3-4 冲裁模刃口尺寸的设计计算

3 选择刃口制造公差时，要考虑工件精度与模 具精度的关系，既要保证工件的精度要求，又 要保证有合理的间隙值。 工件尺寸公差应按“入体”原则标注为单向公 差。
入体：标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标 注，即：落料件正公差为零，只标注负公差；冲孔件模分开加工：
式中Dd、Dp—分别为落料凹、凸模标称尺寸（mm）； D——落料件标称尺寸（mm）； △——工件制造公差（mm）; Zmin——凸、凹模最小合理间隙（双边）（mm）； δ p、δd——凸、凹模的制造公差（mm），可查表，或近似计算； X——磨损系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公 并带的中间尺寸，与工件制造精度有关 ，见表3-5
式中，AP、BP、CP——凸模刃口尺寸（mm）
dd—凸模制造偏差（mm）， d =△/4； d
例：图示为拖拉机用垫圈，材料为Q235钢，料 厚t=1.5mm，试分别确定落料和冲孔的凸、凹模
刃口尺寸及公差。
3-5
本节结束
第三章 冲裁工艺与模具设计
§3-4 冲裁模刃口尺寸的设计计算

冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口 的尺寸精度，合理间隙的数值也靠模具 刃口尺寸来保证。 在设计冲裁模时，要正确确定模具刃口 尺寸及其公差。

一、冲裁模刃口尺寸的计算
凸、凹模之间存在间隙，冲裁件断面带有锥度的； 落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸 等于凸模尺寸。 在测量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔 件孔径是以小端尺寸为基准。
3)凹模磨损后尺寸不变(图中c类)。按下 述三种情况进行计算： 制件尺寸为 C 时 Cd (C 0.5) d / 2
0
0 时 制作尺寸 C
制件尺寸 C ' 时
Cd (C 0.5) d / 2
Cd C d / 2
式中，Ad、Bd、Cd——凹模刃口尺寸（mm）； A、B、C——工件标称尺寸（mm）； △——工件公差（mm）； △’——工件偏差，对称偏差时， ' / 2 —凹模制造偏差（mm）， =△/4； d d
（2）冲孔模：
应以凸模为基准件，然后配做凹模。

凸模磨损后（图中双点划线位置），刃口尺寸 的变化也是有增大、减小、不变三种情况。也 应按不同情况分别 进行计算：

1）磨损后凸模尺寸变小（A类），设工 件尺寸为 A0 ， 则 A p (A x) 0
p
2）磨损后凸模尺寸变大（B类），设工件 尺寸为 B0 ， 则
式中Dd、Dp—冲孔凸、凹模直径（mm）； d—冲孔件标称尺寸。
凸、凹模分开加工的特点
凸、凹模分开加工可使凸、凹模自身具 有互换性，便于模具成批制造。 需要较高的公差等级才能保证合理间隙， 模具制造困难，加工成本高。

2．凸模和凹模配合加工
冲制形状复杂或薄板制件的模具，其凸、凹模 采用配合加工的方法。 先加工好凸模(或凹模)作为基准件，根据基准 件的实际尺寸，配做凹模(或凸模)，使它们保 持一定的间隙。

1)凹模磨损后尺寸变大(图中A类)．先把 工件图尺寸化为 A 0 ，再按落料凹模公 式进行计算：
d A d (A x) 0

2)凹模磨损后尺寸变小（图中B类）。先 把工件图尺寸化为 B0 ，再按冲孔凸模公 式进行计算： 0 Bd (B x) d

只需在基准件上标注尺寸及公差，另一 件只标注标称尺寸，并注明“XX尺寸按 凸模(或凹模)配作，保证双面间隙XX”。
凸、凹模配合加工的特点：

可放大基准件的制造公差。公差不再受 凸、凹模间隙大小的限制，制造容易， 并容易保证凸、凹模间的间隙.
（1）落料模：
应以凹模为基准件，然后配做凸模。 凹模磨损后(图中双点划线位置)，刃口尺寸的 变化有增大、减小、不变三种情况。 凹模刃口尺寸按不同情况分别计算。
(2)冲孔模：设冲孔尺寸为d0 。 先确定凸模尺寸，使凸模标称尺寸接近或等于 工件孔的最大极限尺寸，再增大凹模尺寸以保 证最小合理间隙。模具偏差“入体”标注，计 算公式如下：
dp d x0 p d d (d p Z min) d (d x Z min) d 0 0
p Bp (B x) 0
3）磨损后凸模尺寸不变（C类），分为：
C0 时，C p (C 0.5) p / 2 制作尺寸为

制作尺寸为 C0

时， C p (C 0.5) p / 2

制作尺寸为C ' 时 ，C p C p / 2
1 计算原则
确定凸、凹模刃口尺寸时，必须遵循下述原则： 1 落料模先确定凹模刃口尺寸，其标称尺寸应 取接近或等于制件的最小极限尺寸。
凸模 凹模 凸模 凹模 冲孔 落料

2 冲孔模先确定凸模刃口尺寸，其标称尺寸应 取接近或等于制件的最大极限尺寸。凹模刃口 的标称尺寸应比凸模大一个最小合理间隙。

是指凸模和凹模分别按图样加工至尺寸。 此种方法适用于圆形或形状简单的工件，为了 保证凸、凹模间初始间隙小于最大合理间隙， 不仅凸、凹模分别标注公差(凸模δp，凹模δd)， 而且要求有较高的制造精度。
满足条件：
p d Z max Z min

或取
p 0.4( Z max Z min) d 0.6(Z max Z min)
落料和冲孔模具的计算：
(1)落料模：设工件尺寸为 D0 。
先确定凹模尺寸，使凹模标称尺寸接近或等于 工件的最小极限尺寸，再减少凸模尺寸保证最 小合理间隙。 凹模制造偏差取正偏差， 凸模取负偏差。 计算公式：
Dd (D x) 0 d D p (Dd Z min)0 (D x Z min)0 p p