冲裁模刃口尺寸及冲裁力的计算

冲裁凸、凹模刃口尺寸直接决定冲裁件的尺寸和间隙大小，是冲裁模具上最重要的尺寸。冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模的主要任务之一。

4．3．1 确定刃口尺寸的因素

①落料时，落料件的最大尺寸是由凹模决定的，因此应以落料凹模为设计基准。冲孔时，最小尺寸是由凸模决定的，因此应以凸模为设计基准。

②凸凹模之间应保证有合理的间隙。对于落料件，凹模是设计基准，间隙应由减小凸模尺寸来取得。对于冲孔件，凸模是设计基准，间隙应由增大凹模尺寸来取得。

③应考虑磨损规律。凹模磨损后会增大落料件的尺寸，凸模磨损后会减小冲孔件的尺寸。为了提高模具使用寿命，在制造新模具时应把凹模尺寸做得趋于落料件的最小极限尺寸，把凸模尺寸做得趋于冲孔件的最大极限尺寸。

由于间隙在模具磨损后会增大，因此在设计凸、凹模时均应取最小合理间隙Zmin。

④凸、凹模的制造公差应与冲裁件的尺寸精度相适应。

⑤刃口尺寸确定要考虑模具制造方法。

4．3．2 刃口尺寸的计算

刃口尺寸的确定要考虑模具加工的方法，制造模具时根据批量大小等情况，可采用分别加工法和配合加工法来保证合理间隙。

（1）凸、凹模分别加工法

凸、凹模分别加工，是指分别规定凸、凹模的尺寸和公差，进行制造。由凸模和凹模的尺寸、制造公差来保证间隙要求。这种加工方法必须把模具的制造公差控制在间隙的变动范围内，使模具制造难度增加。

对落料模而言，先确定凹模尺寸。根据落料尺寸＝凹模尺寸，考虑凹模磨损后尺寸变大，落料凹模刃口尺寸取工件最小极限尺寸（见图4．7（a））：

图4．7 凸、凹模刃口尺寸的确定

然后确定凸模尺寸。因间隙在模具磨损后会增大，凸模尺寸要保证与凹模尺寸之间间隙最小而定：

对冲孔模而言，根据冲孔尺寸＝凸模尺寸及凸模磨损后尺寸变小，冲孔刃口尺寸取工件最大极限尺寸（见图4．7（b））：式中 D凸、D凹——落料凸、凹模的刃口尺寸；

d凸、d凹——冲孔凸、凹模的刃口尺寸；

Dmax——落料件的最大极限尺寸；

dmin——冲孔件的最大极限尺寸；

Δ——冲裁件公差；

δ凸、δ凹——凹、凸模的制造公差；

x——磨损系数，为0．5～1，与冲裁件精度有关，当制件公差为IT10下取x＝1，当制件公差为IT11～IT13时，取x＝0．75，当制件公差为IT14取x＝0．5。

采用分别加工的凸、凹模，应保证：｜δ凸｜＋｜δ凹｜≤Zmax－Zmin。

（2）凸、凹模配合加工法

凸、凹模配合加工即用凸模与凹模相互单配的方法来保证合理间隙。加工后，凸模与凹模必须对号入座，不能互换。通常，落料件选择凹模为基准，即先加工凹模，然后在保证间隙Zmax－Zmin的基础上，加工凸模。这种方法多用于冲裁件形状复杂、间隙较小的模具，不仅容易保证凸、凹模很小的间隙，还可以放大基准件的制造公差，使制造容易，降低模具制造成本。