙和製（zhì）造（zào）公差各（gè）取半（bàn）。

（5）采（cǎi）用電火花加（jiā）工衝（chōng）模時：一般凸模作基準件，電火花加工的凹模與之配作，保證間（jiān）隙。

（6）若采用成形磨削加工衝模時：一般（bān）也是凸模作基準件，凹模按凸（tū）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（mó）損後會增大的尺寸——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（dāng）於簡單形狀的落料凹模尺寸，所以它的基本尺寸及（jí）製造公差的（de）確定（dìng）方法與分別加工時落料凹模相同。

(2）凸模（mó）或（huò）凹模磨損後會（huì）減小的尺寸——第二類尺寸B

衝孔凸模或落料凹模磨（mó）損後將會減小的尺寸，相當於簡單（dān）形狀的（de）衝孔凸模尺寸（cùn），所（suǒ）以它的基本（běn）尺寸及製造公差的（de）確定方法與分別加工時（shí）衝孔模相同。

(3）凸模或凹模磨損後會基本不（bú）變的尺寸——第三類尺寸C

凸模或凹模在磨損後基本不變的尺寸，不必（bì）考慮磨損的影響，相當於簡（jiǎn）單（dān）形狀的孔心距尺寸，所以（yǐ）它的（de）基（jī）本尺寸及製造公差的確定方法與分別加工時的孔心距（jù）相似計算。