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1、第12章 模具装配 根据模具装配图样和技术要求，按照模具装配工艺规程，将符合图样技术条件的模具零部件按照一定工艺顺序进行配合、定位、连接与紧固，使之组装成符合要求的模具，称为模具装配。但是，并不是有了合格的零件，就一定能装配出符合设计要求的模具，合理的装配工艺及装配经验也很重要。模具装配试模具制造的最后环节，属单件小批量生产类型，具有工艺灵活，工序集中，以手工操作为主，对操作工人要求有一定的技术水平和经验的特点，装配质量的好坏直接影响到制件质量、模具的使用、维修及模具寿命。,选择装配基准、组件装配、调试、修配、总装、研磨抛光、检验、试模等环节，其装配过程称为模具装配工艺过程 模具装配工艺规程是
2、指导模具装配的技术文件，也是制定模具生产计划和进行生产技术准备的依据。模具装配的重要问题就是如何根据装配精度要求来确定零件的制造公差，通过装配尺寸链的建立与分析，确定经济合理的装配工艺方法和零件的制造公差达到装配精度要求。,12.1模具的装配精度 模具的装配精度一般由设计人员根据产品零件的技术要求、生产批量等因素确定。在装配时，零件或相邻装配单元的配合与连接，均须按装配工艺确定的装配基准进行定位与固定，以保证它们之间的配合精度和位置精度，从而保证模具零件间的精密均匀配合，模具开合运动及其他辅助机构（如卸料、抽芯、送料等）运动的精确性，进而保证制件的精度和质量，保证模具的使用性能和寿命。,模具的
3、装配精度可以概括为模架的装配精度、主要工作零件以及其他零件的装配精度。依据冲模模架精度的标准（GBT 1244790）对冲模模架的精度进行检查验收。塑料注射模模架及零件的精度应按中小型模架技术条件（GBT12556.290）及大型模架技术条件（GBT12555.290）进行检查验收。,模具的装配精度包括：1相关零件的位置精度 2相关零件的运动精度 3相关零件的配合精度 4相关零件的接触精度 合理的设计、合格的模具零部件、正确的装配工艺方法、有效的检测手段是保证模具精度的关键因素。模具的装配精度要求，可以根据各种标准或有关资料予以确定。当缺乏成熟资料时，常采用类比法并结合生产经验而定。,12.1
4、.1 冲模的装配精度要求 对于冲模而言，主要有凸、凹模间隙，上、下模座底面的平行度，导柱、导套配合精度等。主要体现在以下几个方面：1制件精度和质量 2冲裁间隙及其均匀性 3冲模凸、凹模装配精度要求 4制件产量12.1.2塑料注射模的装配精度要求 1塑件精度与质量 2制件产量,12.2 装配尺寸链1装配尺寸链 要分析组成模具的相关零件的精度对装配精度的影响，无论是产品设计，还是装配工艺的制定以及解决装配质量问题等，都要应用装配尺寸链的原理。在产品的装配关系中，由相关零件的尺寸（表面或轴线间的距离）或相互位置关系（同轴度、平行度、垂直度等）所组成的尺寸链，叫做装配尺寸链。组成装配尺寸链的每一个尺寸
5、称为装配尺寸链环，尺寸链环可分为封闭环和组成环两大类。,封闭环是装配后自然得到的，它就是装配后的精度和技术要求，是通过将零件、部件等装配好以后才最后形成和保证的，是一个结果尺寸或位置关系，它就是技术条件规定的尺寸。组成环又分为增环和减环。在其他组成环尺寸不变的情况下，当某组成环尺寸增大，封闭环尺寸也随之增大时，则该组成环为增环，反之，当某组成环尺寸增大，封闭环尺寸随之减小时，则该组成环称为减环。应用装配尺寸链计算装配精度问题的步骤是：首先，正确无误地建立装配尺寸链；其次，作必要的分析计算，并确定装配方法；最后，确定经济而可行的零件制造公差。,2尺寸链的建立建立和解算装配尺寸链时应注意下面几点：
6、（1）当某组成环属于标准件（如销钉等）时，其尺寸公差大小和分布位置在相应的标准中已有规定，属已知值。（2）当某组成环为公共环时，其公差大小及公差带位置应根据精度要求最高的装配尺寸链来决定。（3）其他组成环的公差大小与分布应视各环加工的难易程度予以确定：对于尺寸相近、加工方法相同的组成环，可按等公差值分配；对于尺寸大小不同、加工方法不一样的组成环，可按等精度（公差等级相同）分配；加工精度不易保证时可取较大的公差值等。,（4）一般公差带的分布可按入体原则确定，并应使组成环的尺寸公差符合国家公差与配合标准的规定。（5）对于孔心距尺寸或某些长度尺寸，可按对称偏差予以确定。（6）在产品结构既定的条件下建
7、立装配尺寸链时，应遵循装配尺寸链组成的最短路线原则（即环数最少），即应使每一个有关零件（或组件）仅以一个组成环来参入装配尺寸链中，因而，组成环的数目应等于有关零、部件的数目。,3尺寸链的分析计算 当装配尺寸链被确定后，就可以进行具体的分析与计算工作。（1）封闭环的确定（2）查明组成环（3）校核组成环基本尺寸（4）公差计算,12.3模具装配的工艺过程及其方法 1模具装配的工艺过程（1）审查图纸的完整性和正确性，分析产品的生产纲领、结构工艺性能等，明确各零、部件间的装配关系；（2）审查装配技术要求和检查验收的方法，掌握装配技术的关键问题，制订相应的技术措施；（3）结合具体的生产条件，确定保证模具装
8、配精度的方法和组织形式；（4）划分装配单元，划分装配工序，合理安排装配顺序，制订工序的操作规范；,（5）选择装配基准，基准件的选择应有利于装配过程的检测、工序间的传递运输等作业。装配基准件应是产品的基体或主干零部件。应有较大的体积、足够的支承面，以满足陆续装入零、部件时的稳定性要求；（6）按顺序进行装配；（7）试模、调整、检测，模具装配完毕后，应按相关的验收技术条件进行试模、调整、检测，包括检测和试验的项目、方法、条件、所需的工艺装备以及对质量问题的分析和处理，直至交付合格模具。（8）包装入库，打标记。,装配工艺过程图,2确定装配顺序的原则（1）预处理工序在前（2）先下后上（3）先内后外（4）
9、先难后易（5）可能损坏前面装配质量的工序应安排在先（6）及时安排检测工序（7）使用相同设备、工艺装备及具有特殊环境的工序，应集中安排，这样可减少模具在装配地的迂回（8）处于基准件同一方位的装配工序应尽可能集中连续安排,3模具装配的工艺方法 模具装配的工艺方法主要有互换法、分组法、修配法和调整法等。分组法是将模具各配合零件按实际测量尺寸进行分组，在装配时按组进行互换装配，使其达到装配精度的方法。修配法是在某零件上预留修配量，装配时根据实际需要修整预修面来达到装配要求的方法。常用的修配方法有指定零件修配法和合并加工修配法两种。调整法的实质与修配法相同，仅具体方法不同，它是用一个可调整位置的零件来调
10、整它在机器中的位置以达到装配精度，或增加一个定尺寸零件（如垫片、垫圈、套筒等）以达到装配精度的一种方法。常用的调整装配法有可动调整法和固定调整法两种。,一、互换法 互换法的实质就是通过控制零件制造加工误差来保证装配精度。按可互换程度又分为完全互换法和部分互换法。1完全互换装配法 完全互换装配法是指装配时，各配合零件不经修理和调整，即可达到装配精度的要求。该法具有装配工作简单，质量稳定，易于流水作业，效率高，对装配工人技术要求低，模具维修方便等优点。装配时，如果装配的精度要求高，装配尺寸链的组成环较多，则易造成各组成环的公差很小，零件加工困难，同时对管理水平要求较高。因此，被广泛应用于大批量、尺
11、寸组成环较少的模具零件的模具装配工作。,2部分互换法 部分互换装配法也叫概率法，是指装配时，各配合零件的制造公差将有部分不能达到完全互换装配的要求。这种方法的条件是各有关零件公差值平方之和的开方根小于或等于允许的装配误差 与完全互换装配法相比，零件的公差可以放大些，克服了采用完全互换法计算出来的零件尺寸偏高、制造困难等缺点，使加工容易而经济，同时仍能保证装配精度。采用这种方法存在着超差的可能，但超差的机率很小，合格率为9973，只有少数零件不能互换。,二、分组法 在成批大量的模具生产中，当装配精度要求很高时，装配尺寸链中各组成环的公差很小，使零件的加工非常困难，有的可能使零件的加工精度难以达到
12、。在这种情况下，可先将零件的制造公差扩大数倍以经济精度进行加工，使零件的加工制造容易。然后将加工出来的零件按扩大前的公差大小和扩大倍数进行分组，并以不同的颜色相区别，以便按组进行装配。在同一个装配组内，既能完成互换装配又能达到高的装配精度，适用于要求装配精度高的成批大量模具的装配。,三、修配法 修配法广泛应用于单件或小批量生产的模具装配工作。1指定零件修配法 指定零件修配法是在装配尺寸链的组成环中，预先指定一个零件作为修配件，并预留一定的加工余量，装配时再对该零件进行切削加工，达到装配精度要求的加工方法。指定的零件应易于加工，而且在装配时它的尺寸变化不会影响其他尺寸链。,热固性塑料压缩模1一上
13、型芯；2嵌件螺钉；3一凹模；4铆钉；5、7一型芯拼块；6一下型芯；8、12一支承板；9、ll一上、下固定板；10一导柱,2合并加工修配法 合并加工修配法是将两个或两个以上的配合零件装配后，再进行机械加工，以达到装配精度要求的方法。零件组合后所得到的尺寸作为装配尺寸链中的一个组成环对待，从而使尺寸链的组成环数减少，公差扩大，更容易保证装配精度的要求。修配装配法能够获得很高的装配精度，而零件的制造精度可以放宽。但在装配中增加了修配工作量，工时多且装配质量依赖于工人技术水平、生产率低。,合并加工修配,四、调整法1可动调整法 可动调整法是在装配时，用改变调整件的位置来达到装配要求的方法。2固定调整法
14、固定调整法是在装配过程中选用合适的形状、尺寸调整件，达到装配要求的方法。调整装配法可以放宽零件的制造公差，但装配时与修配法一样费工费时，并要求工人有较高的技术水平。,弹性顶件装置1一顶料板；2一顶杆；3一垫板；4一橡皮,固定调整法1一调整垫；2一滑块型芯；3一定模板,12.4 模具零件的固定方法1紧固件法 紧固件法是利用紧固零件（螺钉、定位销等）将模具零件固定的方法，其特点是工艺简单、紧固方便。2压入法 压入法是过盈零件间常用的固定连接方法之一，它的优点是牢固可靠，拆装方便；缺点是对被压入的型孔尺寸精度和位置精度要求较高，固定部分应具有一定的厚度，加工成本高。,3铆接法 铆接法主要适用于冲裁板
15、厚t2mm的冲裁凸模和其他轴向拉力不太大的零件。4挤紧法 主要适用于轴向拉力不大的零件，挤紧法就是用凿子环绕凸模外圈对固定板型孔进行局部敲击，使固定板的局部材料被挤向凸模而将其固定的方法。挤紧法操作简便，但要求固定板型孔的加工较准确。5热套法 热套法是应用金属材料热胀冷缩的物理特性对模具零件进行固定的方法。常用于固定凸模、凹模拼块及硬质合金模块。,6焊接法 主要用于硬质合金模，由于硬质合金与钢的热膨胀系数相差较大，焊接后容易产生内应力而引起开裂，故应尽量避免采用。7低熔点合金法 又称冷胀法。它是利用低熔点合金冷凝时体积膨胀的特性来紧固零件。低熔点合金法可以减少凸、凹模的位置精度和间隙均匀性的调
16、整工作量，主要用于凸模、凹模、导柱和导套，以及浇注成形卸料板型孔等。适用于多凸模、复杂小凸模和冲裁2mm钢板的凸模的固定。尤其对于大而复杂的冷冲模装配，其效果尤为显著。,低熔点合金法的工艺过程如下：（1）浇注前去除凸模3及固定板4浇注部分的油污，并涂以氯化锌溶液，均匀浸锡。（2）以凹模5的孔定位安装凸模。若凸、凹模之间的间隙0.015 mm，可直接将凸模放入凹模孔中对位；若凸、凹模之间的间隙0.015mm，为保证间隙的均匀，可在凸模上镀铜或在凸、凹模间垫薄片。,（3）在凹模5与固定板4之间垫上等高垫铁9，保证凸模进入凹模型口的深度为25 mm。放在电炉板上加热（或喷浇加热），其预热温度为100
17、120。（4）在清洁的坩埚内加热熔化合金，温度以200为宜，并用清洁铁棒搅拌，待温度降至150 时开始浇注。（5）在合金凝固前可用清洁的细铁丝在合金内轻微拖动，使气泡溢出，以增加强度。合金浇注完毕后应放置1012 h，待冷却后方可动用。,8粘结法（1）环氧树脂粘结法 环氧树脂粘结法是将环氧树脂粘结剂浇人固定零件的间隙内，经固化后固定模具零件的方法。（2）无机粘结法 无机粘结法是采用氢氧化铝的磷酸溶液与氧化铜粉混合为粘结剂，填充在被固定零件的间隙内，经化学反应固化，从而使零件固定的方法。,螺钉定位销紧固式,斜压块紧固式,螺钉吊装固定式,压入法,铆接法,挤紧法,热套法,焊接法,低熔点合金法固定连接
18、凸模的几种结构形式,低熔点合金法的浇注示例l一平行夹；2一垫板；3一凸模；4一固定板；5一凹模；6，9一等高垫块；7一平板；8一间隙垫铁；10一支板,环氧树脂粘结法固定凸模的几种结构形式,12.5 模具零件的间隙控制方法1测量法 测量法是将凸模和凹模分别用螺钉固定在上、下模板的适当位置，通过导向装置，将凸模插入凹模内，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、配作销孔及打人销钉。,2垫片法 将厚度均匀、其值等于间隙值的纸片、金属片或成形制件放在凹模刃口四周的位置，将等高垫块垫好，然后慢慢合模，使凸模进入凹模刃口内，观察凸、凹模的间隙状况，如
19、果间隙不均匀，用敲击凸模固定板的方法调整间隙，直至均匀为止。然后拧紧上模紧固螺钉，再次重复上述动作，直至调整到间隙均匀为止。最后将上模座与凸模固定板夹紧后同钻、同时铰定位销孔，然后打入圆柱销定位。3透光法 透光法是将上、下模合模后，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、定位。这种方法适合于薄料冲裁模。,垫片法1一垫片；2一上模座；3一凸模固定板；4一等高垫铁；5一凹模；6一下模座,透光法1一凹模；2一凸模；3一光源；4一垫铁；5一固定板,4试切法 当凸、凹模之间的间隙小于0.1 mm时，可将其装配后试切纸或薄板。通过观察试切
20、下制件四周毛刺的是否均匀一致来判断间隙的均匀程度，并作适当的调整。5镀金属法 对于形状复杂、凸模数量较多的冲裁模，可以将凸模表面镀上一层金属来代替垫片，如镀铜或锌。由于镀层均匀，可提高装配间隙的均匀性。镀层厚度等于单边冲裁间隙值。然后按上述方式调整、固定、定位。镀层在装配后不必去除，冲裁时可自行脱落。,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。适用于小间隙冲裁模。7腐蚀法 腐蚀法是将凸模尺寸加工成与凹模型孔尺寸相同，装配后再将凸模用酸腐蚀以达到间隙要求。常用于较复杂的冲裁模。8工艺尺寸法 制造凸模时，将凸模长度适当加长，加长部位的截
21、面尺寸按凹模孔的实测尺寸零间隙配合来加工，装配时，将凸模插入凹模，然后装配调整、定位和固定。最后将加长部分磨去从而形成均匀的间隙。主要适用于易加工的圆形凸模。,9工艺定位器法 装配前，先加工一个专用的工艺定位器，用工艺定位器来保证上、下模同轴，保证各处的冲裁间隙。,工艺定位器法1一凸模；2一凹模；3一工艺定位器；4一凸凹模,12.6 模具零件的位置控制方法（1）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。（2）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。（3）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。（4）型腔模常以其主要工作零件型芯（凸模）、型腔（凹模）和镶块等作为装配的基准件，或以导柱、导套作为基准件，按其依赖关系进行装配。,
