浅谈冷冲模凸凹模间隙控制与调整方法

浅谈冷冲模凸凹模间隙控制与调整方法
 摘要：在实际生产过程中模具凸模和凹模之间的间隙将直接影响制件的质量和模具的使用寿命，合理控制凸、凹模间隙并使凸、凹模间隙均匀是装配的关键。根据本人在假期实习过程中控制凸凹模间隙的体会，谈谈关于冲压模装配前需注意的及凸、凹模间隙的控制与调整方法。
 关键词：冷冲模 质量 间隙 调整
 
 冷冲压模具凸、凹模间隙的大小和均匀程度直接影响冲裁件的质量和模具的使用寿命的长短。在保证冲裁件间隙时装配也是模具制造中十分重要的环节，而且装配质量将直接影响凸、凹模的间隙是否均匀。比如加工时凸、凹模的尺寸精度虽已达到要求，但是在装配时如果调整不好，就会造成间隙不均匀，冲出的零件有毛边。甚至会冲出不合格的零件。模具装配的关键是要控制凸、凹模的相对位置，以保证凸、凹模的间隙正确、均匀并能冲出合格的零件。
 一.模具在装配前应关注的问题
 凸、凹模间隙既与模具本身零件的精度有关，也与装配时的装配工艺是否合理有关。为了保证凸、凹模的位置正确和间隙均匀，模具从设计、加工到装配整个环节要注意的问题如下：
 （1）凸、凹模的正确设计和制造
 设计模具时首先应根据冲裁件的断面质量、模具使用寿命等因素选择合理的凸、凹模间隙。并要考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，一般在设计模具时采用最小合理间隙。并在制造过程中保证模具零件的加工质量和精度，在装配过程中确保凸、凹模间隙均匀，这对于加工复杂形状零件十分关键。
 （2）装配方法的选择要合理
 冲模装配方法大致包括直接装配法和配合装配法。装配前必须仔细研究模具装配图，充分考虑和分析冲模的结构特点、冲模零件加工工艺和加工精度等，以选择方便、准确、可靠的装配方法以保证冲裁件质量。
 二.凸、凹模间隙的控制与调整的方法
 凸、凹模的间隙控制，应根据冲模结构、间隙大小、冲裁件的质量和实际装配条件来选定。凸、凹模间隙的控制与调整方法有以下几种。
 （1） 透光法
 将凸、凹模合模后，用光照射底面，观察凸、凹模刃口周围透过的光线和分布情况来判断间隙的大小和均匀性。如果不均匀，重新调整至间隙均匀后再固定，此法适用于薄板小间隙冲裁模。
 （2） 塞尺法
 将凸、凹模合模后，用凸、凹模单边间隙厚度的塞尺塞入凸、凹模各方向间隙中。然后拧紧上模固定螺钉。最后放纸试冲，最后将上模座与固定板配钻、铰定位销孔，并打人销钉定位。
 （3） 垫片调整法
 
1.凹模  2，9.垫片  3，7.凸模  4.固定板  5，8.等高垫  6.导套  10.导柱
 图1  垫片调整间隙法
 垫片调整间隙法简便、应用广泛。如图1所示，合模后垫好等高垫铁，将垫片包在凸模上使凸模进入凹模内，观察凸、凹模的间隙状况。如果间隙不均匀，用敲击凸模固定板的方法调整间隙，然后拧紧上模固定螺钉。最后放纸试冲，观察切纸上四周毛刺均匀程度，从而判断凸、凹模间隙是否均匀，再调整间隙直至冲裁毛刺均匀为止。最后将上模座与固定板配钻、铰定位销孔，并打入销钉定位。这种方法广泛适用于冲裁材料较厚的大间隙冲模和弯曲、拉深成形模具的间隙控制。
 （3）化学法
 当凸、凹模的形状复杂时，用上述几种方法调整间隙较困难时，这时可用化学方法来控制间隙，常用的是电镀法。电镀法是在凸模工作端表面镀上一层铜或锌来代替垫片。镀层厚度与单边隙相同，刃人凹模孔内，检查上下移动无阻滞现象即可装配紧固。镀层在冲模使用过程中会自然脱落，无需去除。此法镀层均匀，可提高装配间隙的均匀性。
 （4）工艺措施调整法
 采用工艺措施调整模具间隙主要有3种方法：
 1.尺寸法
 加工凸模时，将凸模前端适当加长，加长段截面尺寸加工到与凹模型孔尺寸相同。装配时，使凸模进入凹模型孔，自然形成冲裁间隙，然后将凸模连同凸模固定板一起与上模座配作销钉固定，最后将凸模前端加长段去除即可形成均匀间隙。
 2.定位孔法
 工艺定位孔法就和级进模里面的原理差不多。其具体方法如如图2所示。加工时，在凸模固定板和凹模相同的.位置上加工两定位孔，可将定位孔与模具型腔一次割出。装配时，在定位孔内插入定位销来保证间隙。
 
图2  工艺定位孔调整法 
  3.定位套法
 工艺定位套法是装配前先加工一个定位套。如图3所示，要求d1、d2、d3尺寸一次装夹加工，以保证同轴度。装配时使其分别与凹模2、凸模1和凸凹模4的孔处于滑动配合形式来保证各处的冲裁间隙。将凸模连同凸模固定板一起与上模座配作销钉固定，最后将定位套3卸下，间隙即调整好了。
 
 （a）调整方法图解                 （b）定位套
 1.凸模  2.凹模  3.定位套   4.凸凹模
 图3  工艺定位套调整法
 （5） 标准样板法
 根据零件图预先在线切割机床上加工一标准样板或采用合格冲压零件，装配调整时将其放在凸、凹模之间，使上、下模相对运动时松紧程度适当即可。
 （6） 测量法
 测量法采用的测量工具有塞尺。塞尺测量法调整后的凸、凹模间隙均匀性好，是常用的方法。装配时，在凸模刃口放入凹模孔内后，根据凸、凹模间隙的大小选择不同规格的塞尺插入凸、凹模间隙中，检查凹模刃口周边各处间隙，并根据测量结果进行调整。调整时只要敲击凸模固定板直至调整好为止。
 三.调整修配法
 冲模在使用一段时间后，由于凸、凹模的正常磨损。要对所加工的零件进行检查，若制品产生毛刺，凸、凹模刃口变钝和崩刃因素，则是因为凸、凹模间隙因磨损发生了变化，即变大或不均匀。为使凸、凹模恢复到原来的间隙值冲出合格零件可采用以下方法进行修配。
 （1） 凸、凹模间隙变大的修配方法
 一般冲模在使用一段时间后，由于正常磨损会使凸、凹模间隙逐渐增大，从而使工件产生毛刺等一系列的问题。这种情况下，可先用厚度等于单面间隙值的块规插入凸、凹模刃口之间，若凸、凹模间隙不太大，修磨工作部分的刃口继续使用，可改善冲件质量。当间隙值过大时，则可采高温加热后局部锻打的方法重新修正凹模尺寸使其恢复到原来的间隙值。工件冷却后，再用压印锉修法重新修整间隙值，并用火焰表面淬火的方法来提高刃口表面的硬度。
 （2） 凸、凹模间隙不均匀的修配方法
 冲模使用一段时间后，间隙不均匀会使冲件局部边缘产生毛刺或刃口被咬坏。在冲模正常磨损情况下，由于导向装置磨损后精度降低使得凸、凹模相对发生偏移，应分别在导柱和导套上镀一层铬使其恢复到原来的尺寸，再通过压印锉修法将高点去除。如果是由于定位销松动失去定位作用而致使凸、凹模不同心，从而引起凸、凹模间隙不均匀。应先将凸、凹模间隙调整好，重新配作销钉固定。
 四.结束语
 模具凸、凹模间隙是否得当直接影响到冲裁件的质量和模具的使用寿命。确定和调整凸、凹模间隙是十分关键的。调整的方法多种多样。我们应根据不同的情况选择不同的调整方法，目的是在保证提高效率的基础上正确调整、修配好冲裁间隙以至冲出合格制件。
     参考文献
 （1）《冲压模具与制造》. 薛兽翔主编．北京化学工业出版社.2OO4
 （2）《模具设计与制造》. 谢昱北主编．北京大学出版社.2005
 （3）《冲压模设计实用手册》. 郑家贤主编.机械工业出版社.2007