冷冲模的装配浅析

冷冲模的装配浅析

【摘要】在装配过程中, 既要保证配合零件的配合精度, 又要保证零件之间的位置精度。对于具有相对运动的零(部) 件, 还必须保证它们之间的运动精度。因此, 模具装配精度的高低及质量的好坏, 直接影响制件生产是否正常进行及制件的尺寸、形状精度及成本。可见, 模具的装配是模具制造过程中的重要环节。

【关键词】冷冲模的装配；模架的装配；凹模和凸模的装配

【正文】

在模具装配之前, 要仔细研究设计图纸, 按照模具的结构及技术要求确定合理的装配顺序及装配方法, 选择合理的检测方法及测量工具等。

一、 冷冲压模具装配的技术要求

1. 已经装配好了的冲模，闭合高度必须要符合设计的要求。

2. 模柄（活动模柄除外）在装入上模座以后，其轴心线对上模座的平面的垂直度误差，在其全长的范围内小于等于0.05mm 。

3. 导柱和导套在装配完成后，其轴心线应在垂直于下模座的底平面的同时也垂直于上模座的上平面。

4. 上模座的上平面要保证平行于下模座的底平面，其平行度误差应符合表一的规定。

表一 模架分级技术指标

5. 已经装配完成模架，其上模座在沿导柱进行上、下的移动时以保持平稳且没有阻滞现象出现为最佳。

6. 装配完成后的导柱固定端面与下模座下平面保留1～2mm 距离，压入后牢固不松动 。

7. 凸、凹模的配合间隙要在符合设计要求的前提下沿整个刃口轮廓应均匀一致。

8. 卸料及顶件装置活动灵活、正确，以保证出料孔的畅通，从而确保废料不会在冲模内被卡住。模具要提前在模拟生产条件下进行试验，以保证冲出的制件符合设计要求。

二、模架的装配

（一）模柄的装配

模柄是中、小型冲压模具用来装夹模具与压力机滑块的连接件，它是装配在上模座板中， 常用的模柄装配方式有：

1. 压入式模柄的装配

它与上模座孔采用H7/m6过渡配合并加销钉（或螺钉）防止转动，装配完后将端面在平面磨床上磨平。该模柄结构简单、安装方便、应用较广泛。

2. 旋入式模柄的装配

它通过螺纹直接旋入上模座板上而固定，用紧定螺钉防松，装卸方便，多用于一般冲模。

3. 凸缘模柄的装配

凸缘模柄的装配，它利用3~4个螺钉固定在上模座的窝孔内，其螺帽头不能外凸，它多用于较大的模具。

以上三种模柄装入上模座后必须保持模柄圆柱面与上模座上平面的垂直度，其误差不大于0.05mm

（二）导柱和导套的装配

冲模的导柱、导套与上、下模座均采用压入式连接：导套、导柱与模座的配合分别为H7/r6和R7/r6。压入时要注意校正导柱对模座底面的垂直度。装配好的导柱的固定端面与下模座底面的距离不小于1～2mm 。（如图）

由于导柱对模座底面的垂直度具有方向性，因此应在相互垂直的两个方向上进行测量，并按下式计算出导柱的最大误差值： ∆=∆X +∆Y 22

式中∆ Y ——在相互垂直的方向上测量的导柱垂直度误差，X 、∆

μ

m ；μm 。 单位为 ∆ ——导柱的垂直度误差，单位为

将装配好导套和导柱的模座组合在一起，在上、下模座之间垫入一球头垫块支撑上模座，垫入垫块高度必须控制在被测模架闭合高度范围内，然后用百分表沿凹模周界对角线测量被测表面。根据被测表面大小可移动模座或百分表座。在被测表面内取百分表的最大与最小读数之差，作为被测模架的平行度误差。

三、凹模和凸模的装配

装配关键在于凸、凹模的固定与间隙的控制。

（一）凸模、凹模的固定方法

1.压入固定法

该方法将凸模直接压入到固定板的孔中，这是装配中应用最多的一种方法，两者的配合常采用H7/n6或H7/m6。

装配后须端面磨平，以保证垂直度要求。压入时为了方便，要在凸模压入端上或固定板孔入口处应设计有引导锥部分，长度为（3~5）mm 即可。

对有台肩的圆凸模，凸模固定部分压入端应采用小圆角、小锥度或在3mm 长度范围将直径磨小0.03mm ～0.05mm 作为引导部分；无台肩的异形凸模，压入端（非刃口端）四周应修出斜度或小圆角；当凸模不允许设引导部分时，应在固定板型孔的凸模压入处修出斜度小于1°、高度小于5mm 的引导部分或倒成圆角

2. 铆接固定

凸模尾端被锤和凿子铆接在固定板的孔中，常用于冲裁厚度小于2mm 的冲模。该方法装配精度不高，凸模尾端可不经淬硬或淬硬不高（低于30HRC ）。凸模工作部分长度应是整长的1/2~l/3。

3. 螺钉紧固

将凸模直接用螺钉、销钉固定到模座或垫板上，要求牢固，不许松动，该方法常用于大中型凸模的固定。

对于快换式冲小孔凸模、易损坏的凸模常采用侧压螺钉紧固，如图所示。

侧压螺钉紧固形式

4. 低熔点合金固定 是将凸模尾端被低熔点合金浇注在固定板孔中，操作简便，便于调整和维修，被浇注的型孔及零件加工精度要求较低，该方法常用于复杂异形和对孔中心距要求高的多凸模的固定，减轻了模具装配中各凸、凹模的位置精度和间隙均匀性的调整工作。低熔点合金的配方参见有关设计手册。

5. 环氧树脂粘结剂固定 是将凸模尾端在固定板孔中被环氧树脂固牢，具有工艺简单、粘结强度高、不变形，但不宜受较大的冲击，只适用于冲裁厚度小于2mm 的冲模。

环氧树脂固定凸模的形式

(a)-凸模固定板；(b)-环氧树脂；(c)-凸模

6. 无机粘结剂固定法 该粘结剂是由氢氧化铝的磷酸溶液与氧化铜粉末混合作为粘结剂，将凸模粘结在凸模固定板上，具有操作简单，粘接强度高，不变形，耐高温及不导电，但本身有脆性，不宜受较大的冲击力，常用于冲裁薄板的冲模。

四、凸、凹模间隙的控制

冷冲模装配的关键是如何保证凸、凹模之间具有正确合理而又均匀的间隙。这既与模具有关零件的加工精度有关，也与装配工艺的合理与否有关。为了保证凸、凹模间的位置正确和间隙的均匀，装配时总是依据图纸要求先选择其中某一主要件（如凸模或凹模、或凸凹模）作为装配基准件。

控制间隙均匀性的方法有很多，下面我将就几种常用的方法进行简单的介绍：

1．测量法

测量法是将凸、凹模分别用螺钉固定在模板的适当位置，将凸模通过导向装置插入凹模内，用厚薄规或塞尺检查间隙是否均匀，根据测量结果进行校正。

2．透光法

透光法是仅凭借着肉眼观察，间隙的大小和均匀性是观察者根据透过光线的强弱来判断。

3．试切法

凸模和凹模之间的间隙在小于0.1mm 时，可以采用的方法是：将其装配后试切，根据切下制作四周毛刺的状态来判断间隙的均匀程度以并做适当调整。

4．垫片法

如图a 所示，在凹模刃口四周的适当地方安放垫片（纸片或金属片），垫片厚度等于单边间隙值，然后将上模座的导套慢慢套进导柱

观察凸模Ⅰ及凸模Ⅱ是否顺利进入凹模与垫片接触，由等高垫铁垫好，用敲击固定板的方法调整间隙直到其均匀为止，并将上模座事先松动的螺钉拧紧。放纸试冲，由切纸观察间隙是否均匀。不均匀时再调整，直至均匀后再将上模座与固定板同钻，铰定位销孔并打入销钉。

图1凹模刃口处用垫片控制间隙

ａ）放垫片 ｂ）合模观察调整

5．镀铜（锌）法

在凸模的工作段镀上厚度为单边间隙值的铜（或锌）层来代替垫片。由于镀层均匀，可提高装配间隙的均匀性。镀层本身会在冲模使用中自行剥落而无需安排去除工序。用于形状复杂，找正困难或间隙小的冲模

6．利用工艺定位器调整间隙

如图2所示，用工艺定位器来保证上、下模同轴。工艺定位器尺寸ｄ1、ｄ2、ｄ3分别按凸模、凹模以及凸凹模之实测尺寸，按配合间隙为零来配制（应保证ｄ1、ｄ2、ｄ3同轴）。

图2 用工艺定位器保证上、下模同轴

1－凸模 2－凹模 3－工艺定位器 4－凸凹模

五、冲模的总装（以单工序冲裁模具的装配为例）

图7-9所示冲模在使用时，下模座部分被压紧在压力机的工作台上，是模具的固定部分。上模座部分通过模柄和压力机的滑块连为一体，是模具的活动部分。模具工作时安装在活动部分和固定部分上的模具工作零件，必须保持正确的相对位置，才能使模具获得正常的工作状态。装配模具时为了方便地将上、下两部分的工作零件调整到正确位置，使凸模、凹模具有均匀的冲裁间隙，应正确安排上、下模的装配顺序；否则，在装配中可能出现困难，甚至出现无法装配的情况。

冲模在完成模架和凸、凹模装配后可进行总装，该模具宜先装下模，其装配顺序如下：

1. 把组装好凹模的固定板安放在下模座上，按中心线找正固定板18 的位置，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攻丝。再重新将凹模固定板置于下模座上找正，用螺钉紧固。钻铰销孔，打入销钉定位，

2. 在组装好凹模的固定板上安装定位板。

3. 配钻卸料螺钉孔。将卸料板4 套在已装入固定板的凸模10 上，在固定板与卸料板4 之间垫入适当高度的等高垫铁，并用平行夹头将其夹紧。按卸料板上的螺孔在固定板上钻出锥窝，拆开后按锥窝钻固定板上的螺钉过孔。

4. 将已装入固定板的凸模10 插入凹模的型孔中。在凹模2 与固定板7 之间垫人适当高度的等高垫铁，将垫板8 放在固定板7 上，装上模座，用平行夹头将上模座6 和固定板7

夹紧。通过凸模

固定板在上模座上钻锥窝，拆开后按锥窝钻孔，然后用螺钉将上模座、垫板、凸模固定板紧固。

5. 调整凸模和凹模的配合间隙。将装好的上模部分套在导柱上，通过用手锤进行轻微敲击的方式固定板7 的侧面，使凸模插人凹模的型孔，再将模具进行翻转，从下模板的漏料孔的地方对凸模和凹模的配合间隙进行观察。用手锤敲击凸模固定板7 的侧面调整以便配合间隙均匀。这种调整方法称为透光法。为便于观察可用手灯从侧面进行照射。 经上述调整后，可以用纸作为冲压材料，用锤子敲击模柄，进行试冲。

6. 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。

7. 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。在弹簧作用下卸料板处于最低位置时，凸模的下端面应缩在卸料板4 的孔内约0.5～lmm 。装配好的模具经试使、检验合格后即可使用。

参考文献：

[1]童代义, 《现代企业文化》[J].《浅谈冲裁模如何正确装配》,2009,(1).