冷冲压模具的装配ppt课件

《模具制造》模具装配项目课题：冷冲压模具的装配【目的要求】1.了解冷冲压模具的基本概念2.掌握冷冲压模具装配工艺【重点】1.冷冲压模具的装配过程2.冷冲压模具的装配注意事项【难点】装配精度的保证.典型冷冲压模具的装配.概述对于冲裁模，既使模具零件的加工精度已经得到保证，但是在装配时如果不能保证冲裁间隙均匀，也会影响制件的质量和模具的使用寿命。因此，模具装配是冲裁模具制造过程的重要组成部分。.实例一：单工序冲裁模具的装配.在进行装配之前，要仔细研究图样，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。一、冷冲压模具装配的技术要求1）装配好的冲模，其闭合高度应符合设计要求。2）模柄（活动模柄除外）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。.一模架分级技术指标4）上模座的上平面应和下模座的底平面平行，其平行度误差应符合下表的规定。3）导柱和导套装配后，其轴心线应分别垂直于下模座的底平面和上模座的上平面，其垂直度误差应符合下表的规定。项目检查项目被测尺寸mm模架精度等级0ⅠⅠ级0ⅡⅡ级公差等级A上模座上平面对下模座下平面的平行度≤40056＞40067B导柱轴心线对下模座下平面的垂直度≤16045＞16056.5）装入模架的每对导柱和导套的配合间隙值（或过盈量）应符合表中规定。表二导柱、导套配合间除（或过盈量）配合形式导柱直径模架精度等级配合后的过盈量Ⅰ级Ⅱ级配合后的间隙值滑动配合≤18≤0.010≤0.015——＞18～30≤0.011≤0.017＞30～50≤0.014≤0.021＞50～80≤0.016≤0.025滚动配合＞18～35————0.01～0.02.6）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。7）装配后的导柱，其固定端面与下模座下平面应保留1～2mm距离，压入后牢固不松动。8）凸模和凹模的配合间隙应符合设计要求，沿整个刃口轮廓应均匀一致。9）定位装置要保证定位正确可靠。10）卸料及顶件装置活动灵活、正确，出料孔畅通无阻，保证制件及废料不卡在冲模内。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。.二、模架的装配1)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。.2）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。.图1压入导柱a)装导套b)压入导套l-压块；2-导柱；3-下模座图2导套的装配.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：式中、——在相互垂直的方向上测量的导柱垂直度误差，单位为；——导柱的垂直度误差，单位为。.模架平行度的检查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。（1）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.铆接固定法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。.　螺钉紧固法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。低熔点含金固定形式.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。图8.2.16环氧树脂固定凸模的形式l-凸模固定板；2-环氧树脂；3-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。无机粘结剂的配方参考有关手册。无机粘结剂固定凸模的方法定位方法l-凸模；2-无机粘结剂；3-凸模固定板l-凸模；2-固定板；3-垫片；4-凹模；.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。以该件位置为基准，用找正间隙的方法来确定其它零件的相对位置，以确保其相互位置的正确性和间隙的均匀性。.控制间隙均匀性常用的方法有哪些？1、测量法测量法是将凸模和凹模分别用螺钉固定在上、下的适当位置，将凸模插入凹模内（通过导向装置），用厚薄规（塞尺）检查凸、凹模之间的间隙是否均匀，根据测量结果进行校正，直至间隙均匀后再拧紧螺钉、配作销孔及打入销钉。.2、透光法透光法是凭肉眼观察，根据透过光线的强弱来判断间隙的大小和均匀性。有经验的操作者凭透光法来调整间隙可达到较高的均匀程度。3、试切法当凸、凹模之间的间隙小于0.1mm时，可将其装配后试切纸（或薄板）。根据切下制作四周毛刺的分布情况（毛刺是否均匀一致）来判断间隙的均匀程度，并作适当的调整。透光法调整间隙1－凸模；2－光源；3－垫铁；4－固定板；5－凹模.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.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。.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、涂层法与镀铜法相似，仅在凸模工作段涂以厚度为单边间隙值的涂料（如磁漆或氨基醇酸绝缘漆等）来代替镀层。7、酸蚀法将凸模的尺寸做成与凹模型孔尺寸相同，待装配好后，再将凸模工作部分用酸腐蚀以达到间隙要求。.8、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.9、利用工艺尺寸调整间隙对于圆形凸模和凹模，可在制造凸模时在其工作部分加长1～2mm，并使加长部分的尺寸按凹模孔的实测尺寸零间隙配合来加工，以便装配时凸、凹模对中（同轴），并保证间隙的均匀。待装配完后，将凸模加长部分磨去。.2、冲模总装配要点基准：无导柱—压力机上下模可分别装配导板模—导板若凹在下，先下后上复合模—凸凹模先上后下级进模——凹模简单模—凸模或凹模五、冲模的总装1、总装顺序.实例一：单工序冲裁模具的装配.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、凸模固定板稍加紧固。.5）调整凸、凹模的配合间隙。将装好的上模部分套在导柱上，用手锤轻轻敲击固定板7的侧面，使凸模插人凹模的型孔，再将模具翻转，从下模板的漏料孔观察凸、凹模的配合间隙。用手锤敲击凸模固定板7的侧面进行调整使配合间隙均匀。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，以纸作冲压材料，用锤子敲击模柄，进行试冲，如果冲出的纸样轮廓齐整，没有毛刺或毛刺均匀，说明凸、凹模间隙是均匀的。如果只有局部毛刺，则说明间隙是不均匀的，应重新进行调整直到间隙均匀为止。.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。.实例2：落料冲孔复合模的装配.复合模是在压力机的一次行程中，完成两个或两个以上的冲压工序的模具。复合模结构紧凑，内、外型表面相对位置精度高，冲压生产效率高，对装配精度的要求也高。现以图4所示的落料冲孔复合模为例说明复合模的装配过程。（一）组件装配1、将压入式模柄15装配于上模座14内，并磨平端面。2、将凸模11装入凸模固定板18内，为凸模组件。3、将凸凹模4装入凸凹模固定板3内，为凸凹模组件。.（二）确定装配基准件落料冲孔复合模应以凸凹模为装配基准件，首先确定凸凹模在模架中的位置。1、安装凸凹模组件，加工下模座漏料孔。确定凸凹模组件在下模座上的位置，然后用平行夹板将凸凹模组件和下模座夹紧，在下模座上划出漏料孔线。2、加工下模座漏料孔。下模座漏料孔尺寸应比凸凹模漏料孔尺寸单边大0.5～1㎜。3、安装固定凸凹模组件。将凸凹模组件在下模座重新找正定位，用平行夹板夹紧。钻、铰销孔和螺孔，装于定位销2和螺钉23。.（三）安装上模部分1、检查上模各个零件尺寸是否能满足装配技术条件要求。如推板9顶出端面应凸出落料凹模端面等。打料系统各零件尺寸是否合适，动作是否灵活等。2、安装上模、调整冲裁间隙。将上模系统各零件分别装于上模座14和模柄15孔内。用平行夹板将落料凹模8、空心垫板10、凸模组件、垫板12和上模座14轻轻夹紧，然后调整凸模组件和凸凹模4冲孔凹模的冲裁间隙，以及调整落料凹模8和凸凹模4落料凸模的冲裁间隙。可以采用垫片法调整，并对纸片进行手动试冲，直至内、外形冲裁间隙均匀。再通过平行夹板将上模各板夹紧夹牢。.3、钻铰上模销孔和螺孔。上模部分通过平行夹板夹紧，在钻床上以凹模8上的销孔和螺钉作为引钻孔，钻铰销钉孔和螺纹穿孔。然后安装定位销13和螺钉19。拆掉平行夹板。(四)安装弹压卸料部分1、安装弹压卸料板。将弹压卸料板套在凸凹模上,弹压卸料板和凸凹模组件端面垫上平行垫板,保证弹压卸料板上端面与凸凹模上平面的装配位置尺寸，用平行夹板将弹压卸料板和下模夹紧。然后在钻床上同钻卸料螺钉孔，拆掉平行夹板。最后将下模各板卸料螺钉孔加工到规定尺寸。.2、安装卸料橡皮和定位钉。在凸凹模组件上和弹压卸料板上分别安装卸料橡皮5和定位钉7，拧紧卸料螺钉22。(五)自检按冲模技术条件进行总装配检查。(六)检验(七)试冲说明：上模部分，最佳设计为两组圆柱销和螺钉，分别对凸模组件和凹模进行定位、固紧。使装配容易并使装配精度易保证。.级进冲裁模的装配.级进模是在送料方向上设有多个冲压工位，在不同工位上进行连续的冲压，压力机每次行程完成一部分冲压，通过连续的多次冲压，完成制件的冲压加工。不仅可以进行冲裁，还能进行弯曲、拉深和成型等。级进模对步距精度和定位精度要求比较高，装配难度大，对零件的加工精度要求也比较高。现以图1为例说明级进冲裁模的装配过程。.图1　游丝支片级进冲裁模1－落料凸模　2～6－凸模　7－侧刃　8、9－导料板　10－冲孔凸模.一、级进冲裁模装配精度要点（1）凹模上各型孔的位置尺寸及步距，要求加工正确、装配准确，否则冲压制作件很难达到规定要求。（2）凹模型孔板、凸模固定板和卸料板，三者型孔位置尺寸必须一致，即装配后各组型孔三者的中心线一致。（3）各组凸、凹模的冲裁间隙均匀一致。.二、装配基准件级进冲压模应该以凹模为装配基准件。级进模的凹模分成两大类：整体凹模和拼块凹模。整体凹模各型孔的孔径尺寸和型孔位置尺寸在零件加工阶段已经保证。拼块凹模的每一个凹模拼块虽然在零件加工阶段已经很精确了。但是装配成凹模组件后，各型孔的孔径尺寸和型孔位置尺寸不一定符合规定要求。必须在凹模组件上对孔径和孔距尺寸，重新检查、修配和调整。并且与各凸模实配和修整，保证每型孔的凸模和凹模有正确尺寸和冲裁间隙。经过检查、修配和调整合格的凹模组件才能做为装配基准件。.三、组件装配1、凹模组件　该凹模组件由9个凹模拼块和1个凹模模套拼合而成，形成6个冲裁工位和2个侧刃孔。各个凹模拼块都以各型孔中心分段，即拼块宽度尺寸等于步距尺寸。.①初步检查修配凹模拼块，组装前检查修配各个凹模拼块的宽度尺寸（即步距尺寸）和型孔孔径和位置尺寸。并要求凹模、凸模固定板和卸料板相应尺寸一致。②按图示要求拼接各凹模拼块，并检查相应凸模和凹模型孔的冲裁间隙，不妥之处进行修配。③组装凹模组件，将各凹模拼块压入模套（凹模固定板），并检查实际装配过盈量，不当之处修整模套。将凹模组件上下面磨平。④检查修配凹模组件，对凹模组件各型孔的孔径和孔距尺寸再次检查，发现不当之处进行修配，直至达到图样规定要求。⑤复查修配凸凹模冲裁间隙.2、凸模组件　级进模中各个凸模与凸模固定板的连接，依据模具结构不同有：单个凸模压入法、单个凸模低熔点合金浇注或粘接剂粘接法，也有多个凸模依次相连压入法。①单个凸模压入法，以图3为例说明装配过程。凸模压入固定板顺序：一般先压入容易定位，同时压入后又能做为其它凸模压入安装基准的凸模，再压入难定位凸模。如果各凸模对装配精度要求不同时，先压入装配精度要求高和较难控制装配精度的凸模，再压入容易保证装配精度的凸模。如不属上述两种情况，对压入的顺序无严格的要求。.1－固定板　2－落料凸模　3、4、5－半环凸模　6、8－半圆凸模　7－垫块9－冲孔圆凸模　10－侧刃凸模图3所示的多凸模的压入顺序是：先压入半圆凸模6和8（连同垫块7一起压入），再依次压入半环凸模3、4和5，然后压入侧刃凸模10和落料凸模2，最后压入冲孔圆凸模9。.图4　压入半环凸模1－半环凸模　2、3－半圆凸模　4－等高垫块　5－凹模有压入半环凸模3时，以已压入的半圆凸模为基准，并垫上等高垫块，插入凹模型孔，调整好间隙，同时将半环凸模以凹模型定位进行压入，如图所示。用同样办法依次压入，压入时要边检查凸模垂直度边压入。.复查凸模与固定板的垂直度，检查凸模与卸料板型孔配合状态以及固定板和卸料板的平行度精度。最后磨削凸模组件上下端面。②单个凸模粘接法要点单个凸模粘接固定法的优点是：固定板型孔的孔径和孔距精度要求低，减轻了凸模装配后的调整工作量。粘接前，将各个凸模套入相应凹模型孔，并调整好冲裁间隙，然后套入固定板，检查粘接间隙是否合适，然后进行浇注固定。其它要求同前述。低熔点合金固定.③多凸模整体压入法多凸模整体压入法的凸模拼接位置和尺寸原则上和凹模拼块一致。在凹模组件已装配完毕并检查修配合格后，以凹模组件的型孔为定位基准，多凸模整体压入后，检查位置尺寸，有不当之处进行修配直至全部合格。这种压入法可以设计一个尺寸调整压紧斜块。四、模具零件的固定方法模具和其它机械产品一样，各个零件、组件通过定位和固定而连接在一起，确定各自的相互位置。因此零件的固定方法会因具体情况而不同，有时会影响模具装配工艺路线。.（一）紧固件法图5紧固件法.斜压块及螺钉紧固1－凹模固定板2－螺钉3－斜压块4－凹模钢丝紧固1－固定板2－垫板3－凸模4－钢丝.（二）压入法图6　压入法.（三）铆接法图7铆接法1－等高垫铁　2－平台　3－固定法　4－凸模.（四）热套法图8热套法1－模套　2－凹模块.（五）焊接法图9焊接法.（六）低熔点合金法图10　低熔点合金固定浇注示意图1－平板　2－凸模固定板　3－等高垫块　4－凹模　5－凸模.（七）粘接法1、环氧树脂粘接法图11环氧树脂粘接固定导套导柱1－导柱　2－导套　3－模板.2、无机粘接剂固定法采用无机粘接剂粘接固定模具零件，其结构形式和要求与环氧树脂粘接固定法基本相同。只是要求粘接缝更小些，对于小尺寸单边缝隙取0.1～0.3ｍｍ，对于较大尺寸的单边缝隙取1～1.25ｍｍ。同时粘接表面更粗糙些，Rａ≥12.5～20ｕｍ，以增强粘接强度。特点：粘结强度高，不导电；不变形，粘结凝固快；工艺简单，操作方便；耐高温。适用范围：适用于凸模与固定板的粘结，导柱、导套与模座的粘结，硬质合金模块与纲料的粘结等。.二、凸、凹模位置的控制为了保证级进模、复合模及多冲头简单模凸、凹模相互位置的准确，除要尽量提高凹模及凸模固定板型孔的位置精度外，装配时还要注意以下几点：（一）级进模常选凹模作为基准件。先将拼块凹模装入下模座，再以凹模定位，将凸模装入固定板，然后再装入上模座。当然这时要对凸模固定板进行一定的钳修。.（二）多冲头导板模常选导板作为基准件。装配时应将凸模穿过导板后装入凸模固定板，再装入上模座，然后再装凹模及下模座。（三）复合模常选凸凹模作为基准件。一般先装凸凹模部分，再装凹模、顶块以及凸模等零件，通过调整凸模和凹模来保证其相对位置的准确性。.三、试模上述装配过程可归纳为：模柄装配→导柱导套装配→模架装配→装配下模部分→装配上模部分→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，模具的装配过程即告结束。.冲裁模总装配要点：1.选择装配基准孔　装配前首先确定装配基准件，根据模具主要零件的相互依赖关系，以及装配方便和易于保证装配精度要求，确定装配基准件。依据模具类型不同，导板模以导板做为装配基准件，复合模以凸凹模做为装配基准件，级进模以凹模做为装配基准件，模座有窝槽结构的以窝槽为装配基准面。2.确定装配顺序　根据各个零件与装配基准件的依赖关系和远近程度确定装配顺序。先装配零件要有利于后续零件的定位和固定，不得影响后续零件的装配。.3．控制冲裁间隙　装配时要严格控制凸、凹模间的冲裁间隙，保证间隙均匀。4．位置正确，动作无误　模具内各活动部件必须保证位置尺寸要求正确，活动配合部位动作灵活可靠。5．试冲　试冲是模具装配的重要环节，通过试冲发现问题，并采取措施排除故障。.