第14章_模具装配工艺.

第7章模具的装配工艺模具装配的概念和内容7.1模具装配精度7.2模具主要零件的固定7.3模具间隙和壁厚的控制方法5.4冲压模具的装配5.5塑料模具的装配5.67.1模具装配的概念和内容7.1.1模具装配的概念7.1.2模具装配的特点7.1.3模具装配的内容根据模具装配图和规定的技术要求，将模具的零件、部件按照一定工艺顺序进行配合和联接，使之成为符合设计要求的模具的过程，称为模具装配。把零件装配成构件、部件和最终产品的过程分别称为构件装配、部件装配和总装。7.1.1模具装配的概念由于模具生产属于单件小批量生产，因此模具装配也适合于采用集中装配。其特点是工序集中，工艺灵活性大，工艺文件不详细，手工操作所占的比重较大，要求工人有较高的技术水平和多方面的工艺知识，另外所使用的设备和装配工具也以通用设备和工具为主。7.1.2模具装配的特点1、准备阶段（1）研究装配图（2）清理检查零件（3）准备装配工具2、组件装配阶段3、总装配阶段4、检验调试阶段5.1.3模具装配的内容7.2模具装配精度7.2.1装配精度的概念7.2.2保证装配精度的方法为了保证模具的正常工作性能，必须使其达到规定的装配精度。模具的装配精度是指模具产品装配完成后，实际几何参数与理想几何参数的符合程度。模具的装配精度通常包含四个方面：相互配合精度、相互位置精度、相对运动精度、相互接触精度。7.2.1装配精度的概念装配工作的主要任务是保证模具产品在装配后能够达到规定的各项精度要求。保证装配精度的方法可归纳为：互换装配法、选择装配法、修配装配法和调整装配法等四大类。7.2.2保证装配精度的方法1．互换装配法（1）完全互换装配法完全互换装配法是指被装配的每一个零件不需要作任何挑选、修配和调整就能达到规定的装配精度要求。（2）不完全互换装配法不完全互换装配法是指在确定相关零件的制造公差时，采用概率法将零件的允许公差适当放大，使零件容易加工，这样制造出来的零件绝大部分能够保证装配精度。2．选择装配法（1）直接选配法直接选配法是在装配时，工人从许多待装配的零件中，直接选择合适的零件进行装配，以保证装配精度要求的装配方法。（2）分组选配法分组选配法是将配合副中的各零件的公差相对完全互换法所要求数值放大数倍，使其能按经济精度加工，再按实际测量尺寸将零件分组，按对应的组分别进行装配，以达到装配精度要求的装配方法。（3）复合选配法复合选配法是以上两种方法的结合，先将零件预先测量分组，装配时再在各对应组内凭工人的经验直接选择装配。这种装配方法的特点是配合公差可以不等，装配质量高，装配速度快，能满足一定生产节拍的要求。3．修配装配法修配装配法是指各相关模具零件按经济精度加工制造，装配时，则根据需要，再修去指定零件的预留修配量，来保证装配精度的装配方法。修配装配法的优点是各零件可以按照经济精度制造，但却可以获得很高的装配精度。缺点是增加了修配工作量，生产效率低；对装配工人的技术水平要求高。4．调整装配法（1）可动调整法可动调整法是指在装配时用改变调整件位置来达到装配精度的方法。如图5—2所示是用螺钉作为调整件调整滚动轴承的间隙。转动调整螺钉，可使轴承外环做轴向移动，使轴承外环、滚动体、内环之间保持适当的配合间隙。（2）固定调整法固定调整法是指在装配过程中选用合适的调整件以达到装配精度的方法。图5－3所示为塑料注射模滑块型芯水平位置的装配调整示意图。根据预装配时对间隙的测量结果，从一套不同厚度的调整垫片中，选择一个适当厚度的调整垫片进行装配，从而达到所要求的型芯位置。7.3模具主要零件的固定模具的各个零件、部件是通过定位、固定联接在一起的。零件的固定方法会对模具装配工艺路线产生影响，因此必须掌握常用模具零件的固定方法。紧固件法主要通过定位销和螺钉将零件相连接，如图5－4所示。图（a）主要适用于大型截面成形零件的连接。图（b）为螺钉吊装固定方式。图（c）、（d）适用于截面形状比较复杂的凸模或壁厚较薄的凸凹模零件。7.3.1紧固件法斜块固定法适用于不便于在凸、凹模上加工出螺孔的场合，加工中应注意斜度面要准确配合。7.3.2斜块固定法钢丝固定法在凸模固定板上铣出安放钢丝的长槽，再将凸模和钢丝一起从上向下装入凸模固定板。这种方法结构紧凑，适用于在同一固定板上安装多个凸模的场合。7.3.3钢丝固定法压入法适用于冲裁板厚t≤6mm的冲裁凸模和各类模具零件，利用台阶结构限制轴向移动，应注意台阶结构尺寸，使H＞△D，△D＞1.5～2.5mm，H＝3～8mm。7.3.4压入法铆接法适用于冲裁板厚t≤2mm的冲裁凸模和其他轴向拔力不大的零件。凸模和型孔配合部分保持0.01～0.03mm的过盈量，凸模铆接端硬度≤HRC30，固定板型孔铆接端倒角为C0.5～C1。7.3.5铆接法焊接法主要适用于硬质合金模具。焊接前要在700～800℃进行预热，并清理焊接面，再用火焰钎焊或高频钎焊在1000℃左右焊接。7.3.6焊接法热套法主要适用于镶拼式凸、凹模的固定和硬质合金凹模的加固。热套法装配的过盈量控制在（0.001～0.002）D范围内。7.3.7热套法低熔点合金是指用铋、铅、锡、锑、铟等金属元素配置的一种合金。低熔点合金在冷凝时体积膨胀，可以在模具装配中固定凸模、凹模、导柱和导套，以及浇注成型卸料板等。7.3.8低熔点合金固定法环氧树脂是一种有机合成树脂，当其硬化后对金属和非金属材料有很强的粘接力，环氧树脂固定法常用于固定凸模、导柱、导套和浇注成型卸料孔等。7.3.9环氧树脂固定法7.4模具间隙和壁厚的控制方法在模具装配时，冷冲模的凸、凹模之间的配合间隙和塑料模型腔、型芯之间形成的制件壁厚，对于保证模具的加工质量是十分重要的。控制好间隙或壁厚的方法主要有以下几种：透光法是将上、下模合模以后，用灯光从底面照射，观察凸、凹模刃口四周的光隙大小，来判断冲裁间隙是否均匀。如果间隙不均匀，再进行调整、固定，直到间隙均匀为止。透光法适用于薄料冲裁模。7.4.1透光法用垫片法调整凸、凹模配合间隙如图5－14所示。7.4.2垫片法对于形状复杂、凸模数量较多的小间隙冲裁模，用垫片法调整凸、凹模配合间隙比较困难。这时可以在凸模表面镀一层铜，镀层厚度等于单边间隙值。镀层厚度用电流及电镀时间来控制，厚度均匀则容易保证模具冲裁间隙均匀。然后再按照垫片法进行调整、固定和定位。镀层在模具使用过程中可以自行剥落而在装配后不必去除。7.4.3镀铜法涂层法与镀铜法类似，是在凸模表面涂一层薄模材料，如磁漆或氨基醇酸绝缘漆等。薄模厚度等于凸、凹模的单边配合间隙，装配方法与镀铜法相同。涂层法非常简便，对于小间隙模具非常适用。7.4.4涂层法工艺尺寸法制造凸模时，将凸模长度适当加长，并使加长部位的尺寸按与凹模型孔尺寸零间隙配合来加工，以便装配时凸、凹模对中，并保证间隙的均匀。装配完成后，将凸模加长部分磨去。工艺尺寸法主要适用于圆形凸模和凹模。7.4.5工艺尺寸法装配前先加工一个专用工具，即工艺定位器，如图5-16所示。装配时用工艺定位器来保证各部分的冲裁间隙。这种方法主要用于复合模，也适用于塑料模型腔壁厚的控制。7.4.6利用工艺定位器调整间隙7.5冲压模具的装配7.5.1冲压模具装配的技术要求7.5.2冲压模具装配的顺序7.5.3冲裁模的装配7.5.4弯曲模和拉深模的装配（1）模具各组成零件的材料、尺寸精度、几何形状精度、表面粗糙度和热处理工艺以及相对位置精度等都要符合图样要求，零件的工作表面不允许有裂纹和机械伤痕等缺陷。（2）模具装配后，所有模具的活动部位都应该保证位置准确、配合间隙适当、动作可靠、运动平稳。固定的零件应牢固可靠，在使用过程中不得出现松动和脱落。（3）凸模和凹模的配合间隙应符合设计要求，沿整个刃口轮廓间隙应均匀一致。7.5.1冲压模具装配的技术要求（4）模柄装入上模座后，其轴心线对上模座上平面的垂直度误差，在全长范围内不大于0.05mm。（5）上模座的上平面应和下模座的底平面平行。导柱和导套装配后，其轴心线应分别垂直度于下模座的底平面和上模座的上平面。（6）装配好的模架，其上模座沿导柱上、下移动应平稳，无阻滞现象。导柱和导套的配合精度应符合规定要求。（7）定位装置要保证毛坯定位正确可靠。（8）卸料装置和顶件装置应灵活、正确，出料孔畅通无阻，保证制件及废料不卡在冲模内。（9）模具应在生产的条件下进行试验，冲出的制件应符合设计要求。1、无导向装置的冲模由于凸模和凹模之间的间隙是在模具安装到机床上以后进行调整的，所以上、下模的装配顺序没有严格要求，可以对上、下模分别进行装配。2、有导向装置的冲模装配时，先安装基准件，再以其为基准装配有关零件，然后调整凸模、凹模之间的间隙，保证间隙均匀，最后再安装其他辅助零件。7.5.2冷冲模的装配顺序3、有导柱的复合模一般先安装上模，再借助上模的冲孔凸模和落料凹模孔，找正下模凸凹模的位置及调整好间隙后，固定下模。4、有导柱的连续模为了便于调整准确步距，在装配时应先将凹模装入下模板，然后再以凹模为基准件安装上模部分。（1）模柄的装配图5－17所示冲裁模采用压入式模柄，在安装凸模固定板和垫板之前应先将模柄压入上模座内，模柄与上模座的配合为H7/m6。7.5.3冲裁模的装配1．主要组件的装配（2）导柱和导套的装配导柱、导套与模座的配合分别为H7/r6和R7/r6。导柱压入时要注意校正导柱对模座底面的垂直度。导柱装配后的垂直度误差可以使用百分表或宽座角尺进行检验。（3）凹模和凸模的装配凹模与固定板的配合经常采用H7/n6或H7/m6。装配时将凹模压入凹模固定板内，在平面磨床上将上、下平面磨平。凸模与固定板的配合经常采用H7/n6或H7/m6。装配时，先在压力机上将凸模压入凸模固定板内，然后在平面磨床上将凸模固定板的上平面与凸模尾部一起磨平。（4）弹压卸料板的装配弹压卸料板起压料和卸料的作用，所以应保证它与凸模之间具有适当的间隙。装配时，先将弹压卸料板套在已装入固定板的凸模内，在固定板和卸料板之间垫上等高垫铁，并用夹板夹紧，然后按照卸料板上的螺钉位置在固定板上钻出锥窝，拆开后钻固定板上的螺纹孔。2．总装配总装配步骤如下：（1）将凹模2装入的凹模固定板18中，磨平底面。（2）将凹模固定板18安放在下模座上1上，找正凹模固定板18的位置后，用平行夹头夹紧，通过螺钉孔在下模座上钻出锥窝。拆去凹模固定板，在下模座上按锥窝钻螺纹底孔并加工出螺纹孔。重新将凹模固定板置于下模座上找正，用螺钉紧固。再加工销钉孔，装入销钉定位，拧紧螺钉。（3）将定位板3安装在凹模固定板上。（4）将凸模10装入凸模固定板7内，将弹压卸料板4套在凸模上，在凸模固定板上钻出锥窝，拆开后按照锥窝位置钻凸模固定板上的螺钉沉头孔。（5）取下弹压卸料板，将凸模插入凹模的型孔中。在凹模2与凸模固定板7之间垫入适当高度的等高垫铁，将垫板8放在固定板7上。再以导柱导套定位安装上模座6，用平行夹头将上模座6和固定板7夹紧。通过凸模固定板孔在上模座上钻出锥窝，拆开后按照锥窝位置钻孔，然后用螺钉将上模座、垫板、凸模固定板稍加紧固。（6）调整凸、凹模的配合间隙。（7）调好间隙后，将凸模固定板的紧固螺钉拧紧。钻、铰定位销孔，装入定位销钉9。（8）将卸料板4套在凸模上，装上弹簧和卸料螺钉，检查卸料板运动是否灵活。并检查凸模的下端面能否缩入卸料板4的孔内约0.5～1mm。如果达不到，可以通过卸料螺钉14进行调整。（9）安装其他零件。3．试模冲模装配完成后，在生产条件下进行试冲，通过试冲可以发现模具的设计和制造的缺陷，找出产生原因，对模具进行适当的调整和修理后再进行试冲，直到模具能正常工作，冲出合格的制件，模具的装配过程就完成了。（1）弯曲模工作部分形状比较复杂，几何形状和尺寸精度要求较高。（2）凸模与凹模工作部分的表面精度要求较高，一般应进行抛光，粗糙度值Ra＜0.63μm。（3）凸模和凹模的尺寸和形状应在试模合格以后再进行淬火处理。7.5.4弯曲模和拉深模的装配1．弯曲模的装配特点（4）装配时可按冲裁模装配方法进行装配，借助样板或样件调整间隙。（5）选用卸料弹簧或橡皮，一定要保证