​五金模具（jù）設計之凸模與凹模刃口尺寸的確定

凸（tū）模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響衝裁件（jiàn）的尺寸精度。模具的合（hé）理間隙值也靠凸（tū）、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

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

在測量與使用中，落料件是以大（dà）端尺寸為基準，衝孔孔徑是 以小端尺（chǐ）寸 為基（jī）準。

凸模輪（lún）廓（kuò）越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結果使間隙（xì）越用越大。

計算原則：

設計落料模先（xiān）確定凹模刃口尺寸（cùn）：以凹模為基準，間隙取在凸模上，即衝裁間隙通過減（jiǎn）小凸模刃口尺寸來取得。

設（shè）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，衝裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來（lái）取得。

根據衝模在使用過（guò）程中的磨損規律，設計落料模時，凹模基本（běn）尺寸應取接近或等於工件的最小極限尺寸（cùn）；設（shè）計衝孔模時，凸模基本尺寸則取接近或等於工件孔的最大極限尺寸。模（mó）具磨損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（zé）模具刃口製造公差時，要考慮工件精度與模具精（jīng）度的關係，即要保證（zhèng）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（yú）形狀簡單的圓形、方形刃口，其製造偏差值可按ＩＴ６～ＩＴ７級（jí）來選取；

對於形狀複雜的（de）刃口製（zhì）造（zào）偏差可按工件相應部位公（gōng）差值的1/4來選（xuǎn）取；

對（duì）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位公差（chà）值的（de）1/8並冠以（±）。

工（gōng）件尺（chǐ）寸（cùn）公差與衝模刃口（kǒu）尺寸的製造偏（piān）差原則上都應按“入體”原則標注為單向公差。但對於磨損後無變化的尺寸，一般標注雙向偏差。落料件上（shàng）偏差為零，下（xià）偏差為負；衝孔（kǒng）件上偏差為正，下偏差為（wéi）零。

加工方法：

分開加工具有（yǒu）互換性、製造周期（qī）短，但Zmin不易保證，需提高加工精度，增加（jiā）製造難度。適用（yòng）於：圓形或簡單刃口。

配合加（jiā）工,Zmin易保證，無互換性、製造周期長（zhǎng）。適用於：異形或複雜刃口。

1凸、凹模刃口尺寸的計算方法

1．按（àn）凸（tū）模與凹模圖樣分別加工法

（1）落料

設工件的尺寸為D-Δ ，根據計算原則，落料（liào）時以凹模為設計基準。首（shǒu）先確定（dìng）凹（āo）模尺（chǐ）寸，使凹模的基本尺寸接（jiē）近（jìn）或等於（yú）工件輪廓的最小極限尺寸（cùn）；將凹模尺寸減去最小合理間隙值即得到凸（tū）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準。首先確（què）定（dìng）凸（tū）模尺寸，使凸模（mó）的基本尺寸接近或等於工（gōng）件孔的最大極限尺寸；將凸模尺寸增大最小合理間隙值即得到凸模（mó）尺寸（cùn）。

（3）孔心距

孔心距屬於磨損後基（jī）本不變的（de）尺寸（cùn）。 在同一工步（bù）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（shì）確定。

為了保證可能的初始間隙（xì）不超過Zmax，即

凸、凹模（mó）的製造公差，可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取（qǔ），也可查表（如表）選取，但需校（xiào）核（hé）。如不滿（mǎn）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衝裁件（jiàn）公差帶（dài）的中間尺寸，與工件製造（zào）精度有關 ，

當製件（jiàn）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x＝0.5。

2．凸模與（yǔ）凹（āo）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），然後根據基準件的實際尺寸再（zài）按最小合理間隙配製（zhì）另一件。

特點：模（mó）具的間（jiān）隙由配製保證，工藝（yì）比較簡單，不必校核。

並且還可放大基準件的製（zhì）造公差，使製造（zào）容易（yì）。

適用於：異形（xíng）或複（fù）雜刃口。

設計時：基準件（jiàn）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尺寸，但在圖樣上注明：“凸(凹)模刃口（kǒu）按凹(凸)模實際刃口尺寸配作，保證最小雙麵合理間隙值Zmin”。

配合加工應注意的幾（jǐ）點問題：

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

（2）根據尺寸類型，采用不同計算公式。

磨損後變大的尺寸，采用分開加工時的落料凹（āo）模尺寸（cùn）計算公式。

磨損後變小的尺寸，采用分開加工（gōng）時的衝孔凸（tū）模尺寸計算公（gōng）式。

磨損後（hòu）不變的尺寸，采用分開加工時（shí）的孔心距尺寸計算公式。

（3）刃（rèn）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（chōng）模刃口尺寸屬於半邊磨損時：計算方法（fǎ）與前述相同，衝裁間隙和製造公差各取半。

（5）采（cǎi）用電火花加工（gōng）衝模時：一般凸模（mó）作基（jī）準（zhǔn）件，電火花加工的（de）凹模與之配作，保證間隙。

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

不（bú）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寸——第一類尺寸A

落料凹模或衝孔凸模磨損（sǔn）後將會增大的尺寸，相當於簡單（dān）形狀的（de）落料凹（āo）模尺寸（cùn），所以它（tā）的（de）基本尺寸及製造公差的確定方（fāng）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的尺寸——第二類尺寸B

衝孔凸（tū）模或落（luò）料凹模磨損後將會減（jiǎn）小的（de）尺寸，相當於簡單形（xíng）狀的衝孔凸模尺寸，所（suǒ）以它的（de）基本（běn）尺（chǐ）寸及製造公差的確定方法與分別加工時衝孔（kǒng）模（mó）相同。

(3）凸模或凹模磨（mó）損後會基本不變的尺寸——第三類（lèi）尺寸C

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