凹模（刀口）設計

1、刀口結構類型

模具中下模刀口的設計經過多年的總結、更新後，針對不同的材料、工藝要求，都有相對應的類型。合理的選擇相應刀口結構，對設計模具打出合格產品有重要意義。常見刀口類型主要分為兩大類，包括：整體式刀口、鑲件式刀口。

1）、整體式刀口

對於整體式刀口，基本剖視圖有以下五種不同結構形式，分別適用於不同的情況使用。如下圖：

I型：刀口強度較高，在修磨後孔口尺寸不變，常用於衝裁形狀複雜或精度要求較高的工件加工。但是在孔口容易積壓廢料而增加衝裁力和孔壁的磨損，並且當磨損後孔中能形成倒錐形狀,使孔口內的衝裁件容易出現跳廢料而影響正常衝裁。其基本設計參數如下：

t<0.5mm h=3~5mm

t<0.5~5mm h=5~10mm

t<5~10mm h=10~150mm

II型：刀口強度比較好，修磨後尺寸同樣無變化。加工簡單且廢料容易下落。適合衝裁直徑小於5mm的工件。

III型：刀口強度高，而且修磨後尺寸沒有明顯變化。此種結構多用於有頂出有裝置的複合模。

IV型：衝裁件容易漏下, 刀口磨損後修磨量較小,但刀口強度不高。修後孔中有變大的趨勢。適於衝制自然漏料、精度不高、形狀簡單的工件。α角一般電加工時取α=4'~20' (落料模<10 ,複合模α=5')，機械加工經鉗工精修時取α=15'~30'。

V型：其特點是孔口不容易積存工件或廢料，但是刀口強度差。一般用於形狀簡單,精度要求不高的工件的衝裁。其中不計參數α、β、 h值的大小與工件厚度有關,當t<2.5mm時,α=15,β=2°、h=4~6mm;當 t>2.5 mm時,α=30'、β=3°、h≧8mm。

2）、鑲件式刀口

鑲件刀口結構常用於大型或形狀複雜的模具，對於刀口特別容易損壞的部位也該將部分製成鑲塊式。

鑲件式刀口結構特點

由於鑲件式刀口是由多個鑲塊組成，因此,加工時可將複雜形狀的凹模分解加工。可把原來內表面加工轉換成外表面加工，減少加工難度。

另外，鑲件式刀口可節省模具鋼的用量，減少熱處量變形，並使凹模修理更換方便。鑲件式刀口最大的缺點是凹模加工量較大，裝配比較困難。決定是否採用鑲件式刀口，應從衝壓工件的尺寸大小、幾何形狀複雜程度、刀口易損情況等方面來考慮。

在設計鑲件式刀口時，正確決定刀口鑲塊拼合部位的劃分很重要。凹模分塊時即要考慮加工方便,又要考慮鑲塊固定裝配的可能,同時保證滿足衝裁件質量要求。

2、凹模的固定方法

刀口的固定方法與凸模的固定方法大同小異，一般都是採用螺絲鎖緊或者採用掛臺方式進行緊固。具體方式如下圖：

圖(a) 、(b) 鑲件直接固定在模座上，圖(a)適合衝裁數量較少的簡單件。圖b)適合衝裁大型工件。圖(c)是凹模與固定板採用 H7/M6 配合，凹模帶有臺階，這種型式常用於工件形狀較簡單和較厚的材料衝裁。圖(d)是凹模採用H7/S6壓配合的形式與固板配合，一般只在衝裁小件時使用。

另外，鑲件還可以採用低熔點合金澆注法固定及使用環氧樹脂粘結劑固定。

像硬質合金鑲件，除通常採用的機械方法和低熔點合金澆注固定外，圓形凹模還可以採用熱套固定方法。即利用加熱後鋼的線膨脹係數比硬質合金大的特點將凹模裝入固定板中，過盈量通常以直徑的0.6~1.0%,加熱溫度一般為500~600∘C左右。