初學(xué)者對(duì)冷沖壓中沖裁模設(shè)計(jì)刃口尺寸計(jì)算（配做法）中容易出現(xiàn)的幾個(gè)誤區(qū)

許 傲

（貴州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 凱里 556000）

振興和發(fā)展中國(guó)的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占5 0%，塑料模具約占3 3%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占1 1%。由此可見，冷沖壓模具在模具工業(yè)中的地位舉足輕重。可是對(duì)很多初學(xué)者來說，模具設(shè)計(jì)依然較為困難。對(duì)模具設(shè)計(jì)中碰到的很多問題，較難理解，下面就初學(xué)者在模具設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的刃口尺寸計(jì)算理解錯(cuò)誤提出幾點(diǎn)看法和理解。

1 刃口增大的尺寸

很多初學(xué)者，對(duì)尺寸增大理解不夠，錯(cuò)誤認(rèn)為尺寸增大為沖裁件尺寸的增大，對(duì)于增大尺寸，要根據(jù)沖裁件屬于落料還是屬于沖孔，若屬于沖孔件，則選凸模作為參考，如屬于落料制件，應(yīng)選擇凹模作為參考。沖孔件中，凸模大小決定所沖孔徑大小，落料件中，凹模尺寸決定落料件尺寸的大小。例如落料件，隨著沖裁次數(shù)增多，模具與板料之間的摩擦而產(chǎn)生的磨損逐漸增大，凹模刃口尺寸逐漸增大，因而落料件尺寸逐漸增大，落料凸、凹模之間間隙Z增大，沖裁件塌角增大，模具磨損減小，此時(shí)模具刃口尺寸的計(jì)算選用的基準(zhǔn)為凹模，凹模刃口尺寸計(jì)算公式為：

Aj=(Amax-x△)0+0.25△，其中x為磨損系數(shù)，△為制件公差。

對(duì)初學(xué)者，容易把制件尺寸增大還是與模具刃口尺寸增大混淆，容易把落料與沖孔混淆，若屬于落料件，則增大的尺寸為落料凹模尺寸，若屬于沖孔件，則增大的尺寸為凸模尺寸。如圖1所示，若為落料件，則選凹模作為參考基準(zhǔn)，A尺寸對(duì)應(yīng)凹模部位隨著沖裁次數(shù)的增加而增大，故為增大尺寸，應(yīng)用上述公式計(jì)算凹模對(duì)應(yīng)A部位尺寸。

圖1 凹模圖

圖2 凹模輪廓形狀

2 刃口尺寸減小

如圖1所示落料件，B尺寸也選凹模作為參考基準(zhǔn)，凹模輪廓形狀如圖2所示。B尺寸對(duì)應(yīng)凹模位置為B1位置，B1位置隨著沖裁次數(shù)的增加，磨損加劇，因而B1位置越磨越薄，故落料件B尺寸對(duì)應(yīng)凹模隨著沖裁次數(shù)的增加而導(dǎo)致B1尺寸減小，屬于減小的尺寸，應(yīng)選用的計(jì)算公式為：Bj=（B+χ△）-0.25△0，其中χ為磨損系數(shù)，△為制件公差。

3 刃口不變尺寸

如圖3所示落料件C尺寸，所對(duì)應(yīng)凹模尺寸為圖4所示C1尺寸。

圖3 落料件尺寸圖

圖4 凹模尺寸圖

隨著沖裁次數(shù)增加，C1尺寸線箭頭所指兩端面與沖裁板料間摩擦系數(shù)相同，故磨損量相同，因而C1尺寸變化不因沖裁次數(shù)增加而有任何變化，屬不變尺寸，應(yīng)用計(jì)算公式為：

對(duì)于以上三個(gè)公式的理解，應(yīng)根據(jù)制件屬于落料還是沖孔而進(jìn)行判斷，不管是沖孔件還是落料件，只要是增大尺寸，都應(yīng)用Aj=(Amax-χ△)0+0.25△進(jìn)行相應(yīng)凸模或凹模尺寸計(jì)算，只要是減小尺寸，都應(yīng)用Bj=（B+χ△）-0.25△0進(jìn)行模具相應(yīng)位置尺寸計(jì)算，如屬不變尺寸，則用Cj=（Cmin+0.5△）±0.1 2 5△進(jìn)行計(jì)算。

如圖5所示零件，材料為1 0鋼，料厚為2 m m，求配加工的凸、凹模刃口尺寸及公差。在做這個(gè)制件時(shí)，要能區(qū)分此圖形表示屬于落料件還是沖孔件，因圖形外形標(biāo)注有詳盡尺寸，應(yīng)理解為外形屬于落料，Φ5 m m孔屬于沖孔，因此應(yīng)予分別計(jì)算。解答過程如下：①查材料系數(shù)表可知系數(shù)C=0.0 6～0.0 9，由公式Z/2=C t可求得Zmax=0.3 6 m m，Zmin=0.2 4 m m；②外形落料尺寸中，由于落料時(shí)凹模為基準(zhǔn)件，因此先計(jì)算凹模刃口尺寸。由圖可知4 0 m m、1 6 m m、5 0 m m、4 4 m m、均為A類尺寸，2 2 m m為B類尺寸，1 2 m m、1 9 mm為C類尺寸，未注公差取I T 1 4級(jí)。

圖5 零件

A類尺寸，查材料磨損系數(shù)表知道x=0.5，故5 0 m m處凹模刃口尺寸 Aa1=（5 0-0.5×0.8）+0.8/40m m=4 9.60.20m m；4 4 m m處凹模刃口尺寸 Aa2=（4 4-0.5×0.6 2）+0.62/40m m=4 3.7+0.160m m；1 6 m m處凹模刃口尺寸Aa3=（1 6-0.5×0.4 3）+0.43/40m m=1 5.8+0.1 10m m；4 0 m m處凹模刃口尺寸Aa4=（4 0-0.5×0.8）+0.8/40m m=3 9.6+0..20m m。B類尺寸查材料磨損系數(shù)表知道x=0.7 5，2 2 m m處凹模刃口B=（2 2+0.7 5×0.3）0-0.3/4=2 2.2 30-0.075m m。C類尺寸1 6 m m處凹模刃口尺寸 C 1=（1 9±1/8×0.5 2）m m=1 9±0.0 7 m m；1 2 m m處凹模刃口尺寸 C 2=（1 2±1/8×0.4 3）m m=1 2±0.0 5m m。

圖中R3與中心距5 m m可不計(jì)算。R3由修模時(shí)得到，中心距由模具裝配保證，落料凸模按落料凹模配作，保證最小間隙為0.2 4 m m。沖Φ5 m m孔時(shí)凸模尺寸d=（5+0.5×0.3）0-0.3/4m m=5.20-0.075m m，沖孔凹模按沖孔凸模配作，保證最小間隙為0.2 4 m m。