模具装配的工艺方法及工艺过程

模具装配的工艺方法及工艺过程

模具装配的工艺方法有互换装配法和非互换装配法。由于模具生产属单件生产，又具有成套性和装配精度高的特点，所以目前模具装配以非互换法为主。随着模具技术和设备的现代化，模具零件制造精度将逐渐满足互换法的要求，互换法的应用将会越来越多。

在学习模具装配方法之前，首先了解装配尺寸链的概念。

1.装配尺寸链

任何产品都是由若干零、部件组装而成的。为了保证产品质量，必须在保证各个零部件质量的同时，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。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（表面或轴线间的距离）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。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连接构成封闭图形，没有开口，如图8.1.1所示。组成装配尺寸链的每一个尺寸称为装配尺寸链环，图8.1.1共有5个尺寸链环，尺寸链环可分为封闭环和组成环两大类。

装配尺寸链的封闭环就是装配后的精度和技术要求。这种要求是通过将零件、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。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，是装配尺寸链的组成环，组成环分为增环和减环。

a)装配简图 b)装配尺寸链图

图8.1.1装配尺寸链

（1）封闭环的确定 在装配过程中，间接得到的尺寸称为封闭环，它往往是装配精度要求或是技术条件要求的尺寸，用A 0表示。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。

（2）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A i 表示，如图8.1.1中A 1、A 2、A 3、A 4。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尺寸变化。当某个组成环尺寸增大（其他组

成环尺寸不变），封闭环尺寸也随之增大时，则该组成环为增环，以i A 表示，如图8.1.1中

A 3、A 4。当某个组成环尺寸增大（其他组成环不变）,封闭环尺寸随之减小时，则该组成环

称为减环，用i A

表示,如图8.1.1中的A 1、A 2。

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，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8.1.1b ）所示。

2.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：

∑∑-+==-

=1

1

1

0n m i i

m i i A A A

（8.1.1）

∑∑-+==-

=1

1

min 1

max max

0n m i i m i i A A A

（8.1.2）

∑∑-+==-

=1

1max 1min min

0n m i i m i i A A A

（8.1.3）

∑∑-+==-

=1

110n m i i x m

i i s s A B A B A B

（8.1.4） ∑∑-+==-

=1

1

10n m i i s m

i i x x A B A B A B

（8.1.5）

∑-==11

0n i i T T （8.1.6）

∑∑-+==-

=1

1

1

0n m i im m i m i m

A A A

（8.1.7）

式中：n —包括封闭环在内的尺寸链总环数；m —增环的数目；n-1—组成环（包括增环和减环）的数目。

上述公式中用到尺寸及偏差或公差符号见表8.1.1

3.非互换装配法

由于模具装配技术要求一般都很高，其装配尺寸链又较多，因此，模具装配通常选择非互换性装配法。非互换性装配法主要有修配法和调整装配法。

（1）修配装配法

在单件小批生产中，当装配精度要求高时，如果采用完全互换法,则使相关零件的要求

很高，这对降低成本不利。在这种情况下，常常采用修配法。

修配法是在某零件上预留修配量，装配时根据实际需要修整预修面来达到装配要求的方法。修配法的优点是能够获得很高的装配精度，而零件的制造精度可以放宽。缺点是装配中增加了修配工作量，工时多且不易预先确定，装配质量依赖工人的技术水平，生产效率低。

图8.1.2所示是一注射模具的浇口套组件。浇口套装入定模板后要求上面高出定模板0.02mm，以便定位圈将其压紧。下表面则与定模板平齐。为了保证零件加工和装配的经济可行性，上表面高出定模板平面的0.02 mm由加工精度保证，下表面则选择浇口套为修配零件，预留高出定模板平面的修配余量h，将浇口套压入模板配合孔后，在平面磨床上将浇口套下表面和定模板平面一起磨平，使之达到装配要求。

图8.1.2浇口套组件修配装配

采用修配法时应注意：

1）应正确选择修配对象。即选择那些只与本装配精度有关，而与其他装配精度无关的零件作为修配对象。然后再选择其中易于拆装且修配面不大的零件作为修配件。

2）应通过尺寸链计算。合理确定修配件的尺寸和公差，既要保证它有足够的修配量，又不要使修配量过大。

3）应考虑用机械加工方法来代替手工修配。如用手持电动或气动修配工具。

（2）修配调整法

将各相关模具零件按经济加工精度制造，在装配时通过改变一个零件的位置或选定适当尺寸的调节件（如垫片、垫圈、套筒等）加入到尺寸链中进行补偿，以达到规定装配精度要求的方法称为调整装配法。

图8.1.3所示是塑料注射模滑块型芯水平位置的装配调整示意图。根据预装配时对间隙的测量结果，从一套不同厚度的调整垫片中，选择一个适当厚度的调整垫片进行装配，从而达到所要求的型芯位置。

1-调整垫片；2-紧楔块；3-滑块型芯 图8.1.3调节装配法

调整法的优点是：

1）在各组成环按经济加工精度制造的条件下，能获得较高的装配精度。 2）不需要做任何修配加工，还可以补偿因磨损和热变形对装配精度的影响。 缺点是：需要增加尺寸链中零件的数量，装配精度依赖工人的技术水平。 4. 互换装配法

装配时，各个配合的模具零件不经选择、修配、调整，组装后就能达到预先规定的装配精度和技术要求，这种装配方法称互换装配法。它是利用控制零件的制造误差来保证装配精度的方法。其原则是各有关零件公差之和小于或等于允许的装配误差。用公式表示如下：

∑=?≥n

i i 1

δδ

式中：δΔ—装配允许的误差（公差）；δ i ——各有关零件的制造公差。 在这种装配中，零件是可以完全互换的。互换法的优点是： 1）装配过程简单，生产率高。

2）对工人技术水平要求不高，便于流水作业和自动化装配。 3）容易实现专业化生产，降低成本。 4）备件供应方便。

但是互换法将提高零件的加工精度（相对其他装配法），同时要求管理水平较高。

5.模具的装配工艺过程

在总装前应选好装配的基准件，安排好上、下模（动、定模）装配顺序。如以导向板作基准进行装配时，则应通过导向板将凸模装人固定板，然后通过上模配装下模。在总装时，当模具零件装入上下模板时，先装作为基准的零件，检查无误后再拧紧螺钉，打入销钉。其他零件以基准件配装，但不要拧紧螺钉，待调整间隙试冲合格后再紧固。

型腔模往往先将要淬硬的主要零件（如动模）作为基准，全部加工完毕后再分别加工与其有关联的其他零件。然后加工定模和固定板的4个导柱孔、组合滑块、导轨及型芯等零件，配镗斜导柱孔，安装好顶杆和顶板。最后将动模板、垫板、垫块、固定板等总装起来。模具的装配工艺过程如图8.1.4所示。

图8.1.4装配工艺过程图