五金模具設計之凸（tū）模與凹模刃口尺（chǐ）寸的確定

凸模和凹模的（de）刃口尺寸和公差，直接影響衝裁件的尺寸精度（dù）。模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來保證。

1凸、凹模（mó）刃口尺寸計（jì）算（suàn）原則

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

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

凸模輪廓越（yuè）磨越小（xiǎo），凹模輪廓越磨越大，結果使間隙越用越大。

計算原則：

設計落（luò）料模先確定凹模刃口（kǒu）尺寸：以凹模（mó）為（wéi）基準，間（jiān）隙取在凸模上，即衝裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。

設計衝孔模（mó）先確定凸模（mó）刃口尺寸：以凸模（mó）為（wéi）基準，間隙取在凹模上，衝裁（cái）間隙通過增大凹模（mó）刃口（kǒu）尺寸（cùn）來取得。

根據衝模在使用過程中的磨損規律，設計落料模（mó）時，凹模基本尺寸應取接近或（huò）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工（gōng）件孔的最大極限尺寸。模具磨損預留量與工件（jiàn）製造精（jīng）度有關。

衝裁（設計）間隙一般選用最小合理間隙值（Zmin）。

選擇模具刃口製造公差時，要考慮工件精度與模具精度的關係，即要保證工件的精度要求，又要保（bǎo）證有（yǒu）合理的間（jiān）隙值。一般衝模精度較工（gōng）件精度高2～4級。

對於形（xíng）狀（zhuàng）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（xíng）狀複雜的刃口製造偏差可按工件相應部（bù）位公差值（zhí）的1/4來選取；

對於刃口尺寸磨損後無變化的製（zhì）造偏差值可取工件相應部位公差值的1/8並冠以（±）。

工件尺寸公差與衝模刃口尺寸的製造偏差原則上（shàng）都應（yīng）按“入體”原則標（biāo）注為（wéi）單向公（gōng）差。但對於磨損後無（wú）變化的尺寸，一般標注雙（shuāng）向偏差。落料件上偏差為零，下（xià）偏差為負；衝孔件上偏差為正，下偏差為（wéi）零。

加工方法：

分開加工具有互換性、製造周期短，但Zmin不（bú）易保證，需（xū）提高加（jiā）工精度，增加（jiā）製造難度。適用（yòng）於：圓（yuán）形或簡單刃口。

配合加工,Zmin易保證，無互換性、製造周期長。適（shì）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）凸模與凹模圖（tú）樣分別加工法

（1）落料

設工件（jiàn）的尺寸為D-Δ ，根據計算原則，落（luò）料時以凹模為設（shè）計基準（zhǔn）。首先確（què）定凹（āo）模（mó）尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等於工件輪廓的最小極（jí）限尺寸；將凹模尺寸（cùn）減去最小合（hé）理間隙（xì）值（zhí）即得到凸模尺寸;

（2）衝孔

設衝（chōng）孔（kǒng）尺寸為d+Δ ，根據計（jì）算原則，衝孔（kǒng）時以凸模為設計基準。首先確定凸（tū）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；將凸模尺寸（cùn）增（zēng）大最小合理間隙值即得到凸（tū）模尺（chǐ）寸。

（3）孔心（xīn）距

孔心距（jù）屬於磨損後基本不變的尺寸。 在同一工步中，在工件上衝出孔距為 L± 兩個孔時，，其凹模（mó）型孔中心距 可按下式確定。

為了保證可能的初始間隙不超過Zmax，即

凸（tū）、凹模的製造公（gōng）差，可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取，也可查表（biǎo）（如（rú）表）選取，但（dàn）需校核。如不滿足上式，但隻是稍不（bú）滿足可取 ;

x—係數，是（shì）為了使（shǐ）衝裁件的（de）實際尺寸盡（jìn）量（liàng）接（jiē）近衝裁件公差帶的中（zhōng）間（jiān）尺寸，與工件製（zhì）造精度有關 ，

當（dāng）製件公差為（wéi） IT10以上，取x＝1；

當製件公差為 IT11～13，取x＝0.75；

當（dāng）製（zhì）件（jiàn）公差為 IT14者，取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），然後根據（jù）基準件的實（shí）際尺寸再按最小合（hé）理間隙配（pèi）製另一（yī）件。

特點（diǎn）：模具的間隙（xì）由配製保證，工藝比較簡（jiǎn）單，不必校核。

並且還可放大基準件的製造公差，使製（zhì）造容易。

適用於：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（biāo）注，非基準件上（shàng）隻（zhī）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（cùn）配作，保證最小雙麵合理間隙值Zmin”。

配合加工應注意的（de）幾點問題：

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

（2）根據尺寸類型，采用（yòng）不同計算公式。

磨損後變大的尺寸，采用分開（kāi）加工時的落料凹（āo）模尺（chǐ）寸計算公式。

磨損後（hòu）變小的尺寸，采用分開加（jiā）工時的衝孔凸模尺寸計算公式。

磨損後不變的尺寸，采用分開加工時的孔心距尺寸計算公式。

（3）刃口（kǒu）製造偏差可按工件相應部（bù）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（zào）偏差值可取工件相應部位（wèi）公差值的1/8並冠以（±）。

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

（5）采用電（diàn）火（huǒ）花加工衝模時：一般凸模作基準件，電火花加工的凹模與之配作，保證間隙。

（6）若采用成形磨削（xuē）加工衝模時：一般也是凸模作基準件（jiàn），凹（āo）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（mó）磨損後會（huì）增大的尺寸——第一類尺寸A

落料凹（āo）模（mó）或衝孔凸（tū）模磨損後將會增大的（de）尺寸，相當於簡單形狀的落料凹（āo）模尺寸，所以它的基本尺寸及製造公差的（de）確（què）定方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

衝孔凸模或落料凹（āo）模磨損後（hòu）將會減小的尺寸，相當於（yú）簡單形狀的衝孔凸模尺寸（cùn），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（kǒng）模相同。

(3）凸模或凹模磨損後會基（jī）本不變的尺寸——第三（sān）類尺寸C

凸（tū）模或凹模在磨損後（hòu）基本不變的尺寸，不（bú）必考慮磨損的影響，相當於（yú）簡單形（xíng）狀的孔心距尺寸，所（suǒ）以它的基本（běn）尺（chǐ）寸及製造公差的確定（dìng）方法與分別加工時的孔心距相似計（jì）算。