浅谈模具装配相关知识

   2020-09-01 互联网黎美容33660
核心提示:  模具装配是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
 

  模具装配是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,主要的工作内容有: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。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。

  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。也就是说构成模具的所有零件,包括标准件、通用件及成形零件等符合技术要求是模具装配的基础。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。

  模具装配工艺规程是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。模具装配工艺规程应根据模具种类和复杂程度以及各单位的生产组织形式和习惯做法等具体情况制定。模具装配工艺规程应包括模具零件和组件的装配顺序,装配基准的确定,装配工艺方法和技术要求,装配工序的划分以及关键工序的详细说明,必备的工具和设备,检验方法和验收条件等内容。

  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,从而达到装配精度要求。

  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,以保证它们之问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(JB/T 8071—2008)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(GB/T 12556—2006)及大型模架技术条件(GB/T 12556—2006)进行检查验收。

  模具的装配精度包括以下几点。

  1)相关零件的位置精度。例如:动、定模之间及上、下模之间的位置精 度;型腔、型孔与型芯之间的位置精度;定位销钉与孔的位置精度;定位和挡 料装置的相对位置精度;卸料和顶料装置的相对位置精度等。

  2)相关零件的运动精度。包括直线运动精度,圆周运动精度及传动精度。

  例如:导柱和导套之间的配合精度;进料装置的送料精度;顶块和卸料装置的运动是否灵活可靠等。

  3)相关零件的配合精度。包括相互配合零件之间的间隙和过盈程度是否符合技术要求。

  4)相关零件的接触精度。例如:模具分型面的接触状态是否符合技术要求;弯曲模的上、下成形表面的吻合是否一致等。

  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。

  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

  进行冲模设计、选择冲模精度等级,以及确定凸、凹模成形零件的加工精度、选取模具标准零件的精度等级、控制模具装配精度和质量等的主要依据是制件精度和质量的要求。

  2.冲裁间隙及其均匀性

  确定模具精度等级的重要因素是冲裁模中凸、凹模之间的间隙值及其均匀性,它与模具导向副中导柱、导套的运动配合精度有直接关系。冲裁间隙值(△)越小,间隙的均匀性要求越高,上、下模定向运动精度要求就越高,对导柱、导套的运动配合精度要求就越高。即导柱、导套的运动配合精度与凸、凹模之问的间隙值(△)及其均匀性成正比例。

  3.冲模凸、凹模装配精度要求

  凸、凹模与固定板的配合一般为H7/n6或H7/m6,以保证其工作稳定性与可靠性。凸模在装配时,其对上、下模座基准面的垂直度偏差须在凸、凹模间隙值的允许范围内。推荐的垂直度公差等级见表12-1(GB/T 14662一-2006《冲模技术条件》)。

  表12·1 凸模垂直度公差等级

  4.制件产量 。

  确定模具结构形式、模具精度等级的另一重要因素是制件产量。这与模具寿命有直接关系,为保证模具的使用性能和寿命,适应冲件产量的要求,一般高寿命模具的凸、凹模常采用拼合结构,其拼合件应为完全互换性零件。因此这些拼合件的精度,比一般模具的精度须高1个数量级。

  塑料注射模的装配精度要求

  对于塑料注射模而言,主要有型腔、型芯之间的问隙,动、定模座底面平行度,导柱、导套与其固定板的垂直度,导柱与导套、顶杆与顶杆孔、卸料板与凸模的配合精度等。主要体现在以下几个方面。

  1.塑件精度与质量

  塑件的精度和质量是进行塑料注射模设计,确定与控制模具设计、零件制造和模具装配精度与质量的主要依据。影响塑件尺寸精度与质量的主要因素为:塑件收缩率、模具型腔的设计精度及模具结构的合理性。因此,模具型腔和型芯的设计与制造公差,一般为塑件尺寸公差的1/3~l/5,即△’:△/3~△/5。

  2.制件产量

  制件产量决定了模具结构形式、模具精度等级,也决定了标准模架的选择。根据GB/T 12556—2006标准,组合后的模架在水平自重条件下,其分型面的贴合间隙为:模板长400mm以下≤0.03mm;模板长400—630mm≤O.04mm;模板长630~1 000mm≤O.06mm;模板长1 000—2 000mm≤O.08mm。

  1.装配尺寸链

  由于模具是由若干个零件、部件经装配而成。零件在制造过程中是有精度要求的,装配后会出现误差累积问题,影响和决定了模具的某项装配精度,直接影响整个模具的装配精度,影响制品的精度。为了保证模具和制品质量,首先在保证各个零部件单个质量的同时,还要保证这些零、部件之间的尺寸精度、位置精度及装配技术要求。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(表面或轴线问的距离)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。装配尺寸链的基本定义、所用基本公式、计算方法,均与零件工艺尺寸链相类似。

  装配尺寸链特征是封闭性,即组成尺寸链的有关尺寸按一定顺序首尾相接构成封闭图形,没有开口,如图12—1b所示。组成装配尺寸链的每一个尺寸称为装配尺寸链环,如图12—1a所示,共有5个尺寸链环(4卟4,、A:、A。、A。)。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,如图12一l所示4。是装配后形成的,它就是技术条件规定的尺寸,因此,它是封闭环;组成环是构成封闭环的各个零件的

  相关尺寸,在装配关系中,与装配精度要求发生直接影响的那些零件、部件的尺寸和位置关系,如图12—1所示A,、4:、A”A。是组成环。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。由于各个组成环都有制造公差,所以封闭环的公差就是各个组成环的累积公差。因此,确定装配方法后,把装配精度要求作为装配尺寸链的封闭环,通过装配尺寸链的分析计算,就可以在设计阶段

  合理地确定各组成零件的尺寸公差和技术条件。只有零件按规定的公差加工,装配按预定的方法进行,才能有效而又经济地达到规定的装配精度要求。

  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。

  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人体原则确定,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。

  如图12—2所示为塑料注射模中常用的斜楔锁紧结构的装配尺寸链。在空模合模后,滑块2沿定模1内斜面滑行,产生锁紧力,使两个半圆滑块严密拼合。为此,须在定模l内平面和滑块2分型面之间留有合理间隙。

  1)封闭环的确定。如图12—2所示的间隙凡是在装配后形成的,为尺寸链的封闭环。

  2)查明组成环。如图12—2b所示,并将各环的基本尺寸标于尺寸链图上。

  3)校核组成环基本尺寸。

  4)公差计算。根据表12—2中的尺寸链计算公式可得:

  尺寸链各环的其他尺寸与公差均可按表12—2内的公式进行计算。

  注:下角标“0”表示封闭环,“,表示组成环的序号;“"”表示组成环的个数;4表示偏差;r表

  示公差;孝表示传递系数;ES表示上偏差,日表示下偏差;下角标“aV”表示平均。

 
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