刃口尺寸计算

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。
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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 1.凸模与凹模分别加工法 凸模与凹模分别加工 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 分别标注其基本尺寸 分别 和偏差。 凸、凹模具有互换性、制造周期短，但Zmin不 Z 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 大于但大的不多时 但大的不多 0.4（ δp＝0.4（Zmax-Zmin）
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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 计算的依据 计算的 1)落料尺寸 落料尺寸= 1)落料尺寸=凹模尺寸 冲孔尺寸= 冲孔尺寸=凸模尺寸 2)凸模轮廓越磨 2)凸模轮廓越磨 凸模 越小，凹模轮廓 越小，凹模轮廓 越磨越大 越大， 越磨越大，结果 间隙越来越大。 使间隙越来越大。
落料时各部分尺寸与公差分布情况
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落料时刃口尺寸计算公式： 落料时刃口尺寸计算公式： 刃口尺寸计算公式 凹模 Dd=(Dmax-χ∆)+δd 凸模 Dp=(Dd-Zmin)-δp =(D-χ∆-Zmin) - δp Dd、Dp———落料凹、凸模尺寸； 落料凹、 落料凹 凸模尺寸； Dmax———落料件的最大极限尺寸； 落料件的最大极限尺寸； 落料件的最大极限尺寸 ∆——— 冲裁件制造公差； 冲裁件制造公差； 凹模Die 凹模 凸模Protruding model 凸模 Zmin———最小合理间隙； 最小合理间隙； 最小合理间隙 δp、δd———凸、凹模的制造公差，可查有关资料， 凸 凹模的制造公差，可查有关资料，
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配合加工刃口计算方法: 配合加工刃口计算方法: 计算方法
(1)落料应以凹模为基准件，然后配做凸模。冲孔以 (1)落料应以凹模为基准件，然后配做凸模。冲孔以 落料应以凹模为基准件 凸模为基准件 然后配做凹模。 为基准件， 凸模为基准件，然后配做凹模。 (2)根据磨损后轮廓变化情况， (2)根据磨损后轮廓变化情况，正确判断出模具刃口 根据磨损后轮廓变化情况 尺寸类型(磨损后变大、变小还是不变) 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。 (3)根据尺寸类型，采用不同计算公式。 根据尺寸类型 磨损后变大的尺寸，采用分开加工时的落料凹模 变大的尺寸 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， 变小的尺寸 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， 冲孔凸模尺寸计算公式 不变的尺寸 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 孔心距尺寸计算公式。 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 (4)刃口制造偏差可按工件相应部位公差值的1/4来 刃口制造偏差可按工件相应部位公差值的1/4 无变化的制造偏差值可 选取。对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值 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（ 1/8并冠以 取工件相应部位公差值的1/8并冠以（±）。
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2.计算原则 计算原则 计算 1)先确定基准件 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 考虑冲模的磨损 2)考虑冲模的磨损规律 3)凸 3)凸、凹模刃口制造公差应合理 根据工件的公差要求（ 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,下偏差为零。）工 件未标注公差，一般按IT14级制造。
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冲裁时， 间隙适当时 板料的变形区在比较纯的剪 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 下分离； 间隙过大时 板料除受剪切外， 切作用下分离；当间隙过大时，板料除受剪切外，还产 拉伸与弯曲变形 生较大的拉伸与弯曲变形； 间隙过小时 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 挤压作用。 料还会受到较大的挤压作用。 尺寸最接近凸模尺寸， 间隙合适：冲孔件尺寸最接近凸模尺寸 落料件尺 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。 寸最接近凹模尺寸。 凹模尺寸 尺寸大于凸模尺寸， 间隙较大：冲孔件尺寸大于凸模尺寸 落料件尺寸 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 间隙较小：冲孔件尺寸小于凸模尺寸，落料件尺寸 尺寸小于凸模尺寸，
大于凹模尺寸。 大于凹模尺寸。
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重要性： 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
冲孔时各部分尺寸与公差分布情况
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冲孔时刃口尺寸计算公式： 凸模 凹模 dp=(dmin+χ∆) - δp dd=(dp+Zmin) + δd =(d-χ∆-Zmin) + δd dp、 dd———冲孔凸、凹模尺寸； 冲孔凸、 冲孔凸 凹模尺寸； dmin———冲孔件孔的最小极限尺寸； 冲孔件孔的最小极限尺寸； 冲孔件孔的最小极限尺寸 ∆——— 冲裁件制造公差； 冲裁件制造公差； Zmin———最小合理间隙； 最小合理间隙； 最小合理间隙 δp、δd———凸、凹模的制造公差， 凸 凹模的制造公差， x——— 磨损系数
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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
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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？
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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D 指冲裁模中凹模刃口横向尺寸 A与凸模刃口横向尺 的差值。 寸dT的差值。
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（3）孔心距 Ld=Lm±∆/8 Ld——— 凹模孔心距的尺寸， 凹模孔心距的尺寸， Lm——— 工件孔心距的平均尺寸； 工件孔心距的平均尺寸； ∆——— 冲裁件制造公差； δd = 1/4 ∆ 冲裁件制造公差；
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配合 2．凸模与凹模配合加工法 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。 特点： 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 。
d max
外形Φ36-0.62由落料获得， 由落料获得， 外形 d Φ6+0.12和18±p=(dmin+χ∆) - δp 由冲孔同时获得。 ±0.09由冲孔同时获得。 由冲孔同时获得 查 表3-4: Zmax=0.06, Zmin=0.04mm 由表2-10查得凸、凹模制造公差： 10查得凸、凹模制造公差： 查得凸 冲孔部分： 冲孔部分：δd＝δp＝ 0.02mm δd + δp＝0.04 > Zmax-Zmin= 0.02 落料部分： 落料部分： δp＝ 0.02mm δd＝0.03mm δd + δp＝0.05 > Zmax-Zmin= 0.02 （均不能满足间隙公差条件） 均不能满足间隙公差条件）
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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， 间隙公差条件， 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： 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 0.4（ ）＝0.008mm δd ＝ 0.6（Zmax-Zmin）＝0.012mm 0.6（ ）＝0.012mm 由表3-5查得： 查得： 尺寸Φ6+0.12 ，x = 0.75； 0.75； 尺寸 尺寸Φ36-0.62 ，x = 0.5； 尺寸 x 0.5； 落料： 落料：Dd=(Dmax-χ∆)+δd
例1: 冲制图示零件，材料为Q235钢，料厚t=0.5mm。 冲制图示零件，材料为Q235 Q235钢 =0.5mm。 计算冲裁凸、凹模刃口尺寸及公差。 计算冲裁凸、凹模刃口尺寸及公差。 由图可知， d≤Zmax-Zmin 解：由图可知，该零件属于无特殊 δp+δ 要求的一般冲孔、落料。 要求的一般冲孔、落料。 D =(D -χ∆)+δd
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。 查得： 由表3-4查得：Zmax=0.14mm, Zmin=0.10mm 查得 0.5； 1； 由表3-5查得： xa = 0.5； xe = 1； 查得： 0.75。 xb = xc = xd = 0.75。
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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： 落料凹模的基本尺寸计算如下： 第一类尺寸___ 磨损后增大的尺寸 ,( a=80-0.42, 第一类尺寸 ___磨损后增大 的尺寸,( ___ 磨损后增大 的尺寸 b=40-0.34，c= 35-0.34)按分开加工落料凹模尺寸公式 按分开加工落料凹模尺寸公式 计算，即 计算，
或取δ ）、δ 或取 p≤0.4（Zmax -Zmin）、 d≤0.6（Zmax- Zmin）； （ （ x—— 磨损系数，在 0.5 ～ 1之间，与冲裁件的精度 磨损系数， 之间， 之间 等级有关，见表 3-5。 等级有关， 。
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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。
δd＝0.6（Zmax-Zmin） 0.6（
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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。 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。
=(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
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第四节 凸模与凹模刃口尺寸的确定
冲孔：dp=(dmin+χ∆) – δp 冲孔： =(6+0.75×0.12)-0.008=6.09-0.008 dd=(dp+Zmin) + δp = (6.09+0.04) +0.012=6.13+ 0.012 孔距尺寸： 孔距尺寸： Ld=Lm±∆/8 =18±0.18 /8 ± = (18±0.025)mm ±