提高小間隙沖模加工合格率的方法

張 君 王培偉

（沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司工裝制造廠，遼寧 沈陽(yáng) 110043）

小間隙沖模的首要特點(diǎn)是沖裁間隙小，裝配時(shí)保證沖裁間隙均勻比較困難，裝配不好不但會(huì)使沖裁件尺寸超差、毛刺大，而且會(huì)嚴(yán)重縮短模具的壽命。推廣小間隙沖模、凸凹模的配研以及模具的裝配技能，可以使一定技術(shù)水平的員工進(jìn)一步提高模具加工技能。有利于提高模具的質(zhì)量，避免超差。小間隙沖模、凹凸模配合間隙的配研是模具裝配的技術(shù)難點(diǎn)，加工方法不得當(dāng)，稍有不慎就容易造成配合間隙超差，甚至造成報(bào)廢。

1 小間隙沖模介紹

當(dāng)沖切的毛料薄或軟時(shí)，沖模凸、凹模之間的間隙一般都比較小，小間隙沖模屬于精沖模，沖裁間隙一般在0.005mm～0.01mm，對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的凸凹模，如圓形和四方形的凸凹?？梢杂猛鈭A磨和平磨的方法配做出符合要求的間隙，但是對(duì)于形狀復(fù)雜的凸凹模，且凸模數(shù)量較多時(shí)。如果凸、凹模全部靠數(shù)控機(jī)床加工的方法進(jìn)行加工，則很難保證間隙要求，一方面高精度的機(jī)床并不是每一個(gè)加工單位都擁有的，另一方面現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備的精度相對(duì)于出廠精度都有所下降，實(shí)際加工效果不理想。因此我們必須想辦法在現(xiàn)有設(shè)備的狀況下利用一些好的加工方法來(lái)達(dá)到控制其配合間隙的目的。

2 超差的原因分析

對(duì)沖模間隙超差的原因進(jìn)行分析，認(rèn)為只要是由于以下幾個(gè)方面造成的：

2.1 加工過(guò)程中的變形。一些單薄的零件（如單薄的陰陽(yáng)模）在加工過(guò)程中產(chǎn)生變形，最后造成間隙不均勻超差。

2.2 加工方法不一致造成的誤差。陰模是線切割加工，其對(duì)應(yīng)的陽(yáng)模用數(shù)控銑加工，由于兩種機(jī)床插補(bǔ)的算法和精度不一樣有時(shí)也會(huì)造成間隙超差。

2.3 加工中的問(wèn)題。編制線切割和數(shù)控銑程序時(shí)，加工方法、步距、留量、精度設(shè)置等同樣會(huì)造成型面間隙超差，加工時(shí)鉬絲是否垂直、繃緊，銑刀是否鋒利、刀具尺寸是否磨損，這些問(wèn)題也會(huì)造成型面間隙超差。

3 采取的措施

雖然高精度的機(jī)床比較普及，但生產(chǎn)上一忙起來(lái)往往只有少部分零件能上高精的設(shè)備，所以機(jī)床方面不太好控制，加工中主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制。

3.1 控制加工變形。一些零件可以通過(guò)更改工藝來(lái)減少主要面的變形，對(duì)于單薄的零件還要注意防止裝夾變形，薄壁環(huán)形件最好用壓板壓緊的方法，如用虎鉗夾則應(yīng)將內(nèi)型用輔助塊撐住。對(duì)于內(nèi)型中空和開(kāi)放式的零件，線切割和數(shù)控銑之前內(nèi)型的留量不能太多，留量多了加工后容易變形，對(duì)于特別易變形的零件線切割可以荒精割兩遍。

3.2 控制加工方法不一致造成的誤差。對(duì)于相配的陰陽(yáng)模，當(dāng)間隙比較小且都可以用一種機(jī)床加工時(shí)（如都可以用高速銑機(jī)床加工），此時(shí)我們就安排同一個(gè)機(jī)床加工，編程的參數(shù)和加工的參數(shù)都給成一致的，這樣就容易保證輪廓的一致性。

3.3 控制加工中出現(xiàn)的問(wèn)題。編制線切割和數(shù)控銑程序時(shí)，要合理的安排荒精程序和走刀路線，步距要小，精度調(diào)到0.01mm～0.02mm，精加工時(shí)保持銑刀鋒利且刀具尺寸合格。

3.4 控制單件加工不容易對(duì)上的問(wèn)題。對(duì)于同一套模具中陽(yáng)模、陰模數(shù)量較多且裝配時(shí)有嚴(yán)格位置要求的，可以采用組合加工的方法來(lái)保證。

4 凸、凹模間隙的調(diào)整方法

裝配沖模時(shí)，通常需要控制凸模與凹模的間隙均勻。其調(diào)節(jié)方法很多，需要根據(jù)沖模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、間隙值的大小和裝配條件來(lái)確定，總結(jié)起來(lái)常用的方法有以下幾種：

4.1 墊片法：在凸模和凹模間隙間墊入厚薄均勻、厚度等于單邊間隙值的金屬片或紙片來(lái)達(dá)到控制凸、凹模間隙均勻的一種方法，稱為墊片法。它適合于間隙較大的異形型腔的沖裁模。裝配時(shí)，一般先將凹模固定在模座上，在凹模刃口周邊適當(dāng)位置放上墊片。然后觀察凸模是否順利進(jìn)入凹模且與墊片均勻接觸，用敲打凸模固定板的方法來(lái)調(diào)整間隙，使凸模與凹模對(duì)中。

4.2 光隙法：光隙法是利用上、下模合模后，從凸模與凹模間隙中透過(guò)光縫的大小來(lái)判斷模具間隙均勻程度的一種方法。此方法對(duì)小型模具簡(jiǎn)便易行，可憑肉眼來(lái)判斷光隙的大小。裝配時(shí)，一般先將模具倒置，用燈光照射，然后從下模座的排料孔中觀察光隙狀態(tài)來(lái)調(diào)整間隙，使之均勻。由于光線能透過(guò)很小的間隙，因此光隙法特別適用于判斷小間隙沖裁模的間隙均勻程度。

圖1 成型模組件

4.3 鍍銅法：這種方法是在凸模刃口部分8mm～10mm長(zhǎng)度上，用電鍍法鍍上一層厚度等于單邊間隙的銅層來(lái)保證間隙均勻。裝配時(shí)將已經(jīng)鍍銅的凸模插入凹模中成無(wú)間隙滑合狀態(tài)即可，鍍層在沖模使用時(shí)會(huì)自行脫落，裝配后可不必去除。注意：當(dāng)間隙較大時(shí)，需要多次鍍銅，在生產(chǎn)中一般不常用。

4.4 切紙法：無(wú)論采用哪種方法來(lái)控制凸、凹模間隙，裝配后都須用一定厚度的紙片來(lái)試沖。根據(jù)所切紙片的切口狀態(tài)來(lái)檢驗(yàn)裝配間隙的均勻程度，從而確定是否需要以及往哪個(gè)方向進(jìn)行調(diào)整。如果切口一致，則說(shuō)明間隙均勻，如果紙片局部未切斷或毛刺較大，則該處間隙較大，需要做進(jìn)一步的調(diào)整。試沖所用紙片厚度應(yīng)根據(jù)模具沖裁間隙的大小而定，間隙越小則試沖所用的紙片厚度也就越薄。

5 實(shí)施的效果

以下是兩個(gè)實(shí)例，通過(guò)一些工藝的改進(jìn)，在控制間隙方面取得了不錯(cuò)的效果。如圖1是一組陽(yáng)模和頂出器的組合，屬于一個(gè)成型模具的一部分。圖中6個(gè)小陽(yáng)模的頂型與頂出器的頂型必須保持一致，單個(gè)加工經(jīng)常對(duì)不上，造成裝配時(shí)料厚超差，工藝上采用組合加工的方法很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，而且還提高了加工效率。實(shí)踐證明，通過(guò)對(duì)一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)的合理控制，可以大大提高此類沖模的合格率。

[1]涂序斌.模具制造技術(shù)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2009.