沖壓模具沖裁間隙均勻裝配方法研究

趙淑影

(徐州技師學(xué)院，江蘇 徐州 221151）

現(xiàn)代工業(yè)制造中對(duì)模具的使用越來(lái)越多，特別是在冷沖壓過(guò)程中，由于模具凸凹模間隙的均勻度問(wèn)題，對(duì)于沖裁質(zhì)量及模具的使用壽命影響較大，也給后期的工業(yè)裝配帶來(lái)直接影響。如凸凹模之間的尺寸精度不合理，在裝配時(shí)難以有效調(diào)整，使得沖裁間隙不均衡，部分零件會(huì)出現(xiàn)毛邊，嚴(yán)重時(shí)影響產(chǎn)品質(zhì)量。所以，在模具裝配過(guò)程中，其關(guān)鍵是要對(duì)整個(gè)凸凹模進(jìn)行對(duì)位，確保凸凹模之間的間隙合理、均勻，為模具沖裁提供技術(shù)保障。

1 沖壓模具在裝配前的注意事項(xiàng)

對(duì)于沖壓模具在沖裁過(guò)程中存在的凸模與凹模間隙問(wèn)題，主要是由于在模具設(shè)計(jì)精度上，凸凹模間隙與裝配時(shí)不同工藝要求有關(guān)，特別是刃口間的合理尺寸是保障凸凹模相對(duì)位置恰當(dāng)?shù)年P(guān)鍵。因此，需要從設(shè)計(jì)、加工等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行關(guān)注和改善。

一是在凸凹模設(shè)計(jì)上，要根據(jù)模具裝配要求，對(duì)于沖裁斷面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，特別是對(duì)凸凹模間隙的合理選擇，保障對(duì)模具斷面質(zhì)量、模具使用壽命的延長(zhǎng)。同時(shí)，針對(duì)模具在使用中的磨損問(wèn)題，在設(shè)計(jì)中通常采用最小合理間隙，以確保整個(gè)模具制造中對(duì)各加工零件的精度進(jìn)行有效控制，提升裝配過(guò)程中對(duì)凸凹模間隙的均衡度。

二是在裝配方法上應(yīng)選擇合理工藝，從沖模裝配工藝來(lái)看，常用的裝配方法有直接法和配合法，針對(duì)模具裝配前的圖紙要求，充分考慮到?jīng)_模在裝配過(guò)程中的特點(diǎn)，以及零部件加工工藝精度要求，仔細(xì)閱讀參考說(shuō)明，以選擇合理、可靠、準(zhǔn)確的裝配方法，來(lái)確保整個(gè)沖裁件的工藝指標(biāo)和質(zhì)量。

三是在調(diào)整凸凹模間隙時(shí)需要從傳統(tǒng)工藝上進(jìn)行優(yōu)化，特別是對(duì)于間隙控制，根據(jù)沖模結(jié)構(gòu)、沖裁件的實(shí)際要求和裝配條件來(lái)選擇。

2 常用的調(diào)整凸凹模間隙的方法

在調(diào)整凸凹模間隙的方法上主要有以下幾種。

2.1 測(cè)量法

利用凸模與凹模間的空隙進(jìn)行測(cè)量，將塞尺塞入凸凹模各方向間隙，對(duì)其相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整，使其兩部分保持一致間隙，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。本方法在運(yùn)用中僅適用于凸凹模間隙大于0.02 mm的模具。

2.2 透光法

利用凸凹模的合模，通過(guò)光照的方式照射底面，觀察凸凹模之間的刃口透過(guò)的光線(xiàn)及分布特點(diǎn)，由此來(lái)判斷凸凹模間隙的均衡度和大小。如果發(fā)現(xiàn)光線(xiàn)分布存在較大不均勻問(wèn)題，需要從凸凹模的間隙上進(jìn)行調(diào)整再固定，由此來(lái)改善間隙合理度。本方法主要使用薄板以及間隙較小的沖裁模具。

2.3 墊片法

對(duì)于沖裁間隙的調(diào)整上，往往采用墊片法。該方法在應(yīng)用中，主要是通過(guò)合模后，將厚度均勻、等值間隙的紙片、金屬片進(jìn)行包裹在凸模，觀察凸模與凹模之間的間隙狀況。結(jié)合實(shí)際觀察敲擊凸模固定板，來(lái)調(diào)整凸凹模間隙，并用螺釘固定擰緊。放紙?jiān)嚊_，對(duì)切紙的四周進(jìn)行觀察，如果毛刺均衡，表明凸凹模間隙合理；如果毛刺不均勻，則需要再度調(diào)整間隙至均勻?yàn)橹?。?duì)于本方法來(lái)說(shuō)，需要從上模座與固定板進(jìn)行同鉆、利用銷(xiāo)釘來(lái)進(jìn)行定位。主要適應(yīng)于沖裁料較厚的沖模，以及彎曲、拉伸成形的模具。

2.4 化學(xué)法

對(duì)于化學(xué)法的運(yùn)用，需要注意的是，不同的化學(xué)工藝所獲得的裝配間隙均勻性是不同的。如在鍍銅工藝中，對(duì)于凸凹模之間由于形狀較為復(fù)雜，且具有較多凸模數(shù)量時(shí)，針對(duì)該沖裁模多采用化學(xué)鍍銅法來(lái)控制。鍍銅法是電鍍工藝及時(shí)，也可以采用鍍鋅法，其目標(biāo)在于通過(guò)鍍層厚度來(lái)保障單邊間隙的均衡，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)凸凹模之間的定位、固定。需要強(qiáng)調(diào)的是，在進(jìn)行裝配作業(yè)時(shí)，需要對(duì)鍍層進(jìn)行檢查，通過(guò)上下移動(dòng)來(lái)判定是否存在鍍層阻滯問(wèn)題。對(duì)于本法在沖模使用中，鍍層會(huì)自然脫落而無(wú)需去除，因此能夠獲得較好的裝配間隙均勻度。

同時(shí)，與電鍍法不同的是涂層法，通過(guò)對(duì)凸模進(jìn)行刷涂料，使其厚度能夠保證凸凹模的間隙均衡。如氨基醇酸絕緣漆，根據(jù)涂漆粘度來(lái)調(diào)整間隙的大小。也可以通過(guò)多次涂漆來(lái)調(diào)整厚度，確保涂層厚度與沖裁間隙均衡一致。

需要說(shuō)明的是，對(duì)于涂漆后的凸模需要進(jìn)行烘烤，溫度100～120 ℃，烘烤時(shí)間0.5～1 h。本法在應(yīng)用中多以小間隙調(diào)整為主，特別是對(duì)無(wú)法采用墊片的沖裁模具具有較好應(yīng)用價(jià)值。沖壓模具裝配工藝方法的不同也可以從裝配上來(lái)優(yōu)化凸凹模的間隙。如常用的工藝尺寸法，在對(duì)凸模進(jìn)行制作時(shí)，可以適當(dāng)加長(zhǎng)凸模長(zhǎng)度，保障加長(zhǎng)部分截面軸心線(xiàn)同軸，使其緊密與凹模滑動(dòng)結(jié)合。在裝配時(shí)，先對(duì)凸模加長(zhǎng)部位進(jìn)行步入凹模，使其均衡接觸，然后固定，最后去掉加長(zhǎng)端。本法主要以圓形截面為主的凸凹模具間隙進(jìn)行控制。

另外一種工藝為定位孔法。通過(guò)對(duì)凸凹模進(jìn)行固定，如利用線(xiàn)切割將工藝孔與型腔進(jìn)行割出，使得裝配時(shí)能夠利用定位孔定位，以確保兩者間隙均勻。本方法在操作上較為簡(jiǎn)便，對(duì)于間隙較大的模具應(yīng)用較廣。

3 對(duì)模具沖裁間隙的裝配工藝改進(jìn)研究

對(duì)于在模具裝配過(guò)程中的沖裁間隙調(diào)整方法，在實(shí)踐操作中，既要結(jié)合傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，又要從改進(jìn)方法上來(lái)提升裝配精度。常用的改進(jìn)步驟如下。

3.1 對(duì)凸凹模進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)于模具在裝配中凸凹模之間間隙的優(yōu)化問(wèn)題，需要從設(shè)計(jì)上加以改進(jìn)。如在上下模座上增加固定銷(xiāo)釘孔。在過(guò)去的設(shè)計(jì)上，為了降低制造難度及成本，往往對(duì)于定位銷(xiāo)孔的要求不高，而現(xiàn)代設(shè)計(jì)及制造技術(shù)，已經(jīng)完全可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模具裝配定位銷(xiāo)孔的高精度設(shè)置，由此可以實(shí)現(xiàn)上下模的結(jié)合上保持較高的合模精度。

通常情況下，銷(xiāo)釘孔與凸凹模刃口都是一次性加工完成，因此，可以從其對(duì)應(yīng)位置上保障設(shè)計(jì)的精度和準(zhǔn)確度。需要強(qiáng)調(diào)的是，對(duì)于凸模較小時(shí)，由于無(wú)法實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)孔設(shè)計(jì)，通常需要對(duì)上模座板進(jìn)行設(shè)計(jì)固定銷(xiāo)孔，來(lái)實(shí)現(xiàn)與下板銷(xiāo)孔的配合。如果凸模較大，則無(wú)需固定板，只需要在凸模上留置銷(xiāo)孔。對(duì)于銷(xiāo)孔的對(duì)應(yīng)關(guān)系，無(wú)論是兩對(duì)還是三對(duì)，都需要將其中一對(duì)銷(xiāo)孔作為基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行設(shè)置，保障其他銷(xiāo)孔之間的絕對(duì)位置關(guān)系。

3.2 對(duì)銷(xiāo)孔進(jìn)行加工

銷(xiāo)孔的加工是關(guān)系到整個(gè)模具裝配質(zhì)量的關(guān)鍵，特別是對(duì)于不同外形尺寸的模具來(lái)說(shuō)，其銷(xiāo)孔的加工尤其重要。在實(shí)踐中，多采用線(xiàn)切割工藝進(jìn)行同一加工來(lái)保障零件銷(xiāo)孔的一致性。

3.3 沖壓模具的裝配工藝

對(duì)于模具在裝配時(shí)，首先要選準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)，以上?；鶞?zhǔn)為例，其裝配步驟如下。

一是要先對(duì)凸模進(jìn)行固定，如采用固定板進(jìn)行凸模固定；二是利用銷(xiāo)釘來(lái)進(jìn)行螺絲旋緊，確保上下模合模；三是在凹模板與下模板之間放上鋼球，讓凸模下滑至凸模2～3 cm，用等高鐵進(jìn)行墊起，利用長(zhǎng)銷(xiāo)釘進(jìn)行貫穿上下模銷(xiāo)孔固定；四是調(diào)整模板底座，利用鋼球進(jìn)行微調(diào)轉(zhuǎn)動(dòng)；五是對(duì)上下模具進(jìn)行分開(kāi)，在鋼球下的凹坑處加工螺釘孔；六是擰緊上下模長(zhǎng)銷(xiāo)；七是取下長(zhǎng)銷(xiāo)換上短銷(xiāo)。在凸模與上模座進(jìn)行直接固定操作上，可以采用凸模固定板方法來(lái)進(jìn)行，主要將凸模與上模座板進(jìn)行短銷(xiāo)連接，并擰緊螺絲，然后按照上述常規(guī)步驟來(lái)進(jìn)行操作。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于改進(jìn)后的模具裝配方法，提升了裝配的穩(wěn)定性，節(jié)約了裝配成本，并在實(shí)踐中提升了可操作性和可控制性。

對(duì)于本模具裝配方法的使用，也適用于塑料模具及其他類(lèi)型的模具，因此具有較廣泛的應(yīng)用價(jià)值。另外，對(duì)于沖壓模具使用壽命的延長(zhǎng)，需要依照被加工零件的結(jié)構(gòu)、特征、尺寸精度，以及生產(chǎn)批量等要求，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)加工條件進(jìn)行合理選擇，以提升裝配綜合效益。

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