冲压模具零件制造与装配
冲裁属于分离工序，冲裁模凸、凹模带有锋利刃口，凸、凹模之间的间隙较小，其加工具有如下特点：
（1）凸、凹模材质一般是工具钢或合金工具钢，热处理后的硬度为58～62HRC，凹模比凸模稍硬一些；
（2）凸、凹模精度主要根据冲裁件精度决定，一般尺寸精度在IT6～IT9，工作表面粗糙度在Ra=1.6～0.4μm；
（3）凸、凹模工作端带有锋利刃口，刃口平直（斜刃除外），安装固定部分要符合配合要求；
（4）凸、凹模装配后应保证均匀的最小合理间隙。
（5）凸模的加工主要是外形加工，凹模的加工主要是孔（系）加工。凹模型孔加工和直通式凸模加工常用线切割方法。
凸模和凹模的加工方案根据其设计计算方案的不同，一般有分开加工和配合加工两种，其加工特点和适用范围见表7.2.1。
凸模和凹模的加工方法主要根据凸模和凹模的形状和结构特点，并结合企业实际生产条件来决定，常用加工方法见表7.2.2、7.2.3。
注：表中加工方法应根据工厂设备情况和模具要求具体选用。
凸、凹模加工的典型工艺路线主要有以下几种形式：
（1）下料→锻造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→划线→刃口轮廓粗加工→刃口轮廓精加工→螺孔、销孔加工→淬火与回火→研磨或抛光。此工艺路线钳工工作量大，技术要求高，适用于形状简单、热处理变形小的零件。
（2）下料→锻造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→划线→刃口轮廓粗加工→螺孔、销孔加工→淬火与回火→采用成形磨削进行刃口轮廓精加工→研磨或抛光。此工艺路线能消除热处理变形对模具精度的影响，使凸、凹模的加工精度容易保证，可用于热处理变形大的零件。
（3）下料→锻造→退火→毛坯外形加工→螺孔、销孔、穿丝孔加工→淬火与回火→磨削加工上下面及基准面→线切割加工→钳工修整。此工艺路线主要用于以线切割加工为主要工艺的凸、凹模加工，尤其适用形状复杂、热处理变形大的直通式凸模、凹模零件。
例7.2.1 图2.1.2所示落料冲孔复合模的落料凹模如图7.2.1所示，制定其加工工艺路线。
基于企业具备模具生产的一般条件，并具有电加工设备。图7.2.1所示落料凹模的加工工艺过程如表7.2.4 所示。
材料：T10A 热处理： 60～64HRC
图7.2.1 落料凹模
模具零件除工作型面零件外，还有模座、导柱、导套、固定板、卸料板等其它模具零件，它们主要是板类零件、轴类零件和套类零件等。其它模具零件的加工相对于工作型面零件要容易些，其它模具零件加工特点如表7.2.5所示。
模具的装配就是根据模具的结构特点和技术条件，以一定的装配顺序和方法，将符合图纸技术要求的零件，经协调加工，组装成满足使用要求的模具。在装配过程中，既要保证配合零件的配合精度，又要保证零件之间的位置精度，对于具有相对运动的零（部）件，还必须保证它们之间的运动精度。因此，模具装配是最后实现冲模设计和冲压工艺意图的过程，是模具制造过程中的关键工序。模具装配的质量直接影响制件的冲压质量、模具的使用和模具寿命。
1．模具装配特点
模具属单件生产。组成模具实体的零件，有些在制造过程中是按照图纸标注的尺寸和公差独立地进行加工的（如落料凹模、冲孔凸模、导柱和导套、模柄等），这类零件一般都是直接进入装配；有些在制造过程中只有部分尺寸可以按照图纸标注尺寸进行加工，需协调相关尺寸；有的在进入装配前需采用配制或合体加工，有的需在装配过程中通过配制取得协调，图纸上标注的这部分尺寸只作为参考（如模座的导套或导柱固装孔，多凸模固定板上的凸模固装孔，需连接固定在一起的板件螺栓孔、销钉孔等）。
因此，模具装配适合于采用集中装配，在装配工艺上多采用修配法和调整装配法来保证装配精度。从而实现能用精度不高的组成零件，达到较高的装配精度，降低零件加工要求。
2．装配技术要求
冲裁模装配后，应达到下述主要技术要求：
（1）模架精度应符合国家标准（JB/T8050—1999《冲模模架技术条件》、JB/T8071—1995《冲模模架精度检查》）规定。模具的闭合高度应符合图纸的规定要求。
（2）装配好的冲模，上模沿导柱上、下滑动应平稳、可靠。
（3）凸、凹模间的间隙应符合图纸规定的要求，分布均匀。凸模或凹模的工作行程符合技术条件的规定。
（4）定位和挡料装置的相对位置应符合图纸要求。冲裁模导料板间距离需与图纸规定一
致；导料面应与凹模进料方向的中心线平行；带侧压装置的导料板，其侧压板应滑动灵活，
工作可靠。
（5）卸料和顶件装置的相对位置应符合设计要求，超高量在许用规定范围内，工作面不允许有倾斜或单边偏摆，以保证制件或废料能及时卸下和顺利顶出。
（6）紧固件装配应可靠，螺栓螺纹旋入长度在钢件连接时应不小于螺栓的直径，铸件连接时应不小于1.5倍螺栓直径；销钉与每个零件的配合长度应大于1.5倍销钉直径；螺栓和销钉的端面不应露出上、下模座等零件的表面。
（7）落料孔或出料槽应畅通无阻，保证制件或废料能自由排出。
（8）标准件应能互换。紧固螺钉和定位销钉与其孔的配合应正常、良好。
（9）模具在压力机上的安装尺寸需符合选用设备的要求；起吊零件应安全可靠。
（10）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。
3．冲模装配的工艺要点
在模具装配之前，要认真研究模具图纸，根据其结构特点和技术条件，制定合理的装配方案，并对提交的零件进行检查，除了必须符合设计图纸要求外，还应满足装配工序对各类零件提出的要求，检查无误方可按规定步骤进行装配。装配过程中，要合理选择检测方法及测量工具。
冲模装配工艺要点是：
（1）选择装配基准件。装配时，先要选择基准件。选择基准件的原则是按照模具主要零件加工时的依赖关系来确定。可以作为装配基准件的主要有凸模、凹模、凸凹模、导向板及固定板等。
（2）组件装配。组件装配是指模具在总装前，将两个以上的零件按照规定的技术要求连接成一个组件的装配工作。如模架的组装，凸模和凹模与固定板的组装，卸料与推件机构各零件的组装等。这些组件，应按照各零件所具有的功能进行组装，这将会对整副模具的装配精度起到一定的保证作用。
（3）总体装配。总装是将零件和组件结合成一副完整的模具过程。在总装前，应选好装配的基准件和安排好上、下模的装配顺序。
（4）调整凸、凹模间隙。在装配模具时，必须严格控制及调整凸、凹模间隙的均匀性。间隙调整后，才能紧固螺钉及销钉。
调整凸、凹模间隙的方法主要有透光法、测量法、垫片法、涂层法、镀铜法等。
（5）检验、调试。模具装配完毕后。必须保证装配精度，满足规定的各项技术要求，并要按照模具验收技术条件，检验模具各部分的功能。在实际生产条件下进行试模，并按试模生产制件情况调整、修正模具，当试模合格后，模具加工、装配才算基本完成。
4． 冲模装配顺序确定
为了便于对模，总装前应合理确定上、下模的装配顺序，以防出现不便调整的情况。上、下模的装配顺序与模具的结构有关。一般先装基准件，再装其它件并调整间隙均匀。不同结构的模具装配顺序说明如下：
（1）无导向装置的冲模这类模具的上、下模，其间的相对位置是在压力机上安装时调整的，工作过程中由压力机的导轨精度保证，因此装配时，上、下模可以独立进行，彼此基本无关。
（2）有导柱的单工序模这类模具装配相对简单。如果模具结构是凹模安装在下模座上，则一般先将凹模安装在下模上，再将凸模与凸模固定板装在一起，然后依据下模配装上模。其装配路线如图7.2.2所示。
（3）有导柱的连续模通常导柱导向的连续模都以凹模作装配基准件（如果凹模是镶拼式结构，应先组装镶拼式凹模），先将凹模装配在下模座上，凸模与凸模固定板装在一起，再以凹模为基准，调整好间隙，将凸模固定板安装在上模座上，经试冲合格后，钻铰定位销孔。
导套装配→模柄装配↘模架→装配下模部分→装配上模部分→试模导柱装配↗
图7.2.2 有导柱的单工序模装配路线
（4）有导柱的复合模 复合模结构紧凑，模具零件加工精度较高，模具装配的难度较大，特别是装配对内、外形有同轴度要求的模具，更是如此。
复合模属于单工位模具。复合模的装配程序和装配方法相当于在同一工位上先装配冲孔模，然后以冲孔模为基准，再装配落料模。基于此原理，装配复合模应遵循如下原则：
① 复合模装配应以凸凹模作装配基准件。先将装有凸凹模的固定板用螺栓和销钉安装、固定在指定模座的相应位置上；再按凸凹模的内形装配、调整冲孔凸模固定板的相对位置，使冲孔凸、凹模间的间隙趋于均匀，用螺栓固定；然后再以凸凹模的外形为基准，装配、调整落料凹模相对凸凹模的位置，调整间隙，用螺栓固定。
② 试冲无误后，将冲孔凸模固定板和落料凹模分别用定位销，在同一模座经钻铰和配
钻、配铰销孔后，打入定位。
模具按图纸技术要求加工与装配后，必须在符合实际生产条件的环境中进行试冲压生产，通过试冲可以发现模具设计与制造的缺陷，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，才能将模具正式交付生产使用。
1．模具调试的目的
模具试冲、调整简称调试，调试的目的在于：
（1）鉴定模具的质量。验证该模具生产的产品质量是否符合要求，确定该模具能否交付生产使用。
（2）帮助确定产品的成形条件和工艺规程。模具通过试冲与调整，生产出合格产品后，可以在试冲过程中，掌握和了解模具使用性能，产品成形条件、方法和规律，从而对产品批量生产时的工艺规程制定提供帮助。
（3）帮助确定成形零件毛坯形状、尺寸及用料标准。在冷冲模设计中，有些形状复杂或精度要求较高的冲压成形零件，很难在设计时，精确地计算出变形前毛坯的尺寸和形状。为了要得到较准确的毛坯形状、尺寸及用料标准，只有通过反复试冲才能确定。
（4）帮助确定工艺和模具设计中的某些尺寸。对于形状复杂或精度要求较高的冲压成形零件，在工艺和模具设计中，有个别难以用计算方法确定的尺寸，如拉深模的凸、凹模圆角半径等，必须经过试冲，才能准确确定。
（5）通过调试，发现问题，解决问题，积累经验，有助于进一步提高模具设计和制造水
平。
由此可见，模具调试过程十分重要，是必不可少的。但调试的时间和试冲次数应尽可能少，这就要求模具设计与制造质量过硬，最好一次调试成功。在调试过程中，合格冲压件数的取样一般应在20～1000件之间。
2．冲裁模的调试
模具调试，因模具类型不同、结构不同，可能出现的问题也不同，调试的内容也随之变
化。
冲裁模调试要点：
（1）模具闭合高度调试。模具应与冲压设备配合好，保证模具应有的闭合高度和开启高
度。
（2）导向机构的调试。导柱、导套要有好的配合精度，保证模具运动平稳、可靠。
（3）凸、凹模刃口及间隙调试。刃口锋利，间隙要均匀。
（4）定位装置的调试。定位要准确、可靠。
（5）卸料及出件装置的调试。卸料及出件要通畅，不能出现卡住现象。
冲裁模试冲时出现的问题和调整方法见表7.2.6。
