摘 要：通过分析冲裁模整体式凹模的设计要求，利用最小包围框代替凹模刃口的方法，简化了凹模水平布局设计过程。

关键词：冲裁模；整体式凹模；尺寸；布局；简化

1 前言

整体式凹模是冲裁凹模常见的一种形式。

凹模的水平尺寸的设计计算是一个非常重要的环节，它不仅影响到凹模板尺寸的确定，还关联到卸料板、导料板、凸模固定板、垫板以及模架的设计和选用以及模具的寿命。

确定凹模的水平尺寸，需要考虑刃口形状，多刃口的布局，刃口壁厚强度，螺钉、销钉的间距限制等多方面的内容，因此对于冲压模具设计的初学者来说，很难全面考虑各方面的需求，设计出合理的凹模。

本文尝试讨论和设计一种既能满足整体式冲裁凹模设计的要求，又便于初学者掌握和操作的简化设计方法。

2 冲裁模整体式凹模设计要求与内容

在冲裁模的整体式凹模设计过程中，水平尺寸的确定要满足以下要求：

1、必须保证凹模刃口有足够的强度，即保证必要的凹模壁厚。凹模的壁厚按下面的经验公式计算

2、必须要保证螺钉过孔、螺纹孔和销钉孔以及零件外边缘制件的尺寸要满足一定的厚度要求。②

因此，设计整体式冲裁凹模的过程中，要解决的问题主要是：①在保证凹模强度的前提下，合理确定螺纹孔、螺钉过孔、销钉孔以及其它结构的位置；②确定凹模的尺寸。当刃口的布局和刃口形状比较简单时，孔和其他零件特征距离凹模刃口的尺寸比较容易确定；但当刃口形状比较复杂或刃口布局比较复杂时，往往很难确定这些特征到刃口的距离。

3 设计方法的简化

在实际设计操作中，由于我们一般不会迫于将孔设置在刃口附近的狭小区域，，因此设计过程可以简化如下（图2）：

（1）计算或查表确定凹模壁厚c、凹模上最大的孔的半径rmax和孔到边缘的最小安全壁厚smin；

（2）绘制能包容所有凹模刃口的最小包围框c0。根据刃口形状和布局特征，包围框形状可以是矩形、圆或其他简单的形状。

（3）c0外距离为C+rmax的位置画出线框c1，c1以外的区域即为可以布置螺钉和销钉所在位置；

（4）确定螺钉过孔、螺纹孔、销钉孔等特征的位置之后，距离最外的面的特征距离为rmax+smin外即凹模边界。

4 结论

通过对冲裁模整体式凹模水平布局设计要求的分析，使用最小包围框替代凹模刃口的方式，简化了凹模水平布局的设计，给初学者设计整体式冲裁凹模带来了极大的便利。这种设计方法会稍微增大凹模的尺寸，但是凹模的尺寸增大提高了凹模的强度，让凹模偏于安全。因此这种设计方法具有很强的可行性。

参考文献

[1]肖祥芷，王孝培.模具设计大典：第3卷 冲压模具设计[M].第1版.南昌：江西科学技术出版社，2003年1月1日.

[2]王鹏驹，成虹.冲压模具设计师手册[M].第1版.北京：机械工业出版社， 2009年1月1日.