模具制造工艺学第6章模具装配课件.ppt
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- 模具 制造 工艺学 装配 课件
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1、第第6 6章章 模模 具具 装装 配配6.1 6.1 概述概述6.2 6.2 冷冲模的装配冷冲模的装配6.3 6.3 塑料模的装配塑料模的装配返回目录第第6 6章章 模模 具具 装装 配配 模具装配就是根据模具的结构特点和技术条模具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,将符合图样技术件,以一定的装配顺序和方法,将符合图样技术要求的零件,经协调加工,组装成满足使用要求要求的零件,经协调加工,组装成满足使用要求的模具过程。因此,模具装配的质量直接影响制的模具过程。因此,模具装配的质量直接影响制件的冲压质量、模具的使用件的冲压质量、模具的使用、维修和模具寿命。维修和模具寿命。
2、返回6.1 6.1 概概 述述 模具装配的重要问题是用什么样的组织形式及装配工艺模具装配的重要问题是用什么样的组织形式及装配工艺方法达到装配精度要求,如何根据装配精度要求来确定零件方法达到装配精度要求,如何根据装配精度要求来确定零件的制造公差,从而建立和分析装配尺寸链,确定经济合理的的制造公差,从而建立和分析装配尺寸链,确定经济合理的装配工艺方法和零件的制造公差。装配工艺方法和零件的制造公差。返回 正确的选择模具装配的组织形式和方法是保证模具装配质量正确的选择模具装配的组织形式和方法是保证模具装配质量和提高装配效率的有效措施。和提高装配效率的有效措施。1.1.模具装配的组织形式模具装配的组织形
3、式 模具装配的组织形式,主要取决于模具的生产批量的大小。模具装配的组织形式,主要取决于模具的生产批量的大小。通常有固定式装配和移动式装配两种。通常有固定式装配和移动式装配两种。(1)(1)固定式装配固定式装配 固定式装配是指从零件装配成部件或模具的全过程是在固定固定式装配是指从零件装配成部件或模具的全过程是在固定的工作地点完成。它可以分为集中装配和分散装配两种形式。的工作地点完成。它可以分为集中装配和分散装配两种形式。集中装配集中装配 这种装配是指从零件组装成部件或模具的全过这种装配是指从零件组装成部件或模具的全过程,由一个组程,由一个组(或工人或工人)在固定地点完成。在固定地点完成。这种装配
4、形式需要调整的部位较多,装配周期长、效率低、这种装配形式需要调整的部位较多,装配周期长、效率低、6.1.1 6.1.1 模具装配的组织形式及方模具装配的组织形式及方法法返回工作地点面积大,必须由技术水平较高的工人来承担。适用于单件、工作地点面积大,必须由技术水平较高的工人来承担。适用于单件、小批量或装配精度要求较高的装配。小批量或装配精度要求较高的装配。分散装配分散装配 这种装配是指将模具装配的全部工作,分散为这种装配是指将模具装配的全部工作,分散为各部件的装配和总装配,在固定的地点完成。这种装配形式由于参各部件的装配和总装配,在固定的地点完成。这种装配形式由于参与装配的工人多、工作面积大、生
5、产效率高、装配周期较短,适用与装配的工人多、工作面积大、生产效率高、装配周期较短,适用于批量模具的装配。于批量模具的装配。(2)(2)移动式装配移动式装配移动式装配是指每一装配工序按一定的时间完成,装配后的部件或移动式装配是指每一装配工序按一定的时间完成,装配后的部件或模具经传送工具输送到下一个工序。根据传送工具的运动情况可分模具经传送工具输送到下一个工序。根据传送工具的运动情况可分为断续移动式和连续移动式两种。为断续移动式和连续移动式两种。断续移动式断续移动式 这种装配是指每一组装配工人在一定的周期这种装配是指每一组装配工人在一定的周期内完成一定的装配工内完成一定的装配工序,组装结束后由传送
6、工具周期性地输送到下序,组装结束后由传送工具周期性地输送到下一道装配工序。该方式对装配工人的技术水平要求低,装配效率高、一道装配工序。该方式对装配工人的技术水平要求低,装配效率高、周期短。适用于大批量模具的装配工作。周期短。适用于大批量模具的装配工作。连续移动式连续移动式 这种装配形式是指装配工作在输送工具以一这种装配形式是指装配工作在输送工具以一定速度连续移动的过程中完成。其装配的分工原则基本与断续移动定速度连续移动的过程中完成。其装配的分工原则基本与断续移动返回的过程中完成。其装配的分工原则基本与断续移动式相同,不同的过程中完成。其装配的分工原则基本与断续移动式相同,不同的是传送工具做连续
7、运动,装配工作必须在一定的时间内完成。的是传送工具做连续运动,装配工作必须在一定的时间内完成。该方式对装配工人的技术水平要求低,但必须熟练,装配效率高、该方式对装配工人的技术水平要求低,但必须熟练,装配效率高、周期短,适用于大批量模具的装配。周期短,适用于大批量模具的装配。2.2.模具装配的工艺方法模具装配的工艺方法 模具装配的工艺方法有互换法、修配法和调整法。模具生产模具装配的工艺方法有互换法、修配法和调整法。模具生产属于单件小批量生产,具有成套性和装配精度高的特点。所以,属于单件小批量生产,具有成套性和装配精度高的特点。所以,目前模具装配常用修配法和调整法。今后随着模具加工设备的现目前模具
8、装配常用修配法和调整法。今后随着模具加工设备的现代化,零件制造精度逐渐满足互换法的要求,互换法的应用将会代化,零件制造精度逐渐满足互换法的要求,互换法的应用将会越来越广泛。越来越广泛。(1)(1)互换装配法互换装配法 互换法的实质是通过控制零件制造加工误差来保证装配精互换法的实质是通过控制零件制造加工误差来保证装配精度。按互换程度分为完全互换法和部分互换法。度。按互换程度分为完全互换法和部分互换法。完全互换法完全互换法 这种方法是指装配时,各配合零件不经选择、修理和调整即这种方法是指装配时,各配合零件不经选择、修理和调整即可达到装配精度的要求。可达到装配精度的要求。返回 要使装配零件达到完全互
9、换,其装配精度要求和被装配零件要使装配零件达到完全互换,其装配精度要求和被装配零件的制造公差之间应满足以下条件,即:的制造公差之间应满足以下条件,即:(6-1)(6-1)式中:式中:装配允许的误差装配允许的误差(公差公差);各有关零件的制造公差。各有关零件的制造公差。采用完全互换法进行装配时,如果装配的精度要求高,装配采用完全互换法进行装配时,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。但该法具有装配工作简单,质量稳定,易于流水作业,效困难。但该法具有装配工作简单,质量稳定,易于流水作业,效率高
10、,对装配工人技术要求低,模具维修方便等优点。因此,被率高,对装配工人技术要求低,模具维修方便等优点。因此,被广泛应用于模具和其他机器制造业。特鹗视糜诖笈广泛应用于模具和其他机器制造业。特鹗视糜诖笈、尺寸组成、尺寸组成环较少的模具零件的装配工作。环较少的模具零件的装配工作。部分互换法部分互换法(概率法概率法)这种方法是指装配时,各配合零件的制造公差将有部分不能达到这种方法是指装配时,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平方根小于或等于允许的装配误差,即之和的平方根小于或等于允许的
11、装配误差,即返回(6-2)(6-2)显然与公式显然与公式(6-1)(6-1)相比,零件的公差可以放大些,克服了采相比,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,制造困难的不足,使用完全互换法计算出来的零件尺寸偏高,制造困难的不足,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,但超差的几率很小,合格率为着超差的可能,但超差的几率很小,合格率为99.73%99.73%,只有少,只有少数零件不能互换,故称数零件不能互换,故称“部分互换法部分互换法”。(2)(2)修配装配法修配装配法 修配装配法是指装
12、配时修去指定零件的预留修配量,达到修配装配法是指装配时修去指定零件的预留修配量,达到装配精度要求的方法。这种方法广泛应用于单件或小批量生产装配精度要求的方法。这种方法广泛应用于单件或小批量生产的模具装配工作。常用的修配方法有以下两种。的模具装配工作。常用的修配方法有以下两种。指定零件修配法指定零件修配法 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。件进行切削加工,达到装配精度要求的加工方法
13、。指定的零件应易于加工,而且在装配时它的尺寸变化不会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。如图影响其他尺寸链。如图6.16.1所示,为热固性塑料压模,装配后要所示,为热固性塑料压模,装配后要返回求上、下型芯在求上、下型芯在B B面上,凹模的上、下平面与上下固定板在面上,凹模的上、下平面与上下固定板在A A、C C面上同时保持接触。为了保证零件的加工和装配简化,选择凹面上同时保持接触。为了保证零件的加工和装配简化,选择凹模为修配件。凹模的上、下平面在加工时预留一定的修配余量,模为修配件。凹模的上、下平面在加工时预留一定的修配余量,其大小可根据具体情况或经验确定。修配前
14、应进行预装配,测其大小可根据具体情况或经验确定。修配前应进行预装配,测出实际的修配余量大小,然后拆开凹模按测出的修配余量修配,出实际的修配余量大小,然后拆开凹模按测出的修配余量修配,再重新装配达到装配要求。再重新装配达到装配要求。返回返回 合并加工修配法合并加工修配法 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。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,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
15、大,更容易保证装配精度的要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。如图求。如图6.26.2所示,当凸模和固定板组合后,要求凸模上端面和固定所示,当凸模和固定板组合后,要求凸模上端面和固定板的上平面为同一平面。采用合并修配法,在单独加工凸模和固定板板的上平面为同一平面。采用合并修配法,在单独加工凸模和固定板时,对和尺寸就不严格控制,而是将两者组合在一起后,进行磨削上时,对和尺寸就不严格控制,而是将两者组合在一起后,进行磨削上平面,以保证装配要求。平面,以保证装配要求。图图6.2 6.2 合并加工修配法合并加工修配法返回3.3.调整装配法调整装配法 调整法是用改变模具中可调
16、整零件的相对位置或变调整法是用改变模具中可调整零件的相对位置或变化的一组固定尺寸零件化的一组固定尺寸零件(如垫片、垫圈如垫片、垫圈)来达到装配精度来达到装配精度要求的方法。其实质与修配法相同,常用的调整法有以要求的方法。其实质与修配法相同,常用的调整法有以下两种。下两种。(1)(1)可动调整法可动调整法 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。图到装配要求的方法。图6.36.3所示为冷冲模上出件的弹性所示为冷冲模上出件的弹性顶件装置,通过旋转螺母,压缩橡胶,使顶件力增大。顶件装置,通过旋转螺母,压缩橡胶,使顶件力增大。返回返回
17、(2)(2)固定调整法固定调整法 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。图到装配要求的方法。图6.46.4所示为塑料注射模具滑块型芯水平位置的所示为塑料注射模具滑块型芯水平位置的调整,可通过更换调整垫的厚度达到装配精度的要求。调整垫可制调整,可通过更换调整垫的厚度达到装配精度的要求。调整垫可制造成不同厚度,装配时根据预装配时对间隙的测量结果,选择一个造成不同厚度,装配时根据预装配时对间隙的测量结果,选择一个适当厚度的调整垫进行装配,达到所要求的型芯位置。适当厚度的调整垫进行装配,达到所要求的型芯位置。返回
18、模具装配中,将与某项精度指标有关的各个零件尺寸依次模具装配中,将与某项精度指标有关的各个零件尺寸依次排列,形成一个封闭的链形尺寸组合,称为装配尺寸链。其特排列,形成一个封闭的链形尺寸组合,称为装配尺寸链。其特征是封闭性,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,如图成封闭图形,没有开口,如图6.5(6.5(b)b)所示。所示。1.1.装配尺寸链的组成装配尺寸链的组成 组成装配尺寸链的每一个尺寸称为装配尺寸链组成装配尺寸链的每一个尺寸称为装配尺寸链环,如图环,如图6.5(a)6.5(a)所示,共有所示,共有5 5个尺寸链
19、环个尺寸链环(A A0 0、)。尺寸链环可分为封闭环和组成环两。尺寸链环可分为封闭环和组成环两大类。大类。6.1.2 6.1.2 模具的装配尺寸链模具的装配尺寸链返回返回 (1)(1)封闭环的确定封闭环的确定 在装配过程中,间接得到的尺寸称为封闭环,它往往是装配在装配过程中,间接得到的尺寸称为封闭环,它往往是装配精度要求或是技术条件要求的尺寸,用精度要求或是技术条件要求的尺寸,用A A0 0表示,如图表示,如图6.56.5中的中的A A0 0尺尺寸。在尺寸链的建立中,首先要正确地确定封闭环,封闭环找错寸。在尺寸链的建立中,首先要正确地确定封闭环,封闭环找错了,整个尺寸链的解也就错了。了,整个尺
20、寸链的解也就错了。(2)(2)组成环的查找组成环的查找 在装配尺寸链中,直接得到的尺寸称为组成环,用表示,如在装配尺寸链中,直接得到的尺寸称为组成环,用表示,如图图6.56.5中、和。由于尺寸链是由一个封闭环和若干个组成环所组中、和。由于尺寸链是由一个封闭环和若干个组成环所组成的封闭图形,故尺寸链中组成环的尺寸变化必然引起封闭环的成的封闭图形,故尺寸链中组成环的尺寸变化必然引起封闭环的尺寸变化。当某组成环尺寸增大尺寸变化。当某组成环尺寸增大(其他组成环尺寸不变其他组成环尺寸不变),封闭环,封闭环尺寸也随之增大时,则该组成环为增环,以表示,如图尺寸也随之增大时,则该组成环为增环,以表示,如图6.
21、56.5中和。中和。当某组成环尺寸增大当某组成环尺寸增大(其他组成环不变其他组成环不变),封闭环尺寸随之减小时,封闭环尺寸随之减小时,则该组成环称为减环,用表示,如图则该组成环称为减环,用表示,如图6.56.5中的和。中的和。(3)(3)快速确定增环和减环的方法快速确定增环和减环的方法 为了快速确定组成环的性质,可先在尺寸链图上平行于封闭为了快速确定组成环的性质,可先在尺寸链图上平行于封闭环,沿任意方向画一箭头,然后沿此箭头方向环绕尺寸链一周,环,沿任意方向画一箭头,然后沿此箭头方向环绕尺寸链一周,返回 平行于每一个组成环尺寸依次画出箭头,箭头指向与封闭环平行于每一个组成环尺寸依次画出箭头,箭
22、头指向与封闭环相反的组成环为增环,箭头指向与封闭环相同的为减环,如图相反的组成环为增环,箭头指向与封闭环相同的为减环,如图6.5(b)6.5(b)所示。所示。2.2.装配尺寸链计算的基本公式装配尺寸链计算的基本公式 计算装配尺寸链的目的是要求出装配尺寸链中计算装配尺寸链的目的是要求出装配尺寸链中某些环的基本尺寸及其上、下偏差。生产中一般采某些环的基本尺寸及其上、下偏差。生产中一般采用极值法,其基本公式如下:用极值法,其基本公式如下:返回返回式中:式中:包括封闭环在内的尺寸链总环数;包括封闭环在内的尺寸链总环数;m m增环的数目;增环的数目;n n-1-1组成环组成环(包括增环和减环包括增环和减
23、环)的数目。的数目。上述公式中用到尺寸及偏差或公差符号见表上述公式中用到尺寸及偏差或公差符号见表6.16.1。返回3.3.装配尺寸链的计算举例装配尺寸链的计算举例 应用装配尺寸链来解决装配精度问题,其步应用装配尺寸链来解决装配精度问题,其步骤是:建立装配尺寸链,确定装配工艺方法,进骤是:建立装配尺寸链,确定装配工艺方法,进行尺寸链计算,最终确定零件的制造公差。行尺寸链计算,最终确定零件的制造公差。以下采用互换法,举例说明装配尺寸链各组以下采用互换法,举例说明装配尺寸链各组成环的公差和极限偏差的计算过程。成环的公差和极限偏差的计算过程。图图6.66.6所示为塑料注射模斜楔锁紧滑块机构。所示为塑料
24、注射模斜楔锁紧滑块机构。模具装配精度和工作要求是:在空模闭合状态时,模具装配精度和工作要求是:在空模闭合状态时,必须使定模内平面至滑块分型面有必须使定模内平面至滑块分型面有0.18mm0.30mm0.18mm0.30mm的间隙;当模具在闭合注射后,的间隙;当模具在闭合注射后,两哈夫滑块沿着斜楔滑行产生锁紧力,确保哈夫两哈夫滑块沿着斜楔滑行产生锁紧力,确保哈夫滑块分型面密合,不产生塑件飞边。滑块分型面密合,不产生塑件飞边。返回返回 已知各零件基本尺寸为:已知各零件基本尺寸为:mmmm,mmmm,=37mm=37mm,的尺寸变动范围为,的尺寸变动范围为0.18mm0.30mm0.18mm0.30m
25、m。试分别采用互换法和修配法装配,确定各组成环的。试分别采用互换法和修配法装配,确定各组成环的公差和极限偏差。公差和极限偏差。解:首先绘制装配尺寸链简图,如图解:首先绘制装配尺寸链简图,如图6.6(b)6.6(b)所示。所示。由于由于A A0 0是在装配过程中最后间接形成的,故为封闭环,为增环,、是在装配过程中最后间接形成的,故为封闭环,为增环,、为减环。为减环。封闭环的基本尺寸封闭环的基本尺寸A A0 0:mmmm 符合模具技术规定要求符合模具技术规定要求A A0 0=0=0。封闭环的公差封闭环的公差T T0 0:mmmm (1)(1)各组成环的平均公差各组成环的平均公差mmmm式中:式中:
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