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《冷冲模设计》第二讲冷冲模的冲压工艺计算（三）邓卫国第二讲冷冲模的冲压工艺计算（三）第三部分凸、凹模刃口尺寸的确定凹模与凸模的刃口尺寸计算定义：什么叫刃口尺寸：刃口尺寸指在凹模和凸模零件图上分别标注尺寸及公差值，这个值与冲压产品尺寸精度有关。
⏹学习目标☐掌握凸、凹模刃口计算作用☐掌握凸、凹模刃口尺寸计算的依据和原则☐掌握凸、凹模刃口尺寸计算的方法二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸的确定1、冲裁模凸、凹模刃口计算的作用冲裁件的尺寸精度主要取决于凸、凹模的刃口部分尺寸。
并且合理的冲裁间隙也靠凸、凹模刃口尺寸保证。
凸模刃口尺寸示意图所以冲裁模刃口设计是冲裁模设计的重点。
凹模刃口尺寸示意图二、冲裁模凸、凹模刃口的确定2、凸、凹模刃口尺寸计算的依据在生产实践中发现：a．由于凸凹模之间存在间隙，冲裁件断面都带有锥度。
依据：①光亮带是冲压件测量和使用部位；②落料件的光亮带，是因凹模刃口挤切材料产生的；③冲孔件的光亮带，是因凸模刃口挤切材料产生的；④落料件的大端（光亮带）尺寸等于凹模尺寸；⑤冲孔件的小端（光亮带）尺寸等于凸模尺寸。
b．凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙越用越大。
结论：在计算冲裁模刃口尺寸时，应按落料、冲孔两种情况分别进行计算。
二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定3、冲裁模凸、凹模刃口计算的原则（一）(1)设计落料模先确定凹模刃口尺寸以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得；设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。
二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸的确定4、冲裁模凸、凹模刃口计算的原则（二）（2）根据冲模在使用过程中的磨损规律：设计落料模时：凹模基本尺寸应取接近或等于零件的最小极限尺寸；设计冲孔模时：凸模基本尺寸则取接近或等于冲件孔的最大极限尺寸。
理由：凸、凹模在磨损到一定程度时，仍能冲出合格的零件。
二、冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定5、冲裁模凸、凹模刃口计算的原则（三）(3)凹模和凸模制造公差主要与冲裁件的精度有关①一般冲模精度较零件精度高3～4级；②形状简单的圆形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6～IT7级来选取，或查表；③形状复杂的刃口制造偏差可按零件相应部位公差值的1／4来选取；④刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取冲件相应部位公差值的l／8并冠（±）；⑤若零件没有标注公差，则可按IT14级取值。
凸凹模刃口尺寸的计算精品文档(3) 在测量与使用中，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。
(4) 冲裁时，凸模越磨越小，凹模越磨越大，使间隙越来越大。
2. 计算原则(1) 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) 由于冲裁中凸凹模的磨损，设计落料模时，凹模公称尺寸应取工件尺寸公差范围内的 较小尺寸;设计冲孔模时，凸模公称尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸(3) 冲模刃口制造公差的确定1) 零件精度与模具制造精度的关系 2) 零件没有标注公差时：a① 对于非圆形件，按国标“非配合尺寸的公差数值” IT14级精度来处理，冲模则按IT11精 度制造② 对于圆形件，一般可按IT6 — 7级精度制造模具3. 计算方法(1) 凸模凹模分开加工时尺寸与公差的确定：1) 要求①分别标注凸模和凹模刃口尺寸与制造公差 (凸模p 凹模d )②为了保证间隙值，必须满足下列条件 P dZ max -Z min式中：Z max ，Z min ――凸凹模之间最大，最小双面间隙。
或取p =0.4(Z max -Z min )d =0.6 ( Zmax - Z min )2) 方法：① 先确定基准件刃口的尺寸② 根据间隙确定另一刃口尺寸③ 落料时所取凹模刃口尺寸应靠近落料件公差范围的最小尺寸 ④ 冲孔时所取凸模刃口尺寸应靠近孔的公差范围的最大尺寸⑤ 不论是落料还是冲孔，冲模间隙均应采用合理间隙范围内的最小值。
3) 计算公式落料：设工件尺寸为D 0 △Dd = (D max - X冲孔：设工件孔的尺寸为d 0dp = ( d min +X-冲孔时凸凹模直径 -落料时凸凹模尺寸-工件最小的孔径 工件最大的外径凸凹模刃口尺寸的计算 1.计 卜算分析(1)模具的合理间隙值由模具刃口尺寸及其公差保证 (2)间隙使材料和孔都带有锥度 1) 落料件大端尺寸等于凹模刃口尺寸2) 冲孔件小端尺寸等于凸模刃口尺寸Dp =( D d - Zmin )p =(D max - X - Z min )dd =( dp + Z min )(d min + X+ Z min )式中: M P ， Q dD p ，D d gmin D max例：图示垫圈，材料为A3钢，料厚t=2毫米，凸凹模分别制造，试确定冲孔模和落料模的直径，垫圈的孔径是12.500.24外圆直径为35°0.34解：(1)由表 3-5 查得 Z min =0.24 Z max =0.36Z max -Z m in =°.36-0.24=0.12(2)由上表查得落料时 d =0.03 p =0.02d + p =0.03+0.02=0.05<Z max - Z min =0.12 冲孔时 p = d =0.02d + p =0.04<Z max - Z min =0.12(3) 由上表查得X落=X 冲孔 =0.5(4) 落料时，凸凹刃口尺寸(5) 冲孔时刃口尺寸=(12.5+0.5 X 0・24)°0.02=12.62 °0.02d d = ( d p +Z min ) 0 d = (12.62+0.24 )。
工件公差
（1） 、落料模应先确定凹模尺寸，其基本尺寸应按入体方向接近 或等于相应的落料件极限尺寸，此时的凸模基本尺寸按凹模相应沿入 体方向减（加）一个最小合理间隙值 Z min 。
（2） ）冲孔模应先确定凸模尺寸，其基本尺寸应按入体反向接近 或等于相应的冲孔件极限尺寸，此时凹模的基本尺寸按凸模相应沿入 体反向加（减）一个最小合理间隙值 Z min 。
（3） ）凸模和凹模的制造公差应与冲裁件的尺寸精度相适应， - 般比制件的精度高2~3级，且必须按入体方向标注单向公差。
模具磨损预留量与工件制造精度有关用△ x 表示，其中△为工件的公差 值,x 为磨损系数,其值在0.5〜1之间，根据工件制造精度选取：
计算原则:
计算方法
落料 冲孔
凸、凹模制造公差
工件精度IT10级以上X =1.0
工件精度IT11〜13
X =0.75
工件精度IT14X =0.5
规则形状冲裁模凸模、凹模制造偏差5
1、分别加工法
§凸+ §凹W Z max- Z min
落料
D凹=(D max - X △0
D凸=(D凹-Z min )二凸=(D max - X △Z min )」凸冲孔
d凸=(d min + X △) 1凸
d凹=(d凸+ Z min ) 0 = ( d min + X△Z min ) 0
孔心距
孔心距属于磨损后基本不变的尺寸，在同一工步中，在工件上冲出的孔距为L±2/2两个孔时，其凹模型孔心距L d可按下式确定。
L d =L+ —■-
8
:凸、「•凹一一凸、凹模制造公差，可按IT6〜IT7级来选取，或取
、•凸W0.4 ( Z max- Z min ) , '•凹W0.6 ( Z max" Z min )
2、单配加工法
单配加工法是用凸模和凹模相互单配的方法来保证合理间隙的
一种方法。
此方法只需计算基准件（冲孔时为凸模，落料时为凹模）基本尺寸及公差，另一件不需标注尺寸，仅注明“相应尺寸按凸模（或凹模）配做，保证双面间隙在Z max〜Z min之间”即可。
在制件上，会同时有三类不同性质的尺寸，需要区别对待，
第一类：凸模（冲孔件）或凹模（落料件）磨损后增大的尺寸；
第一类基准尺寸二（冲裁件上该尺寸的最大极限-%△）Q 74
第二类：凸模（冲孔件）或凹模（落料件）磨损后减小的尺寸；
第二类基准尺寸二（冲裁件上该尺寸的最小极限+ X △）0.74
第三类：凸模（冲孔件）或凹模（落料件）磨损后基本不变的尺寸。
第三类基准尺寸二冲裁件上该尺寸的中间值±4 /8
用单配加工方法的凸模和凹模必须对号入座，不能互换。
冲裁力的计算
用普通平刃口模具冲裁时，其冲裁力一般按下式计算:
F=KLt b
式中：F --— 冲裁力；
L --—冲裁周边长度； t --—材料厚度；
b --—材料抗剪强度；
K --—系数。
系数K 是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀、 口的磨损、板料
力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系 数。
一般取K=1.3。
为了计算简便，也可以按下式估计冲裁力：
F 〜Lt
b
式中江 为材料的抗拉强度。
卸料力、推件力及顶件力的计算
生产中常按下列经验公式计算：
卸料力
F X = K X F
推件力
耳=
n
K T F
顶件力
F D = K
)
式中：
F -- —冲裁力；
K
X
、 K
T 、 K
D --— 卸料力、推件力和顶件力系数；
n -- — 同时卡在凹模的冲裁件（或废料）数。
压力机公称压力的确定
压力机的公称压力必须大于或等于各种冲压工艺力的总和F z 。
采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时
F z=F+ F X+F T
采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模时
F z =F+ F X+F D
采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时
F z=F+ F T。
