​五金冲压件凸凹模具的间隙设计

刃口尺寸计算的基本原则

冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，模具的公道间隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模主要 任务之一。从生产实践中可以发现：

1．由于 凸 、凹模之间存在间隙，使落下 的料或冲出 的孔都带有锥度，且落料件的大端尺寸即是凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸 即是 凸 模尺寸。

2．在丈量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔径是 以小端尺寸 为基准。

3．冲裁时， 凸 、凹模要与冲裁件或废物发生摩擦， 凸模愈磨愈 小，凹模 愈磨愈 大，结果使间隙愈用愈大

由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需考虑下述原则：

1．落料件尺寸由凹模尺寸决定， 冲孔时孔的 尺寸由 凸 模尺寸决定。 故设计落料模时 ，以凹模为基准 ，间隙取在 凸模上 ；设计 冲孔模时 ，以 凸模为 基准，间隙取在凹模上。

2．考虑到冲裁中 凸 、凹模的磨损，设计 落料模时 ，凹模基本尺寸应取尺寸公差范围的较小尺寸；设计冲孔模时，凸模基本 尺寸则应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。这样，在 凸 、凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格制件。 凸 、凹模间隙则取最小公道间隙值。

3．确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要求。假如对刃口精度要求过高( 即制造公差过小 )，会使模具制造困难，增加本钱，延永生产周期；假如对刃口精度要求过低(即制造公差过大 )，则生产出来的制件可能分歧格，会使模具的寿命降低。制件精度与模具制造精度的关系见表 2—1。若制件没有标注公差， 则对于 非 圆形件按国家标准 “非配合尺寸的公差数值”IT14级处理，冲模则可按IT11级制造；对于圆形件，一般可按IT7～ ６级制造 模具。冲压件的尺寸公差应按“进体”原则标注为单向公差，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为正，下偏差为零。

刃口尺寸的计算方法

由于模具加工方法不同，凸模与 凹模刃口部分尺寸的计算公式与制造公差的标注也不同，刃口尺寸的计算方法可分为二种情况。

( 一 ) 凸模与凹模分开加工

采用这种方法，是指凸模和凹模分别按图纸加工至尺寸。要分别标注凸模和凹模刃口尺寸与制造公差(凸模δp、凹模δd)，它适用于圆形或简单外形的制件。为了保证初始间隙值小于最至公道间隙2cmax，必须满足下列条件：

｜δ p｜＋｜δd｜≤２cmax－2cmin

或取δp＝0.4(2cmax－2cmin)

δd＝0.6(2cmax－2cmin)

也就是说，新制造的模具应该是｜δp｜＋｜δd｜＋２cmin≤2cmax。 否则制造 的模具间隙已超过答应变动范围 2cmin～2cmax。

下面对落料和冲孔两种情况分别进行讨论。

a)落料b)冲孔

1．落料：

设工件的尺寸为D０－△，根据计算原则，落料时以凹模为设计基准。首先确定凹模尺寸，使凹模基本尺寸接近或即是制件轮廓的最小极限尺寸，再减小凸 模尺寸以保证最小公道间隙值 2cmin。各部分分配位置见图2.3.1(a)。其计算公式如下：

Dd＝（Ｄmax－x△）＋δd0  （2—1)

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

2.冲孔：

设冲孔尺寸为d＋△0根据以上原则，冲孔时以 凸模设计 为基准，首先确定凸模刃口尺寸，使凸模基本 尺寸接近或即是工件孔的最大极限尺寸，再增大凹模尺寸以保证最小公道间隙 2cmin。各部分分配位置见图2—12b)， 凸模制造偏差取负 偏差，凹模取正偏差。其计算公式如下：

在同一工步中冲出制件两个以上孔时，凹模型孔中心距 Ld按下式确定 ：

Ld＝ （ Lmin＋05△)±0.125△ (2—5)

式中Ｄd——落料凹模基本尺寸(mm)；

Ｄp——落料 凸模基本 尺寸(mm)；

Dmax——落料件最大极限尺寸(mm)；

dd——冲孔凹模基本尺寸(mm)；

dp——冲孔 凸模基本 尺寸(mm)；

dmin—— 冲孔件孔的 最小极限尺寸(mm)；

Ld——同 一工步 中凹模孔距基本尺寸(mm)；

Lmin——制件孔距最小极限尺寸(mm)；

△——制件公差 (mm)；

2cmin—— 凸 、凹模最小初始双面间隙(mm)；

δp—— 凸模下 偏差，可按IT6选用(mm)；

δd——凹模上偏差，可按IT7选用(mm)；

x——系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公差带的中间尺寸，与工件制造精度有关 ，可查表 2.3.1或按下列关系取值：

当制件公差为 IT10以上，取x＝１

当制件公差为 IT11～ １３ ，取x＝075

当制件公差为 IT14者，取x＝05。