U型罩復合模具的設計與裝配工藝

季平

摘 要 隨著科學技術和現代工業的飛速發展，模具工業在機械制造行業中的運用越來越廣泛，它在鑄造、塑料、橡膠、沖壓、各種型材、粉末冶金、陶瓷制品等的生產領域中顯示出較大的優越性。模具是一種高生產率的工藝裝備，它不僅效率高，而且節約原材料，降低成本，保證產品質量。為使模具工業適應機械工業飛速發展的需要，目前在模具生產中采用了許多新工藝、新裝備，它不僅提高了模具的制作水平，同時也使模具行業向機械化、自動化的方向發展。當前模具工業廣泛采用了計算機設計，數控加工等一些先進的機床進行加工，使模具的制造精度越來越高，模具制造業將有非常光明的未來。

關鍵詞 U型罩;設計;裝配

中圖分類號： TG385.2文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.02.031

U型罩落料、拉深、沖孔模是一種在同一工位上完成三道加工工序的復合模，它與普通模具（即一次沖壓過程只能完成一道加工工序）相比具有生產效率高，制造成本低，同時又適應于大批量生產的特點，但模具的零件較多，加工精度高，結構復雜，對最后裝配的要求也高。

1 零件圖

2 模具總裝圖（見圖2）、明細表（見圖3）

這付模具我們想從模具設計結構、工作性能和模具的裝配調整兩個方面進行論述。

2.1 模具的結構和工作性能

1）模具主要有模柄、模架、墊板、凸凹模固定板、凹凸模固定板、凸模、凹模、彈頂裝置、卸料板、頂出桿、打料裝置、彈性橡膠和螺釘、圓錐銷等組成。

下面我把模具各主要零部件的工作性能介紹一下：

（1）模柄28的主要作用是保證模具與壓力機中心的正確定位，與壓力機的滑塊相連接。

（2）模架2的主要作用是固定模具各主要零部件和輔助裝置。

（3）導柱22、導套25是模具工作時的定位、導向零件。

（4）上模卸料板9的主要作用是在模具工作時一方面壓緊制件板料，使板料不能移動，另一方面在完成一次沖壓過程后頂出制件或廢料。

（5）凸凹模固定板4、15是固定凸模和凹模位置的零件，它們和墊板一起與模架相連。

（6）下模卸料裝置10其主要作用是拉深時作壓邊圈使用，完成后又起頂出制件的作用。當制件卡在上模時，上模打料裝置5、23、24、27將制件打出。

（7）彈性裝置有橡膠、鐵板、螺柱和頂桿組成，其主要作用是模具經過每次沖壓后恢復各彈頂零件的正確位置。

2）下面我介紹一下模具的工作過程

（1）將模具安裝在壓力機中，依靠模柄與壓力機滑塊相連并使模具調整到壓力機中心位置后用壓板緊固模架。壓力機調整工作行程確定模具開模和閉模時機床工作臺的工作高度，保證開模時工人取件方便，閉模時上模凸凹模進入下模凹模型腔正確的深度23mm位置。

（2）壓力機工作壓力的計算和落料展開尺寸計算

a.制件落料尺寸計算

（3）模具位置調定緊固后，用潤滑油潤滑各導向零件和活動零件，如模具的導柱、導套、頂桿等，模具的凸模和凹模刃口部位也要涂適量的潤滑油。

（4）模具在先不放制件材料時試壓一下，仔細觀察模具各部件情況是否符合設計要求，查看各運動零件是否滑動靈活，彈頂機構經壓縮、釋放后彈頂零件是否復位。

（5）試沖：將2mm的板料置于上、下模之間，壓力機滑塊下降帶動上模下移，當上下模與制件板料接觸之后，卸料板9首先壓住板料使之不能移動，上模的凸凹模6與下模的凹模13完成了一次落料，即沖出Φ139.64mm圓片，壓力機繼續運行，上模的凸凹模6與下模的壓邊圈10和制件圓片接觸，依靠下壓時彈頂裝置壓緊，壓邊圈下移時依靠頂桿和鐵板壓縮橡膠，下模的凸凹模頂著板料進入上模的凹模中拉深，當拉深到18mm時，上模的凸模沖頭7與制件接觸，沖頭與下模凸凹模對制件完成一次沖孔，上模進入下模23mm后制件完全成形，開模時，壓邊圈頂出包容在拉深凸模上的制件，同時下模頂料裝置12頂出沖孔后的廢料，模具各部位的彈頂裝置恢復到原來的形狀。

ⅰ.取出制件，測量各部件尺寸和形狀，是否有起皺、拉裂、變形、劃痕等缺陷，尺寸是否符合圖紙要求

ⅱ.試沖合格后，連續沖壓100件以上模具各部零件一切正常就可以批量生產了

2.2 模具的裝配和調整

根據圖一所示，制定裝配順序和工藝方法

在裝配之前，首先必須仔細研究圖樣，根據模具的結構特點和技術要求，確定合理的裝配次序和裝配方法，檢測模具零件的加工質量，然后按規定的裝配工藝要求進行裝配。

2.2.1 主要零部件的裝配和總裝配

1）模柄的裝配。

這里模具的模柄是組裝在上模座上的如圖所示：

模柄與上模座的配合要求是H7/m6，裝配時，可用壓力機或用鉗工敲擊的方法把模柄壓入上模座，安裝后用90°角尺檢查模柄與上模座上平面，垂直度是否正確，如果一切順利就反過來以模座下平面為基準，用平面磨床磨平模柄端面突出部分，最后用螺釘或定位銷緊固。

2）上模凸凹模與固定板的裝配及凸模沖頭的裝配。

（1）將凸模沖頭壓入凸凹模中反面用螺釘緊固，檢查測量裝配是否符合圖紙要求。

（2）凸凹模與固定板的配合要求H7/m6，裝配時將精加工好的凸凹模壓入固定板中，根據固定板二平面檢查凸凹模平面度和垂直度是否符合要求，最后用螺栓和定位銷緊固。

以上兩步在裝配時注意凸模沖頭和凸凹模刃口不能碰壞，并且壓入裝配時各配合面要清潔，不能有雜物夾在中間，以免影響裝配精度。

3）下模凹模，拉深凸模與凹模固定板的裝配。

如圖所示，裝配時先將凹模通過壓力機壓入下模固定板中，配合要求H7/m6，檢查凹模上平面和垂直度是否符合圖紙要求，下平面以固定板的下平面為基準磨平。其次，壓入拉深凸模在凹模中，并且使拉深凸模底面與固定板底面平行重合。最后放入頂出裝置12和橡膠14備用。

4）彈頂裝置的安裝。

用二塊鐵板18把橡膠20夾在一起固定，鉆孔以備在總組裝最后安裝并且備好四根等高頂桿18。

5）總組裝

模具的主要組件裝配完畢后開始總組裝，裝配順序是先裝下模組件后再裝上模組件。

（1）下模座上放上墊板，然后按上凹模固定板組件，調整位置后用內六角螺絲緊固，并打上定位銷定位。

（2）上模組件安裝，先將打料桿組件23、24、27、5組裝在凸凹模固定板組件中，然后將組件蓋上墊板后裝在上模座上用螺絲預緊，最后等模具間隙調整后緊固，鉆鉸定位銷孔，配定位銷。

2.2.2 模具的調整

（1）模具的調整主要是模具間隙，即落料間隙、沖孔間隙的調整，如果不均勻不但會使制件不合格，嚴重時會損壞模具的零部件。首先以模架導柱、導套導向零件為基準，在下模凹模刃口處利用墊片法均勻放上4塊0.2mm銅皮，使上下模合模后凸凹模間隙均勻一致，最后緊固預緊的螺絲，配鉆定位銷孔，安裝定位銷。

（2）安裝上模卸料板，通過螺絲26壓縮橡膠調整位置，使卸料板處于稍高于凸凹模2～3mm位置，并且使卸料板有一定的預壓力。安裝下模的彈頂裝置，首先把壓邊圈放入凹模內，旋入四根螺紋頂桿，使它們下端面平齊（看圖一）然后安裝彈頂裝置，調整螺釘和螺母，使拉深凸模與壓邊圈平面平齊或稍低。

（3）模具的試沖和調整。

模具裝配后，必須在生產條件下，進行試沖，沖出的工件按沖壓零件產品圖或試樣進行檢查驗收，如發現缺陷，要仔細分析找出原因。并對模具進行適當調整和修理。然后再試沖，直到模具正常工作并得到合格的制件為止。

參考文獻

[1]工具鉗工技師培訓教材.機械工業出版社.

[2]冷沖模設計手冊.機械工業出版社.