计算冲裁凸模和凹模刃口尺寸
冲模冲裁件凸凹模尺寸计算
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Date6ຫໍສະໝຸດ 经验公式如下: PX=KX*P(N) PT=nKX*P(N) PD=Kd *P(N) 式中, PX 、PT 、PD------分別为卸料力,推件力和頂件力系数 P------冲裁力 n------同时卡在凹模洞口內的落料件数.n=H/t,H为凹模刃壁垂直 部分高度,t为料厚.当采用锥形洞口时,因无落料件卡在洞口 內,故可不计推件力.
冲压力是指冲裁时，压力机应给出的最小压力。冲 压力是冲裁力，卸料力，推件力和顶出力的总称。 冲裁力的计算公式: P=KLtτ (N) P----冲裁力(N) L----冲裁件周边长度(MM) τ ----材料的抗剪程度(MPA) t----料的厚度(MM) k----系数通常k=1.3
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DCS L&P Stamping Team
DEC 2010
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9
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3
2、降低冲裁力的方法
(1) 斜刃口及波形刃口冲裁法
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4
(2) 阶梯凸模冲裁法
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5
3、卸料力,推件力,頂件力的計算
卸料力是将箍在凸模上的板料卸下时所需要的力；推料力是 将落料件顺着冲裁凹模洞口推出时所需的力；頂件力是将落料件 逆着冲裁方向顶出凹模刃口时所需的力。
2. 凸、凹模分开加工
冲裁模刃口尺寸的设计计算
2 计算方法
1）凸模与凹模分开加工：
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， 不而且仅要凸求、有凹较模高分的别制标造注精公度差。(凸模δp，凹模δd)，
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
落料
冲孔
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。
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。
Dd
(D
x)
0
d
Dp (Dd Z min)0p (D x Z min)0p
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
Bp
(B
x)
p 0
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。
凸、凹模刃口尺寸的计算
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IT11〜13X =0.75工件精度IT14X =0.5规则形状冲裁模凸模、凹模制造偏差51、分别加工法§凸+ §凹W Z max- Z min落料D凹=(D max - X △0D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。
凸凹模刃口尺寸的计算
尺寸计算方法
2)落料
尺寸计算方法
dp、dd——别为冲孔凸模和凹模尺寸
Dp、Dd——分别喂落料凸模和凹模尺寸
——共建的迟早公差 D、d——分别为落料件和孔的基本尺寸 Zmin——最小合理间隙（双边） X——磨损系数，与制造精度有关
⊿
尺寸计算方法
凸模与凹模配合加工 适用于形状复杂或薄板料的冲裁件 根据冲裁件结构尺寸的不同类型，分别加以 对待。具体方法如下：
凸凹模刃口尺寸的计算
尺寸计算准则
凸模和凹模刃口尺寸直接决定工件的尺寸和
பைடு நூலகம்
模具间隙的大小，是模具上最重要的尺寸。 1、刃口尺寸计算的基本原则： 1）由于冲孔落料件都是测量其光亮带部分的 尺寸，而冲孔的光亮带是凸模挤入而形成。 落料的光亮带是落料件挤入凹模型孔形成。 故冲孔时孔的尺寸由凸模决定，落料时的外 形尺寸由凹模决定。
尺寸计算方法
第三类：凸模磨损后没有变化的尺寸，分三种 情况： （1）孔尺寸的标注为C+ ⊿时： Cp=（C+0.5 ⊿ ）±&p （2）孔尺寸的标注为C+ ⊿时： Cp=（C-0.5 ⊿ ）±&p （3）孔尺寸的标注为C ±⊿’时： Cp =C ±&p
2.
落料时应以凹模为基准件来配做凸模，并按
凹模磨损后尺寸变大、变小、不变的规律分 三种类型进行计算。 第一类：当凹模磨损后变大的尺寸 Ad=(A-x⊿） +&d
第二类：当凹模磨损后变小的尺寸，
Bd=（B+x ⊿ ）-&d
尺寸计算方法
第三类：当凹模磨损后没有变化的尺寸
（1）冲裁件尺寸标注为C+ ⊿时： Cd=（C+0.5 ⊿ ）±&d （2）冲裁件尺寸标注为C+ ⊿时： Cd=（C-0.5 ⊿ ）±&d （3）冲裁件尺寸标注为C ±⊿’时： Cd=C ±&d
冲裁模刃口尺寸的计算
解：
（1）冲孔凸、凹模刃口尺寸计算
2-φ6两小孔由冲孔同时获得, 查表8.4、表8.5、表
8.6得
Zmin=0.100
Zmax=0.140
δp= 0.02
δd=0.02
x=0.75
因为0.02+0.02=0.140-0.100
故能满足δd+δp≤Zmax-Zmin，所以，将以上各值
（8.8）
式中
dp、dd——分别为冲孔时凸、凹模刃口尺寸（mm）； Dp、Dd——分别为落料时凸、凹模刃口尺（mm）； D、d——分别为落料外径和冲孔件孔的基本尺寸
（mm）；
Δ——工件的制造公差（mm）； Zmin ——最小初始双边间隙（mm）； δp、δd ——分别为凸、凹模制造公差（mm）；
代入式（8.4）和（8.5）得
dp (d xΔ)0p (6 0.75 0.12)00.02 6.0900.02
dd
(dp
Zmin
) d 0
(d
+x+Zmin
) d 0
(6.09 0.10)00.02
6.1900.02
孔距尺寸Ld=L±Δ/8 =18±0.18/8=18±0.023
Dd
(D xΔ)
d 0
(36 0.50.62)
0.024 0
35.69
0.024 0
Dp
(Dd
Zmin )
0 p
(D
xΔ
min
)
0 p
=(35.69
0.100)0
0.016
=35.59
0 0.016
2．凸模和凹模配合加工时的刃口尺寸计算
配合加工的方法
凸凹模刃口尺寸的计算
凸凹模刃口尺寸的计算1.计算剖析（1）模具的合理空隙值由模具刃口尺寸及其公差保证（2）空隙使资料和孔都带有锥度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（3）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。
（4）冲裁时，凸模越磨越小，凹模越磨越大，使空隙愈来愈大。
2.计算原则（1）设计落料模时，以凹模为基准，空隙取在凸模上设计冲孔模时，以凸模为基准，空隙取在凹模上（2）因为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）冲模刃口制造公差确实定1）部件精度与模具制造精度的关系2）部件没有标明公差时：① 关于非圆形件，按国标“非配合尺寸的公差数值”IT14 级精度来办理，冲模则按IT11 精度制造② 关于圆形件，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确实定：1）要求①分别标明凸模和凹模刃口尺寸与制造公差（凸模p 凹模d）②为了保证空隙值，一定知足以下条件p +dZmax-Zmin式中：Z max， Z min——凸凹模之间最大，最小双面空隙。
或取p =（Z max- Z min）d =（Z max - Z min）2）方法：① 先确立基准件刃口的尺寸② 依据空隙确立另一刃口尺寸③ 落料时所取凹模刃口尺寸应凑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凑近孔的公差范围的最大尺寸⑤ 无论是落料仍是冲孔，冲模空隙均应采纳合理空隙范围内的最小值。
3）计算公式落料：设工件尺寸为 D 0D d=（ D max-X d）0D p=（D d-Z min）0p =（D max - X- Z min）0p冲孔：设工件孔的尺寸为d0d p=（d min+ X）0pd d=（d p+Z min）0d =（d min+X+ Z min）0d式中： d p，d d——冲孔时凸凹模直径D p，D d——落料时凸凹模尺寸d min——工件最小的孔径D max——工件最大的外径例：图示垫圈，资料为A3钢，料厚t=2毫米，凸凹模分别制造，试确立冲孔模和落料模的直径，垫圈的孔径是12.500.24外圆直径为 3500.34公称尺寸凸模误差p 凹模误差d≤18+>18~30+>30~80+>80~120+>120~180+>180~260+>260~360+>360~500+>500+系数 x资料非圆形圆形厚度t1工件公差mm1<~<1~2<~<2~4<~<>4<~<解：（ 1）由表 3-5 查得Z min =Z max =（2）Z max- Z min=由上表查得落料时d =p =d +p =+=<Z max - Z min =冲孔时p =d=d +p =<Z max - Z min =（3）由上表查得X落=X冲孔=（4）落料时，凸凹刃口尺寸D=（D- X）0d =（×）00.03 =00.03d maxD p=（D d-Z min）0p =（）00.02=00.02（5）冲孔时刃口尺寸d p=（d min+ X）0p=（+×）00.02=00.02 d d=（d p+Z min）0d=（+）00.02=00.02。
冲裁凸、凹模刃口尺寸计算
2.7.3 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算
[例2-1] 用分开制造计算图2-72所示零件的凸凹模 刃口尺寸。
图2-72 零件图
解：1、确定基本工序 内形：冲孔。外形：落料 2、画磨损曲线
2.7.3 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算
① 冲孔 画凸模刃口的磨损曲线如图2-73
② 落料 画凹模刃口的磨损曲线。如图2-74
按上（1）、（2）之法可得出： 冲孔磨后变大的公式
δ 凹 a凸 (a max x)0
(2－28) (2－29)
a凹 (a凸 Z min)0 δ 凸
落料磨后变小的公式
δ 凹 B凸 (B凹 Z min)0
(2－30) (2－31)
B凹 (Bmin x)0 δ 凸
0 0.52
2.7.3 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算
尺寸Ⅳ、Ⅴ：25（ ）为落料磨后变大. Δ=0.52→IT14→X=0.5 A凹1 =(A1max-xΔ) =(25-0.5×0.52) =24.74 A凸1=( A凹1- Zmin) =(24.74-0.24) =24.5 尺寸Ⅵ： 7为落料单边磨后变大, Δ=0.2→IT13→X=0.75 A凹2=(A2max-xΔ) =(7-0.750.2)=6.85 A凸2=( A凸2 - )=(6.85-)=(6.85-0.12) =6.73
0.2 0
2.7.3 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算
尺寸Ⅳ、Ⅴ：25（ ）为落料磨后变大. Δ=0.52→IT14→X=0.5 A凹1 =(A1max-xΔ) =(25-0.5×0.52) =24.74 A凸1=( A凹1- Zmin) =(24.74-0.24) =24.5 尺寸Ⅵ： 7为落料单边磨后变大, Δ=0.2→IT13→X=0.75 A凹2=(A2max-xΔ) =(7-0.750.2)=6.85 A凸2=( A凸2 - )=(6.85-)=(6.85-0.12) =6.73
凸凹模刃口尺寸计算
搭边
2．搭边（续）
（1）影响搭边值的因素
①材料的力学性能 硬材料的搭边值可小一些；软材料、脆材料的搭边值要大一些。 ②材料厚度 材料越厚，搭边值也越大。 ③冲裁件的形状与尺寸 零件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值取大些。 ④送料及挡料方式 用手工送料，有侧压装置的搭边值可以小一些；用侧刃定距比用挡料销定距的搭边小一些。 ⑤卸料方式 弹性卸料比刚性卸料的搭边小一些。
二 冲裁变形过程
冲裁变形时板料变形区力态分析
1-凸模 2-板材 3-凹模
2.冲裁变形过程 (1)弹性变形阶段 (2)塑性变形阶段 (3)断裂分离阶段 二 冲裁变形过程
冲裁件质量及其影响因素 指断面状况、尺寸精度和形状误差。
垂直、光洁、毛刺小
图纸规定的公差范围内
外形满足图纸要求；表面平直，即拱弯小
3．条料宽度的确定（续）
（3）有定距侧刃时条料的宽度
条料宽度：B=（B2+nb）=（D+2a+nb）-δ
b—侧刃余料，金属材料取1～2.5 mm，非金属材料取1.5～4 mm(薄材料取小值， 厚料取大值); n—侧刃个数。
有定距侧刃时条料的宽度
导料板之间的距离为 B01= B+c B02 = B2+y=D+2a+y
02
本模块内容
模块二 电机定子冲裁模
本模块重点
本模块难点
课题一 冲裁模基础 一 落料与冲孔 冲裁：利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。包括落料、冲孔、切断、修边、切舌、剖切等。 分类：普通冲裁、精密冲裁。
落料:若使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以内的部分作为冲裁件时，称为落料；落料工序中使用的模具叫落料模。工件的尺寸由冲裁凹模尺寸决定。 冲孔:若使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以外的部分作为冲裁件时，则称为冲孔。 冲孔工序中使用的模具叫冲孔模。工件的尺寸由冲孔凸模尺寸决定。
凸、凹模刃口尺寸计算
《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。
冲裁模凸模与凹模刃口尺寸的计算
冲压工艺与模具设计冲裁模凸模与凹模刃口尺寸的计算落料件大端尺寸冲孔件小端尺寸1、 基准件的确定 落料件尺寸由凹模尺寸决定，以凹模为基准，间隙取在凸模上； 冲孔件尺寸由凸模尺寸决定;以凸模为基准， 间隙取在凹模上。
2.3.1 凸模、凹模刃口尺寸计算的依据和原则2、考虑冲模的磨损规律 落料模：凹模基本尺寸应取落料件公差范围的较小尺寸； 冲孔模：凸模基本尺寸应取冲孔件公差范围的较大尺寸。
冲裁间隙采用最小合理间隙值3、制件和冲模刃口尺寸偏差应按“入体”原则标注“入体”原则：向材料实体方向单向标注落料件和凸模上偏差为零,下偏差为负；冲孔件和凹模上偏差为正,下偏差为零。
2.3.2 凸、凹模刃口尺寸的计算方法图 2.3.1冲模的制造公差与冲裁间隙之间关系图 a)落料；b)冲孔 1、凸模与凹模分别加工计算模具刃口尺寸分开加工：是指凸模和凹模分别按图纸标注的尺寸和公差进行加工特点：制造周期短，互换性好，但是间隙受模具制造影响，适合于简单形状的冲压件。
冲模的制造公差与冲裁间隙之间应满足：∣δp∣+ ∣δd∣≤2c max－2c minδp ——凸模下偏差；δd——凹模上偏差。
若：∣δp∣+ ∣δd∣>2c max－2c min取δp = 0.4(2c max－2c min) ；δd = 0.6(2c max－2c min)（1）落料（以凹模为基准，先确定凹模尺寸）落料凹模的尺寸：D d=(D max－xΔ)0+ δd落料凸模的尺寸：D p=(D d－ 2c min)0－δp（2）冲孔（以凸模为基准，先确定凸模尺寸）冲孔凸模的尺寸：d p=(d min+ xΔ)0－δp冲孔凹模的尺寸：d d=(d p+2c min)0+ δd（3）凹模型孔中心距：L d=(L min+0.5Δ)±0.125Δ2、凸模和凹模配制加工计算刃口尺寸按尺寸和公差制造出凹模或凸模其中一个(基准件)，然后依此为基准再按最小合理间隙配作另一件。
2-3 凸模与凹模刃口尺寸的计算
（3）尺寸不变时： ）尺寸不变时： 基准刃口基本尺寸A ≈最小极限尺寸 公差的一半 基准刃口基本尺寸 最小极限尺寸+公差的一半 最小极限尺寸
第二章 冲裁工艺与冲裁模具结构
一、刃口基本尺寸的计算方法
1 1 A = d min + ∆ = D − b + (a + b) 2 2 X系数一般在 ～1之间取值，制件公差值大，则X可取小 系数一般在0.5～ 之间取值 制件公差值大， 之间取值， 系数一般在 可取小 反之取大值；也可查表2-2取值 取值。 值；反之取大值；也可查表 取值。 对于没标注公差的制件尺寸属于自由公差， 对于没标注公差的制件尺寸属于自由公差，按IT14 ～IT18 处理。 处理。 实际生产中 落料：凹模刃口的基本尺寸=制件尺寸 落料：凹模刃口的基本尺寸 制件尺寸 冲孔：凸模刃口的基本尺寸=制件尺寸 冲孔：凸模刃口的基本尺寸 制件尺寸
第二章 冲裁工艺与冲裁模具结构
一、刃口基本尺寸的计算方法
• 例2-2 ：已知制件 的尺寸如图2-11所示 ，模具材料为Q235， 厚度为2mm。求冲孔 凸模、凹模的刃口基 本尺寸。
解（1）该制件属于冲孔件，所以凸模刃口尺寸为基准刃口尺 寸，制其刃口尺寸接近或等于制件的尺寸，根据刃口磨损情况， 可分为三种情况计算： 1）刃口磨损后尺寸变小的情况，据公式（2-1），X查表2-2
第二章 冲裁工艺与冲裁模具结构
二、刃口尺寸偏差的计算
（1）凸模和 凹模分开加工法 ） 特点： 特点： 适于圆形或简单刃口，具有互换性、制造周期短， 适于圆形或简单刃口，具有互换性、制造周期短，但 Zmin不易保证，制造难度大。 不易保证， 不易保证 制造难度大。 注意事项： 注意事项： 需在图样上分别标注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。 需在图样上分别标注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。 冲模的制造公差与冲裁间隙之间需满足条件： 冲模的制造公差与冲裁间隙之间需满足条件： • δ +δ ≤ Z −Z
冲裁间隙及凸凹模刃口尺寸计算
第三节
凸、凹模刃口尺寸的计算
——吉林大学珠海学院机电工程系——
原则： （1）不管落料还是冲孔，冲裁间隙均选用最 小合理间隙值 Z min ； （2）落料模： 基准：凹模刃口尺寸； 凹模刃口的基本尺寸：取工件尺寸范围内较小 尺寸； 凸模刃口基本尺寸=凹模刃口基本尺寸— Z min
冲压工艺与模具设计（Sheet Metal Stampping Processes & Dies）
2、经验确定法（查表）
冲压工艺与模具设计（Sheet Metal Stampping Processes & Dies）
第三节
凸、凹模刃口尺寸的计算
——吉林大学珠海学院机电工程系——
一、计算原则
生产实践发现的规律： （1）由于凸凹模之间存在间隙，故冲裁件断面都带 有锥度，因而在冲裁件尺寸的测量和使用中，都是以 光面的尺寸为基准。
——吉林大学珠海学院机电工程系——
冲压工艺与模具设计
第3章 冲裁
冲压工艺与模具设计（Sheet Metal Stampping Processes & Dies）
——吉林大学珠海学院机电工程系——
冲压工艺与模具设计（Sheet Metal Stampping Processes & Dies）
——吉林大学珠海学院机电工程系——
A min 0
1 Ld =L± 8
冲压工艺与模具设计（Sheet Metal Stampping Processes & Dies）
第三节
凸、凹模刃口尺寸的计算
——吉林大学珠海学院机电工程系——
例3-1 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。
【最新资料】凸、凹模刃口尺寸的计算
计算方法计算原则：（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z。
体方向减（加）一个最小合理间隙值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z。
体反向加（减）一个最小合理间隙值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，一般比制件的精度高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△χ表示,其中△为工件的公差值,χ为磨损系数,其值在0.5～1之间，根据工件制造精度选取：工件精度IT10级以上χ=1.0工件精度IT11～13 χ=0.75工件精度IT14 χ=0.5规则形状冲裁模凸模、凹模制造偏差δ凸模和凹模分别加工时间隙变动范围1、 分别加工法凸δ+凹δ≤max Z -min Z 落料凹D =（max D -χ△)凹δ+0凸D =（凹D -min Z ）0凸δ-=（max D -χ△-minZ ）0凸δ- 冲孔凸d =（min d +χ△）0凸δ-凹d =（凸d +min Z ）凹δ+0=（min d +χ△+min Z ）凹δ+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 ±Δ/2两个孔时，其凹模型孔心距d L 可按下式确定。
d L =L+∆81凸δ、凹δ——凸、凹模制造公差，可按IT6～IT7级来选取，或取 凸δ≤0.4（max Z -min Z ） ， 凹δ≤0.6（max Z -min Z ）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max Z ～min Z 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=（冲裁件上该尺寸的最大极限-χ△）4/0∆+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=（冲裁件上该尺寸的最小极限+χ△）04/∆- 第三类：凸模（冲孔件）或凹模（落料件）磨损后基本不变的尺寸。
刃口尺寸的计算
二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法（续）
1．按凸模与凹模图样分别加工法（续）
为了保证可能的初始间隙不超过Zmax，即
T A
+Zmin≤Zmax，选取必须满足以下条件： T A ≤ Z max Z min
凸、凹模的制造公差，可按ＩＴ６～ＩＴ７级来选取，也可 查表2.4.1选取，但需校核。或取
刃口尺寸的计算
一、凸、凹模刃口尺寸计算原则
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。
凸、凹模刃口尺寸计算原则
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 于工件的最小极限尺寸； 设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近 或等于工件孔的最大极限尺寸。 模具磨损预留量与工件制造精度有关。
A
0 0
DT D A Z min T Dmax x Z min T
（2）冲孔 0 d T d min x T
d A dT Z min 0
1 8
ห้องสมุดไป่ตู้A
d min x Z min 0
A
（3）孔心距
凸、凹模刃口尺寸计算原则
３．冲裁（设计）间隙一般选用最小合理间 隙值（Zmin）。
４．选择模具刃口制造公差时，要考虑工件 精度与模具精度的关系，即要保证工件的 精度要求，又要保证有合理的间隙值。 ５．工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏 差原则上都应按“入体”原则标注为单向 公差。但对于磨损后无变化的尺寸，一般 标注双向偏差。
凸模和凹模尺寸计算题
第二类尺寸：磨损后减小的尺寸
d凹
(22
0.14
0.75
0.28)
0
1 4
0.28
mm
22.0700.070 mm
第三类尺寸：磨损后基本不变的尺寸
e凹
(15
0.5
0.12)
1 8
0.12mm
14.94
0.015mm
落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是79.79mm，
39.75mm，34.75mm，22.07mm，14.94mm，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、凸模的尺寸如图4。
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DT
DA
Zmin
0 t
(35.69 0.04)00.016 mm 35.6500.016 mm
校核：0.016 + 0.025 = 0.04 > 0.02（不能满足间隙公差条件）
因此，只有缩小，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内， 由此可取：
T ≤ 0.4Zmax Zmin =0.4×0.02=0.008mm
40
0 0.34
mm
c
35
0 0.34
mm
d = 22±0.14mm
e
15
0 0.12
mm
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。
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例题1、冲制如图所示垫圈，材料为Q235钢，料厚t=1mm ，计算冲裁凸模和凹模刃口尺寸。
解：外形φ30mm 属于落料，内形φ13mm 属于冲孔，外形φ30尺寸为未注公差尺寸，一般按IT14级确定其公差
.。
查公差表得其公差值为0.52，因为外形尺寸，故按基轴制写为φ
30计算过程
如下：
（1）落料φ
30mm ：查表得：
Z min =0.08 mm ，Z max =0.12mm ；δA =0.025mm ，δT =0.020mm ；x=0.5 校核条件:
|δT |+|δA |=0.02+0.025=0.045；（Z max -Z min ）=0.12-0.08=0.040 说明不满足|δT |+|δA |≤（Z max -Z min ）条件，但因为相差不大，此时可调整如下：
δT =0.4（Z max -Z min ）=0.4×0.040=0.016mm δA =0.6（Z max -Z min ）=0.6×0.040=0.024mm 将已知数据代入公式:
0min max 0min 0
max )()()(T
T A
Z x D Z D D x D D A T A δδδ--+-∆-=-=∆-=
得D A =(30-0.5×0.52) +00.024=29.74+00.024 mm D T =(29.74-0.08)0-0.016=29.660-0.016 mm （3） 冲孔φ
13
mm
查表得：
Z min =0.08mm ，Z max =0.12mm ；δA =0.020mm ，δT =0.020mm ；x=0.5 校核条件:
|δT |+|δA |=0.02+0.020=0.040；（Z max -Z min ）=0.140-0.100=0.040 说明满足|δT |+|δA |≤（Z max -Z min ）条件 将已知数据代入公式，
d A =(13.22+0.08)+00.020=13.30 +00.020mm
A A T
Z x d Z d d x d d T A T δδδ++-+∆+=+=∆+=0
min min 0min 0min )()()(
即得：d T =(13+0.5×0.43)0-0.020=13.22 0-0.020mm ，。