刃口尺寸计算

特点：
模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，
不必校核δp+δd≤Zmax-Zmin的条件，并且还可
放大基准件的制造公差，使制造容易，但制造 周期长、无互换性 。
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
配合加工刃口计算方法:
(1)落料应以凹模为基准件，然后配做凸模。冲孔以 凸模为基准件，然后配做凹模。
当工件尺寸为 C -Δ时 Cd =（C -0.5Δ）±Δ/8
当工件尺寸为 C ±Δ′时 Cd = C ±Δ′/4
第三章 冲裁
作 业：
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
1.冲制图1所示零件，材料为40钢，
料厚t=2mm。计算冲裁凸、凹模刃口
尺寸及公差。(表2-10)
2.冲制图2所示零件，材料为10钢板，
计基准件，只需要计算落料凹模刃口 尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹 模实际尺寸按间隙要求配作。
由表3-4查得：Zmax=0.14mm, Zmin=0.10mm
由表3-5查得： xa = 0.5； xe = 1； xb = xc = xd = 0.75。
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
落料凹模的基本尺寸计算如下：
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法
凸、凹模刃口尺寸的计算方法与凸、 凹模刃口的加工方法有关。
其加工方法有分开加工和配制加工两 种，所以刃口尺寸的计算方法也有两种。
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
1.凸模与凹模分别加工法
一般简单的、易损的凸、凹模采用这种加工 方法。即凸、凹模分别按图纸加工到尺寸。这就 需要在凸、凹模的零件图上分别标注其基本尺寸 和偏差。
dd=(dp+Zmin) + δp = (6.09+0.04) +0.012=6.13+ 0.012
孔距尺寸：
Ld=Lm±Δ/8
=18±0.18 /8
= (18±0.025)mm
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
2．凸模与凹模配合加工法
配作法就是先按设计尺寸制出一个基准件 （凸模或凹模），然后根据基准件的实际尺寸 再按最小合理间隙配制另一件。
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
a=80-0.42mm, b=40-0.34，c= 35-0.34mm, d=22±0.14mm, e=15-0.12mm.
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
当工件尺寸为 C +Δ时 Cd =（C +0.5Δ）±Δ/8
冲孔时各部分尺寸与公差分布情况
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
冲孔时刃口尺寸计算公式：
凸模 凹模
dp=(dmin+χΔ) - δp dd=(dp+Zmin) + δd
=(d-χΔ-Zmin) + δd
dp、 dd———冲孔凸、凹模尺寸； dmin———冲孔件孔的最小极限尺寸； Δ——— 冲裁件制造公差；
(2)根据磨损后轮廓变化情况，正确判断出模具刃口 尺寸类型(磨损后变大、变小还是不变)。
(3)根据尺寸类型，采用不同计算公式。 磨损后变大的尺寸，采用分开加工时的落料凹模
尺寸计算公式。磨损后变小的尺寸，采用分开加工 时的冲孔凸模尺寸计算公式。磨损后不变的尺寸， 采用分开加工时的孔心距尺寸计算公式。
(4)刃口制造偏差可按工件相应部位公差值的1/4来 选取。对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可 取工件相应部位公差值的1/8并冠以（±）。
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
复习上次课内容
1.冲裁间隙的概念。 2.冲裁间隙对冲裁件断面质量的影响。 3.冲裁间隙对冲裁件尺寸精度的影响。 4.冲裁间隙对模具寿命的影响。 5.如何确定合理间隙值？
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
指冲裁模中凹模刃口横向尺寸DA与凸模刃口横向尺 寸dT的差值。
不必标注公差，但要在技术条件中注明： 凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小 双面合理间隙值
Zmin=0.10mm
落料凹模、凸模的尺寸
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
落料凸、凹模尺寸 a) 落料凹模尺寸 b) 落料凸模尺寸
作业
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
第三章 冲裁
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
第二类尺寸：磨损后减小的尺寸，(d=22±0.14mm)
按分开加工冲孔凸模尺寸公式计算，即
d 凹 ( 2 -0 .2 1 0 4 .7 0 5 .2 ) 0 _1 4 8 0 .2m 8 2 m .0 2 0 _0 .0 7 m 70 m
第三类尺寸：磨损后基本不变的尺寸(e=15-0.12mm)
料厚t=0.5mm。用配作法制造模具,
确定落料凸、凹模刃口尺寸及公差。
图1
图2
x—— 磨损系数，在 0.5 ～ 1之间，与冲裁件的精度
等级有关，见表 3-5。
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
（2）冲孔
以凸模为基准件，即先计算凸模的刃口尺寸， 确定凸模的制造偏差。
由于凸模在磨损
后尺寸将变小，冲出 孔的尺寸会随之减小， 故冲孔凸模尺寸取工 件孔尺寸公差范围内 的较大尺寸。
例1: 冲制图示零件，材料为Q235钢，料厚t=0.5mm。
计算冲裁凸、凹模刃口尺寸及公差。
解：由图可δ知p+，δ该d≤零Z件ma属x-于Zm无in 特殊
要求的D一d=般(D冲m孔ax、-χ落Δ)料+δ。d Φ6+外0.12形和Φ1386±d-0p0.6=.20由(9d由落mi冲n料+孔获χΔ同得) 时-，δp获得。
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
例2: 如图所示的落料件，其中 a=80-0.42mm, b=40-0.34， c= 35-0.34mm, d=22±0.14mm, e=15-0.12mm. 板料厚度t=1mm，材料为10号钢。
试计算冲裁件的凸模、凹模刃口 尺寸及制造公差。
解：该冲裁件属落料件，选凹模为设
由于凹模在磨损后尺
寸将变大，即落料件尺寸 会随之增大，为保证凹模 磨损到一定程度仍能冲出 合格零件，落料凹模基本 尺寸应取工件尺寸公差范 围内的较小尺寸。
落料时各部分尺寸与公差分布情况
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
落料时刃口尺寸计算公式：
凹模 Dd=(Dmax-χΔ)+δd 凸模 Dp=(Dd-Zmin)-δp
（均不能满足间隙公差条件）
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
校核可知，不能满足间隙公差条件，因此，只有提高制 造精度缩小公差值，才能保证间隙在合理范围内，可取：
δp ＝ 0.4（Zmax-Zmin）＝0.008mm δd ＝ 0.6（Zmax-Zmin）＝0.012mm
由表3-5查得：
尺寸Φ6+0.12 ，x = 0.75；
第一类尺寸___磨损后增大的尺寸,( a=80-0.42, b=40-0.34，c= 35-0.34)按分开加工落料凹模尺寸公式 计算，即
a 凹 (8-0 0 .5 0 .4)0 1 4 2 0 .4m 2 7 m .7 9 0 0 .1 9m 05 m
b 凹 (4-0 0 .7 0 5 .3)0 1 4 4 0 .3m 4 3 m .7 9 0 0 .0 5 m 85 m c 凹 (3-0 5 .7 0 5 .3)0 1 4 4 0 .3m 4 3 m .7 4 0 0 .0 5 m 85 m
尺寸Φ36-0.62 ，x = 0.5；
落料：Dd=(Dmax-χΔ)+δd =(36-0.5×0.62)+0.012=35.69+0.012
Dp=(Dd-Zmin)-δp =(35.69-0.04)-0.008=35.65-0.008
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
冲孔：dp=(dmin+χΔ) – δp =(6+0.75×0.12)-0.008=6.09-0.008
查 表3-4: Zmax=0.06, Zmin=0.04mm
由表2-10查得凸、凹模制造公差： 冲孔部分：δd＝δp＝ 0.02mm
δd + δp＝0.04 > Zmax-Zmin= 0.02 落料部分： δp＝ 0.02mm δd＝0.03mm
δd + δp＝0.05 > Zmax-Zmin= 0.02
凸、凹模具有互换性、制造周期短，但Zmin不 易保证。应满足以下关系：
δp+δd≤Zmax-Zmin
当大于但大的不多时，可取
δp＝0.4（Zmax-Zmin）
δd＝0.6（Zmax-Zmin）
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
（1）落料
以凹模为基准件，即先计算凹模的刃口尺寸， 确定凹模的制造偏差。
Zmin———最小合理间隙； δp、δd———凸、凹模的制造公差， x——— 磨损系数
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
（3）孔心距
Ld=Lm±Δ/8
Ld——— 凹模孔心距的尺寸， Lm——— 工件孔心距的平均尺寸； Δ——— 冲裁件制造公差； δd = 1/4 Δ
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
2.计算原则
1)先确定基准件
落料：以凹模为基准，间隙取在凸模上。 冲孔：以凸模为基准，间隙取在凹模上。
2)考虑冲模的磨损规律
3)凸、凹模刃口制造公差应合理
根据工件的公差要求（冲模精度较工件精 度高2～3级，见表2－3），并按“入体”原则 来确定凸、凹模的偏差（即凸模上偏差为零,下 偏差为负;凹模上偏差为正,下源自文库差为零。）工 件未标注公差，一般按IT14级制造。
1 e 凹 (1-0 5 .5 0 .1) 2 8 0 .1m 2 1 m .9 4 4 0 .0m 15m
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是
a凸=79.79mm， b凸= 39.75mm， c凸= 34.75mm， d凸= 22.14mm， e凸= 14.94mm，
=(D-χΔ-Zmin) - δp
Dd、Dp———落料凹、凸模尺寸；
Dmax———落料件的最大极限尺寸；
Δ——— 冲裁件制造公差；
凹模Die
Zmin———最小合理间隙；
凸模Protruding model
δp、δd———凸、凹模的制造公差，可查有关资料，
或取δp≤0.4（Zmax -Zmin）、δd≤0.6（Zmax- Zmin）；
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
冲裁时，当间隙适当时，板料的变形区在比较纯的剪 切作用下分离；当间隙过大时，板料除受剪切外，还产 生较大的拉伸与弯曲变形；当间隙过小时，除剪切外板 料还会受到较大的挤压作用。
间隙合适：冲孔件尺寸最接近凸模尺寸， 落料件尺
寸最接近凹模尺寸。
间隙较大：冲孔件尺寸大于凸模尺寸，落料件尺寸
小于凹模尺寸 。
间隙较小：冲孔件尺寸小于凸模尺寸，落料件尺寸
大于凹模尺寸。
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
重要性：
凸、凹模刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件 的尺寸精度。模具的合理间隙值也靠凸、凹模 刃口尺寸及其公差来保证。因此，正确确定凸、 凹模刃口尺寸和公差，是冲裁模设计中的一项 重要工作。
一、凸、凹模刃口尺寸计算依据和原则 二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
一、凸、凹模刃口尺寸计算依据和原则
1.计算的依据
1)落料尺寸=凹模尺寸
冲孔尺寸=凸模尺寸
2)凸模轮廓越磨 越小，凹模轮廓 越磨越大，结果 使间隙越来越大。
第三章 冲裁
第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定