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落料模和冲孔模是 一种使材料的一部分沿封闭的轮廓与另一部分完全脱离的冲裁型式。凸模与凹模的合理间隙是 确保汽车五金冲压件质量和冲模寿命的关键。
2冲裁间隙与冲压件质量
冲裁间隙大了冲压件毛刺就大，冲裁间隙过小冲压件也要出现毛刺。关于间隙的数值，它与材料的厚度及性能有密切关系，目前还没有很准确的理论计算公式，常是 通过理论推算、试验和参考有关资料数据而定。
在冲裁过程中，被冲金属发生塑性变形，间隙区的材料越过凸、凹模刃口有径向流动，产生粘滞性摩擦，主要形成冲模的端面磨损，刃口处摩擦系数较大，故磨损较快。当间隙增大时，由于材料发生弯弯，冲模端面与材料的接触面减小，从而使刃口处应力峰值上升，加剧了磨损，使刃口变钝。除此之外，冲模还有侧面磨损，除了由变形过程中材料的横向挤压所引起外，主要是 由分离后的材料(冲压件或废料)在卸料(推件)过程中的滑动摩擦引起。每冲一个零件，紧箍在凸模上的冲孔件沿凸模侧面来回滑动两次。当冲孔件被推而脱出凸模时，材料与凸模由面接触而逐渐转为线接触，因而刃口磨损较快。对于凹模，如果落料件为下落式，则每冲一次，受到落料件一次摩擦，因为落料件往往较冲孔件为松，故刃口磨损较凸模缓和。若凹模为锥形刃口，刃口磨损就快些。当然，若落料件为顶出结构，凹模磨损情况与凸模更为接近。显然，对形成毛刺而言，侧面磨损较之端面磨损影响更大。众所周知，冲压件与冲模的尺寸差是 随间隙而变的，凸凹模间隙越小，冲压件尺寸越大，凸凹模间隙越大(在一定范围内)冲压件尺寸越小。据有关资料记载，以冲1.5mm厚的黄铜板为例，当间隙超过25%时，冲孔的尺寸即大于凸模尺寸，当间隙大于9%时，落料尺寸即小于凹模尺寸。显然选取大于上述的间隙值，冲压件对冲模侧面便无滑动摩擦，消除了因此而引起的磨损，冲模工作过程中，基本上不需要卸料力和推件力。当选用小于上述间隙时，间隙越小过盈量越大，磨损也就越严重。冲压件的塑剪带随间隙的增大而减小，对冲模的施压面积也就减小而减少侧面磨损。由此得出，在冲压件质量许可的情况下，保证冲压件尺寸与冲模尺寸相同的间隙值为较佳间隙，冲模寿命较高。再大了会增加冲模的端面磨损，而且冲压件质量下降。若对冲压件质量有较高要求，可取较小的间隙，但尽可能不要太小，以便控制冲模侧面磨损。
在生产中，经常会发现冲模间隙会越冲越大。为了增加允许刃磨次数，五金冲压件设计时总是 采用初始小间隙以免间隙很快进人毛刺增长区。实际上，间隙变大恰恰是 由小间隙引起的(注：也有其它的因素而引起，在此就不加以分析)。试以凸模为例进行分析，若冲模闭合时凸模伸进凹模为一个材料厚度t，则冲孔件(或废料孔)在凸模的2t高度范围内滑动，由于严重的侧面磨损，凸模尺寸逐渐变小，而在刃磨时只磨去钝角 部分。同样，凹模尺寸则逐渐变大，到间隙大过一定限度时，如前所述，即使刃口磨得很锋利也会出现毛刺过长而不得不将冲模报废。为了减少冲模磨损以及防止落料件堵塞在凹模型腔内，通常采用锥形凹模刃口(下落式)结构，但是 ，这样做不仅加速了凹模刃口的磨损，且使凹模型腔尺寸迅速增大。如设计时适当采用较大间隙，使侧面磨损降到较低限度，使用久了的凸凹模尺寸变化也是 极为微小的。
实践证明，适当加大间隙可延迟冲模刃口钝角 的出现而成倍地提高刃磨间冲压件数。由于凸凹模侧面基本不受分离了的冲压件、废料件的压力，还有以下众多优点：
(1)防止了粘模现象、降低了对润滑的较高要求，粘模是 由于严重摩擦发热而引起的。粘模后毛糙的冲模刃口使冲压件断面上拉出毛刺。严重加剧磨损。
(2)冲压件不再堵塞在凹模型腔内，因此可采用直刃口凹模，这样就增加了冲模有效刃口，提高了使用率。
(3)采用电火花线切割机床加工后的凸凹模侧面有0.1mm左右的脆性超硬层，若冲模硬度为62HRC，超硬层可达68HRC，但超硬薄层内又有硬度在60HRC以下的软薄层。适当加大间隙后减少了磨损，保护了超硬层，进一步提高了冲模寿命。
(4)可减小凹模的厚度和壁厚，凹模的设计主要根据强度计算。通常考虑 到多层工件(废料)胀紧在凹模型腔内，故资料上推荐的厚度及壁厚都较大，凹模所受较大切向拉应力与张力P成正比。适当加大间隙后除了冲裁过程中材料的径向挤压外别无其它径向力。尸的减小大大降低了，较大值，因此可减小凹模的壁厚及厚度，这样即节约了昂贵的模具材料，也减少了加工时间，尤其是 对进口和加工设备而言，更能体现出显著的经济效益。
(5)可避免易于发生的凹模胀裂现象。
(6)改善了拼块凹模的受力条件，拼块凹模采用下落式结构时，型腔内受压张力大。型腔内积件愈多，张力就愈大，型腔容易形成倒锥形，冲压件下落更为因难。故一般拼块凹模埋人底板很深，且不主张用下落型式。适当加大间隙后可改观冲模结构形式，以使冲模整个结构更加科学合理。
(7)减少了“啃刃”现象。凸模在完成冲裁变形的同时还需承受推出工件的附加载荷，型腔内积聚的冲压件愈多，凸模附加载荷就愈大。凸模因受力过大而发生失稳弯曲时就会产生凸凹模的啃刃现象。一般在冲模设计中，校核凸模强度时往往只考虑 冲裁力而忽视了附加推件力，汽车冲压件在凸模细长时，问题更为突出。适当加大间隙后基本可消除附加推件载荷。
(8)降低了卸料力，避免了庞大的弹性卸料装置，有利于安全操作。
(9)冲模使用长久后，凸凹模尺寸变化也不大，容易控制冲压件的尺寸精度以确保冲压件的质量。
(10)降低了总冲裁力。
可以看出，以上种种优点都是 由间隙恰到好处所带来的。但必须注意的是 ，要保证冲模工作时凸凹模间隙均匀，防止带料现象(冲压件被凸模带出凹模刃口)。冲模设计时尽可能采用导柱导套结构，对细长凸模采用联合导向以防止失稳变形，提高下底板刚性，尽量防止热处理件的变形，保证冲模整体的平行度和垂直度等装配要求，这样才能达到更佳更好的效果。
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