​五金模具設計之凸（tū）模與凹模刃口尺寸的確定

凸模和凹模的刃口尺寸和公（gōng）差，直接影響衝裁（cái）件的尺寸精度。模具的合（hé）理間隙值也靠凸、凹（āo）模刃口尺（chǐ）寸及其公（gōng）差來保證。

1凸、凹模刃口尺寸計算原（yuán）則

衝裁件斷麵都帶有錐度。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（kǒng）件的光亮帶（dài）處於小端尺寸；且落料件的大端（光麵）尺寸等於凹模尺寸，衝孔件的（de）小端（光麵（miàn））尺（chǐ）寸等（děng）於凸模尺寸。

在測（cè）量與使用中（zhōng），落料件是以大端尺寸為（wéi）基準，衝孔孔徑是（shì） 以小端尺寸 為基準。

凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結果使間隙越用越大。

計算原則：

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

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

根據衝模在（zài）使用過程（chéng）中的磨損規律，設計落料模時，凹模基本尺寸（cùn）應取（qǔ）接近或等於工（gōng）件的最（zuì）小極限尺寸；設計衝孔（kǒng）模時，凸模基本尺寸則取（qǔ）接近或等於工件孔的最大極限尺寸。模具磨損預留量與工件製造精度有關。

衝裁（設計）間隙一般選用最（zuì）小合理間隙值（Zmin）。

選擇模具刃（rèn）口製造公差時，要考慮工件精度與模具精度的關係（xì），即要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。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，其製造偏差值可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取（qǔ）；

對於形（xíng）狀複雜的刃（rèn）口製造偏差可按工件相（xiàng）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（zhì）造偏差值可取工件相應（yīng）部位公（gōng）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（biāo）注雙向偏差。落料件上偏差為零，下（xià）偏差為負（fù）；衝孔件上偏差為正，下偏差為零。

加工方法（fǎ）：

分開（kāi）加工具有互換性、製造周期短，但Zmin不易保證，需提高加工（gōng）精度，增加製造難度。適（shì）用於（yú）：圓形或簡單刃口。

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

1凸、凹模刃口尺寸的計（jì）算方法

1．按凸模與凹模圖樣分別加工法

（1）落料

設（shè）工件的尺（chǐ）寸為D-Δ ，根據計算（suàn）原則，落料時以凹模為設計基準。首先確定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等於工件輪廓的最小極限尺寸；將凹模尺寸減去最小（xiǎo）合（hé）理間隙值即得到凸模尺寸;

（2）衝孔

設（shè）衝孔尺寸為d+Δ ，根據計算原則，衝孔時以凸模為設計基準。首先確定凸（tū）模尺寸，使（shǐ）凸模的基本尺寸接近或等於（yú）工件孔的最大極限尺寸；將凸（tū）模尺寸增大最（zuì）小合理間隙值即得到凸模尺寸。

（3）孔心距

孔心距屬於磨損後基本不變的尺寸（cùn）。 在同一工步中（zhōng），在工件上（shàng）衝出（chū）孔距（jù）為 L± 兩個孔（kǒng）時，，其凹模型孔中心距 可（kě）按下式確定。

為了保證可能的初始間隙不超過Zmax，即

凸、凹模的製造公差，可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取，也可查表（如表）選取，但需校（xiào）核。如不滿足上式，但隻是稍不（bú）滿足（zú）可取 ;

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

當製件公差為 IT10以（yǐ）上，取x＝1；

當製件公差為 IT11～13，取x＝0.75；

當製件公差為 IT14者（zhě），取（qǔ）x＝0.5。

2．凸模（mó）與凹模配合加工

配合加工就是先（xiān）按設計尺寸製出一個基準件（凸模或凹模），然後根（gēn）據基（jī）準（zhǔn）件的實際尺寸再按最小合（hé）理間隙（xì）配製另一件（jiàn）。

特點：模具的間隙由配製保證，工藝比較簡單，不必（bì）校核。

並且還可放（fàng）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（de）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，但在圖樣上注（zhù）明：“凸(凹)模刃口按凹(凸)模實際刃口尺寸配作，保證最小雙麵合理間隙值（zhí）Zmin”。

配合加工應注意的幾點問題：

（1）根據（jù）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（bú）變。

（2）根據尺寸類型，采用不同計算公式。

磨（mó）損（sǔn）後變大的（de）尺寸，采用分開（kāi）加工時的（de）落料凹（āo）模尺寸計算公式。

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

磨（mó）損後不變的尺寸，采用分（fèn）開加工時的孔心距尺寸計算公式。

（3）刃口製（zhì）造（zào）偏差可按工件相應（yīng）部位公差值的（de）1/4來選取。對（duì）於刃口尺寸磨損後無變化的製造偏差值可（kě）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：計算方法與（yǔ）前述相（xiàng）同，衝裁間隙和製造公差各（gè）取半。

（5）采用電火花加（jiā）工衝模（mó）時：一般凸模作基準（zhǔn）件，電火花加工的（de）凹模與之配作，保（bǎo）證間隙。

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

不同尺寸類型，采用不同計算公式：

(1）凸模或凹模（mó）磨損後會增大（dà）的尺寸——第一（yī）類尺寸A

落料凹模或（huò）衝孔凸模（mó）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（yǐ）它的基（jī）本（běn）尺寸及製造公差的確定方法（fǎ）與分別加工時落料凹模相同。

(2）凸模或凹模磨損後會減小（xiǎo）的尺寸——第二類尺寸B

衝孔凸模或落料凹（āo）模磨損後將會減小的尺寸，相當於簡單形狀的衝孔（kǒng）凸模尺寸，所以它的基本（běn）尺寸及（jí）製造（zào）公差的確定方法與分別加工時衝孔模（mó）相同。

(3）凸模或凹模磨損後會（huì）基本（běn）不（bú）變的尺寸——第三類尺寸C

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