При вырубке и пробивке оптимальная величина зазора между матрицей и пуансоном обеспечивает наиболее высокое качество среза, наивысшую стойкость штампа, оптимальные величины усилий резанья.
При пробивке круглого отверстия прежде всего нужно выяснить, возможно ли раздельное изготовление матрицы и пуансона с обеспечением зазора оптимальной величины. Условием этого является следующее неравенство:
Z-Zmin<δм+δп, где
Z – выбранный двусторонний зазор между матрицей и пуансоном;
δм и δп – допуск на изготовление матрицы и пуансона. Для размера 110Н10 припуск на износ Пи=0.12, предельные отклонения для размеров δм=0.035 и δп=0.03. Значение двустороннего зазора Z и допуска на зазор для матрицы с цилиндрическим пояском определяем по [1, c.32]: Z=0.32, 
Z=
0.1.
При пробивке или вырубке штамп можно использовать даже тогда, когда зазор Z в результате износа стал больше, чем Zmax. В этом случае размер пробиваемого отверстия становится больше размера пуансона, а размер вырубаемого контура меньше размера матрицы. Такое положение учитывается назначением исполнительных размеров.
Принимаем совместное изготовление матрицы и пуансона.
Исполнительные размеры пуансона (Lп)и матрицы (Lм) при пробивке отверстия находим по формулам:
для Lн=110мм:
Lм= (Lн-Пи)+ δм=(110-0.12)+0.035=(109.88)+0.035[мм];
Lп=(Lн-Пи-Z)- δп=(110-0.12-0.32)-0.03=(109.56)-0.03[мм];
для Lн=40мм:
Lм= (Lн-Пи)+ δм=(40-0.1)+0.03=(39.9)+0.03[мм];
Lп=(Lн-Пи-Z)- δп=(40-0.1-0.32)-0.022=(39.58)-0.022[мм].
Для операции пробивки размера Lн=20мм определим исполнительные размеры матрицы и пуансона:
Lм= (Lн +Пи+Z)+ δм=(20+0.084+0.32)+0.025=(20.404)+0.025[мм];
Lп=(Lн+Пи)-δп=(20+0.084)-0.019=(20.084)-0.019[мм];
для Lн=10мм:
Lм= (Lн +Пи +Z)+ δм=(10+0.07+0.32)+0.021=(10.39)+0.021[мм];
Lп=(Lн+Пи)- δп=(10+0.07)-0.015=(10.07)-0.015[мм].
Расстояние между осями пробивных пуансонов или соответствующих отверстий в матрице:
Lм=Lн±0.5∆Z, для Lн=40мм имеем Lм=40±0.5∙0.05мм.
Форма матрицы определяется формой и размерами штампуемой детали. Наименьшие габаритные размеры матрицы зависят от размеров рабочей зоны:
118 х 89 –не менее 230 х 200мм.
Определим толщину матрицы:
Hм=S+Км
+7,
где S – толщина штампуемого материала;
- размеры рабочей зоны матрицы;
Км – коэффициент, Км =0.8,
Hм=4+0.8
+7=22.5 мм.
Проверим, достаточной ли толщины матрица:
Нм=
мм.
Необходимая толщина матрицы Hм=32мм.
Между винтами расстояние не более 90мм, следовательно число винтов в матрице в одном ряду должно быть не менее 
Расстояние осей болтовых отверстий от наружного контура (или рабочего) матрицы 20мм.
Расстояние от оси винта до оси штифта не менее 25мм.
Выбираем винты М12 и штифты ø10мм.
Расчёт на прочность элементов штампа
Приближённые расчёты пуансонов на прочность
Расчёт опорной поверхности головки пуансона на смятие производится по формуле:
где sсм-напряжение смятия опорной поверхности;
[σсм]=1.5 σв; [σсм]=1.5 ·235=352.5Мпа;
Р-расчётное усилие;
F-опорная поверхность пуансона.
Пуансон для пробивки отверстия d=20мм:
Пуансон для пробивки отверстия d=10мм:
Пуансон для вырубки по контуру:
sсм.>100Мпа, следовательно, между верхней плитой и пуансонодержателем ставим стальную калёную прокладку.
Расчёт пуансонов на сжатие в наименьшем сечении
Расчёт производим по формуле: