精密自動(dòng)級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)與制造探討

沈曉偉

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫交通分院（江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校） 214151）

0 引言

精密自動(dòng)級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)與制造，主要就是通過應(yīng)用相應(yīng)的工程技術(shù)，對(duì)大型以及大規(guī)模的金屬零件器具進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，同時(shí)對(duì)模具進(jìn)行改善與開發(fā)。本文主要分析精密自動(dòng)級(jí)進(jìn)模具的設(shè)計(jì)與制造，對(duì)于其中部分組件和器具的加工進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算與規(guī)劃，所以，在整個(gè)過程當(dāng)中，都具有高度集成化特點(diǎn)。

1 精密自動(dòng)級(jí)進(jìn)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于多任務(wù)位精密自動(dòng)級(jí)進(jìn)模具在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的過程中，會(huì)存在較多的問題與難點(diǎn)，如：條料平穩(wěn)送進(jìn)、工序復(fù)合等問題，所以就需要對(duì)整體模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，同時(shí)包含其中各類裝置以及工作零件結(jié)構(gòu)都進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化。例如：沖制B055A 制件的多任務(wù)位精密自動(dòng)機(jī)級(jí)進(jìn)模具在進(jìn)行設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)時(shí)，較為科學(xué)合理的，不僅充分保障條料能夠平穩(wěn)精準(zhǔn)的送進(jìn)，同時(shí)在設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)的過程中，還適當(dāng)借鑒了外國(guó)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，促使模具具有良好的先進(jìn)性特點(diǎn)，突破了傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)所具有的局限性，為后續(xù)切斷、彎曲和裝配三個(gè)工序的開展奠定了基礎(chǔ)。

1.2 工作零件設(shè)計(jì)

多任務(wù)位精密自動(dòng)級(jí)進(jìn)模具在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，通常會(huì)涉及到較多的工位，而且還會(huì)比常規(guī)冷沖模具多出近百倍模具，同時(shí)在對(duì)工作零件進(jìn)行安裝的過程中，也具有較大差異性。

1.2.1 結(jié)構(gòu)

多任務(wù)位精密級(jí)進(jìn)模具的凸模機(jī)構(gòu)，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要進(jìn)行全方位多角度的考慮，如：結(jié)合具體的沖裁要求，根據(jù)板料厚度以及要求的零件間隙等問題，使其更加具有合理性以及科學(xué)性。而多任務(wù)位精密級(jí)進(jìn)模具的凹模結(jié)構(gòu)則為想快鑲塊式結(jié)構(gòu)，不僅能夠降低磨損更換成本，而且還能夠充分保障模具制造的精準(zhǔn)度，迅速對(duì)其進(jìn)行更換，進(jìn)而充分滿足模具的裝配以及調(diào)整需求[1]。針對(duì)多任務(wù)位精密自動(dòng)級(jí)進(jìn)模當(dāng)中的細(xì)小凹模來講，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，則需要采用對(duì)部分零件尺寸進(jìn)行加大且進(jìn)行固定，同時(shí)保障臺(tái)階結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，盡量縮短刃口當(dāng)中的部分長(zhǎng)度，充分保障細(xì)小凹模能夠具有良好的剛度以及強(qiáng)度。

1.2.2 凹、凸模高度設(shè)計(jì)

在對(duì)凹模結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，通常就為鑲塊式結(jié)構(gòu)，下模板同其高度具有統(tǒng)一性，然后應(yīng)用螺釘，將其進(jìn)行緊緊固定。而在沖孔的過程中，使用凸模的高度通常為60mm。

1.2.3 安裝

在對(duì)其進(jìn)行安裝的過程中，則通常需要采用定位銷對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確定位，針對(duì)部分凹模鑲塊式結(jié)構(gòu)和截面尺寸較大的凸模，則可以采用螺釘進(jìn)行緊緊的固定，針對(duì)部分截面尺寸相對(duì)較小的凸模，則可以采用吊頭進(jìn)行安裝。而B055A 多任務(wù)位精密自動(dòng)級(jí)進(jìn)模具進(jìn)行制作的過程中，則需要采用正倒裝混合結(jié)構(gòu)。

1.3 工序復(fù)合

設(shè)計(jì)多任務(wù)位精密自動(dòng)級(jí)進(jìn)模具的過程中，為了能夠有效減少工位，進(jìn)一步提高制件加工精度和生產(chǎn)效率，難免就會(huì)在此過程中，就會(huì)出現(xiàn)加工內(nèi)容復(fù)合在一個(gè)工位的情況，進(jìn)而成為當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)難點(diǎn)。如：在設(shè)計(jì)B055A 制作多任務(wù)位精密自動(dòng)級(jí)進(jìn)模具時(shí)，其第一個(gè)工位，將沖制9 個(gè)孔以及26 處壓筋加工內(nèi)容，復(fù)合在同一個(gè)工位當(dāng)中完成。由于壓筋以及小孔數(shù)量眾多，所以設(shè)計(jì)工作零件的過程中，則會(huì)采用嵌塊式結(jié)構(gòu)，將眾多的細(xì)小凹、凸模進(jìn)行鑲嵌，從而形成一個(gè)較多的鑲塊，然后在大鑲塊鑲嵌在模板之上，為后續(xù)裝配提供較大便利性，充分滿足模具工作零件快速更換的要求，不僅能夠有效降低制造成本，而且還能夠更加快速的維修。

2 精密自動(dòng)級(jí)進(jìn)模具制造與裝配

在制造與裝配模具的過程中，同時(shí)也是模具設(shè)計(jì)與制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，可以將模具零件圖和裝配圖作為此過程的基礎(chǔ)，然后在對(duì)于各個(gè)模具零部件的制造與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行明確分析，為后續(xù)各個(gè)零部件的制造和裝配工作奠定良好基礎(chǔ)，并且在最后生產(chǎn)條件下，對(duì)合模進(jìn)行試沖，分析模具產(chǎn)品當(dāng)中存在的誤差，分析誤差產(chǎn)生的原因，進(jìn)而提出相應(yīng)調(diào)整方案，直至最后的成功。

2.1 模具裝配

在制造設(shè)計(jì)模具的過程中，最后一道工序就是模具裝配，同時(shí)也是模具裝配當(dāng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，此過程當(dāng)中包含多方面內(nèi)容，分別為：裝配、檢驗(yàn)以及試模和調(diào)整工作。

2.1.2 模具裝配方法

由于在生產(chǎn)模具的過程中，通常都是單件生產(chǎn)，而且批量相對(duì)較小，在對(duì)其進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，還會(huì)采用集中裝配法，同時(shí)采用非互換裝配方法對(duì)其進(jìn)行調(diào)整與修配。在模具進(jìn)行修配的過程中，則主要就是在模具進(jìn)行裝配時(shí)修去制定零件的預(yù)留修配量，從而使得模具裝配能夠充分滿足相關(guān)精度要求。如：在對(duì)B0SSA多任務(wù)位精密級(jí)進(jìn)模具就行制作的過程中，其中凹模鑲塊與下模板之間的裝配方法通常就會(huì)采用修配裝配法，而在對(duì)其進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化的過程中，則需要對(duì)模具當(dāng)中的克調(diào)增零件的位置進(jìn)行變化，或者對(duì)于固定尺寸零件進(jìn)行調(diào)整，從而最終充分滿足裝配精度要求[2]。例如：在制作B055A 過工位精密自動(dòng)級(jí)進(jìn)模具凹、凸模具時(shí)，則可以對(duì)其相對(duì)位置等進(jìn)行調(diào)整裝配。

2.1.2 模具裝配過程

在對(duì)凹凸模組件進(jìn)行裝配的過程中，則可以按照零件的連接方法，對(duì)嵌塊式凹凸模當(dāng)中的細(xì)小凹凸模進(jìn)行組裝，然后在對(duì)其進(jìn)行個(gè)鏈接，最終將其同下模板進(jìn)行連接。

2.2 試模

2.2.1 試模技術(shù)要求

在對(duì)多任務(wù)位級(jí)進(jìn)模具進(jìn)行裝配結(jié)束之后，還需要在生產(chǎn)條件背景下，對(duì)其進(jìn)行試沖，并且其設(shè)備以及所用材料需要能夠充分符合相關(guān)生產(chǎn)要求。在此過程中，還需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，分析模具性能是否能夠最終達(dá)到模具設(shè)計(jì)要求。判斷分析壓力機(jī)是否合適。各個(gè)制件質(zhì)量能夠滿足圖紙相關(guān)質(zhì)量要求等內(nèi)容[3]。而針對(duì)試沖制件的質(zhì)量問題，則需要對(duì)當(dāng)前問題存在的原因進(jìn)行重點(diǎn)分析，然后最終提出相關(guān)方案，對(duì)模具進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，在繼續(xù)進(jìn)行試沖，直至制件符合相關(guān)規(guī)定要求，在將其投入到使用生產(chǎn)當(dāng)中。

2.2.2 試模設(shè)備

如沖制B055A 制件多任務(wù)位精密級(jí)進(jìn)模具，在進(jìn)行試模的過程中，使用的設(shè)備包含多種類型，如：壓力機(jī)、校平機(jī)以及架料機(jī)，輔助設(shè)備則為送料機(jī)、叉車等。

3 結(jié)束語

在對(duì)多任務(wù)位精密自動(dòng)級(jí)進(jìn)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)制造的過程中，無論是設(shè)計(jì)理念還是設(shè)計(jì)手段等方面內(nèi)容，都需要進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)增優(yōu)化，并且調(diào)整結(jié)果較為理念個(gè)，能夠充分符合客戶對(duì)于精密自動(dòng)級(jí)進(jìn)模具的需求，充分保障沖壓制件質(zhì)量的穩(wěn)定性以及安全性。與此同時(shí)，在對(duì)制件進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，可以充分結(jié)合多任務(wù)位精密自動(dòng)級(jí)進(jìn)模具工序安排原則，根據(jù)模具生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，明確之間沖壓工序安排等內(nèi)容，對(duì)于模具設(shè)計(jì)過程當(dāng)中存在的主要問題進(jìn)行有效解決，為后續(xù)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。另外，在對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，還需要明確模具總體結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)內(nèi)容，然后將這部分模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效配合，為后續(xù)沖壓工序的完成提供有利條件，最終加工出的制件能夠充分滿足客戶要求，同時(shí)具有良好的穩(wěn)定性與較高的質(zhì)量。