《模具装配与调试》一体化教案1.docx

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《模具装配与调试》一体化教案1

《模具装配与调试》教案

2016—2017学年第1学期

课程类型：

一体化

授课班级：

模具15

授课教师：

蔡文华

2016年9月12日

课题名称

模具零件的手动工具加工

授课课时

6

教学目标

1、掌握模具零件的手动工具加工方法和模具装配方法；

2、了解模具零件、标准件的技术要求和制造工艺；

3、掌握压入式固定方法的装配，凸、凹模的间隙控制法；

4、掌握螺钉及销钉的装配技能。

实训课时

4

理论课时

2

授课日期

2016.9.21-23

教具

多媒体、实物、挂图

教学重点

1、掌握孔加工等模具零件手动工具加工内容。

2、了解模具零件、单工序冲裁模装配。

教学难点

1、熟悉模具的结构和工作原理。

2、掌握模具的扩孔加工特点。

教学回顾

说明

任课教师签名：

蔡文华专业部主任签名：

蔡振坚日期：

教学过程

第页

一、组织教学。

（2分钟）

1、点名并登记好出勤情况。

2、讲解注意事项、检查学生自身安全隐患并排除。

3、让学生合编成几个小组、以小组组长为每组负责人。

二、导入新课。

（3分钟）

模具零件的手动工具加工是模具制造过程中的关键工序。

模具装配的质量将影响制件的质量及模具的使用、维修和模具的寿命，又将影响模具的制造周期和生产成本，是模具制造中的重要环节。

利用虎钳及各种手动工具、电动工具、钻床以及模具专用设备来完成目前机械加工还不能完成的工作，并将加工好的零件按图纸进行装配、调试，最后制出合格的模具产品来。

三、理论新授。

（一）相关知识（35分钟）

1、划线

划线工序是零件经外形加工后，以某些基面为准，在待加工部位划出所有需要加工部位的尺寸线及中心位置线，作为下道工序时定位、找正、加工和测量的参考依据。

（1）划线时的注意事项

1）按图纸的基本尺寸划出加工时需要参照的所有尺寸及中心位置，线条必须准确、清晰，线条粗细一般为0..5-0.1mm；

2）看懂图样，了解零件的作用，分析零件的加工顺序和加工方法；

3）工件夹持或支承要稳妥，以防滑倒或移动；

4）在一次支承中应将要划出的平行线全部划全，以免再次支承补划，造成误差；

5）正确使用划线工具，划出的线条要准确、清晰；

6）划线完成后，要反复核对尺寸，才能进行机械加工。

2、孔加工（重点讲解）

（1）钻孔的定义

用钻头在实心材料上加工孔的操作方法。

钻孔属于粗加工，其尺寸公差等级一般为IT14-IT12，表面粗糙度Ra值为25-12.5μm。

（2）钻削运动

一般情况下，工件固定，钻头安装在钻床主轴上作旋转运动（称主运动），钻头沿轴线方向移动（为进给运动）。

（3）钻削的特点

因钻削时，钻头是在半封闭的状态下切削的，且转速高，切削量大，排削有以下几大特点：

1）摩擦严重，需要的切削力较大；

2）产生的热量多，而且传热、散热困难，切削温度较高；

3）由于钻头的高速旋转和较高的切削温度，造成钻头磨损严重；

4）由于钻削时的挤压和摩擦容易产生孔壁的冷作硬化现象给下道工序增加困难；

5）钻头细而长，钻孔容易产生振动；加工精度低，尺寸精度只能达到IT11～IT10，粗糙度只能达到Ra100～25。

（二）扩孔与锪孔（15分钟）

1、扩孔

用扩孔钻对已有孔进行扩大的加工称为扩孔。

扩钻常作为半精加工，以及铰孔前的预加工，一般尺寸精度可达IT10～9，Ra25～6.3.。

2、扩孔加工特点（难点，通过观看模具的视频方法讲解）

1）切削深度较钻孔时大大减小，切削阻力小，切削条件大大改善。

2）避免了横刃切削所引起的不良影响。

3）产生切屑体积小排泄容易。

3、扩孔钻特点

1）因中心不切削没有横刀,切削刃只做成靠边缘的一段。

2）扩孔切屑体积小易排屑,切削平稳轴向力短小。

3）切削深度较小,切削省力,扩孔质量比钻孔质量好。

一般尺寸精度可达到IT-9.Ra25～6.3。

4、锪孔

用锪孔钻刮平孔的端面或切削出各种形状的沉孔方法称锪孔。

其目的：

是为了保证孔端面与孔中心线的垂直，以便与孔连接的零件位置正确，可靠，同时满足需要的孔口（如：

圆柱状、圆锥状、球状、平底等）。

1）锪钻

按所需要的形状造制成型，（有的场合用麻花钻改制）一般分为柱形锪钻、锥形锪钻、平面锪钻、异形锪钻四种。

2）圆形锪钻

即锪圆柱形沉头孔用锪钻为柱形锪钻、主要切削作用是端面刀刃、螺旋槽的斜角是它的前角、导柱直径与工件孔为小量间隙配合。

（三）攻螺纹工具（20分钟）

1、丝锥

丝锥是一种加工内螺纹的刀具，常用高速钢、碳素工具钢或合金工具钢制成。

因其制造简单，使用方便，所以应用很广泛。

丝锥的种类丝锥的种类较多，按使用方法不同，可分为手用丝锥和机用丝锥两大类。

手用丝锥是手工攻螺纹时用的一种丝锥（图7-1a），它常用于单件小批生产及各种修配工作中。

制造手用丝锥时一般都不经磨削，工作时的切削速度较低，通常都用9SiCr、GCr9钢制造。

机用丝锥是通过攻螺纹夹头，装夹在机床上使用的一种丝锥（图7-1b）。

它的形状与手用丝锥相仿。

不同的是其柄部除铣有方榫外，还割有一条环槽。

因机用丝锥攻螺纹时的切削速度较高，故常采用W18Cr4V高速钢制造。

丝锥按其用途不同又可以分为普通螺纹丝锥、英制螺纹丝锥、圆柱管螺纹丝锥、圆锥管螺纹丝锥、校准丝锥及特殊螺纹丝锥（如梯形螺纹丝锥）等。

其中普通螺纹丝锥、圆柱管螺纹丝锥和圆锥管螺纹丝锥，是常用的三种丝锥。

2、铰杠

铰杠是手工攻螺纹时用的一种辅助工具。

铰杠分普通铰杠（图7-8）和丁字形铰杠（图7-9）两类。

四、小结（5分钟）

1、通过本课程的学习，要求学生掌握各种现代模具装配方法的基本原理、特点及加工工艺。

2、掌握各种制造方法对模具结构的要求，以提高学生分析模具结构工艺性的能力。

五、实操（由于大部分同学还没有完成模具装配，本次继续）

（一）单工序冲裁模装配（10分钟）

1、任务描述

图1-1无导向单工序冲裁模

本任务主要介绍无导向单工序冲裁模的装配工艺与要求以及各类模架的装配，检测方法，重点掌握如图1-1所示单工序冲裁模的装配工艺过程。

如图1-1所示无导向单工序冲裁模，该模具的结构特点为：

上、下模无导向，结构简单，容易制造，可以用边角料冲裁，有利于降低制件的成本。

但凸模的运动是由压力机滑块导向的，不易保证凸、凹模的间隙均匀，制件精度不高，同时模具调整麻烦，容易发生凸、凹模刃口啃切，因而模具寿命和生产效率低，操作不安全。

这种模具主要适用于冲压精度不高、形状简单和生产批量不大的制件。

2、任务分析（重点讲解）

根据任务描述，单工序冲裁模是指在压力机一次行程内只完成一道冲压工序的冲模，通过对本无导向单工序冲裁模的装配（如图1-1所示）,了解模具的整体结构、配合方式、工作原理，掌握各种钳工装配工具的使用、装配间隙的调整方法。

通过冲裁检测结果对制件的合格性进行判断。

从模具结构分析，影响模具装配质量的因素主要有以下几个方面：

1）是冲孔凸模与凸模固定板装配基面的垂直度；

2）是凸模与凹模的间隙均匀性；

3）是定位销定位位置的准确性。

（二）相关知识（20分钟）

1、冲模装配内容

（1）模具装配过程是按照模具设计总装配图，将合格的零件按一定的顺序连接固定为组件、部件，直至装配成合格的模具，并能达到规定的技术要求和各零件间的相互关系的一种加工工艺。

（2）它可以分为组件装配和总装配（难点）

冲模装配的内容有：

选择装配基准、组件装配、调整、修配、总装、研磨抛光、检验和试冲（试模）等环节，通过装配达到模具的各项指标和技术要求。

2、冲模装配技术要求和特点

（1）冲模外观和安装尺寸要求

（2）冲模总体装配精度要求

（3）模具装配属单件小批装配生产类型，特点是工艺灵活性大，工序集中，工艺文件不详细，设备、工具尽量选通用的。

组织形式以固定式为多，手工操作比重大，要求工人有较高的技术水平和多方面的工艺知识。

3、冲模装配的方法

（1）完全互换法：

装配过程简单，生产率高；对工人技术水平要求不高，便于流水作业和自动化装配；容易实现专业化生产，降低成本；备件供应方便。

（2）修配法：

应正确选择修配对象；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；应尽可能考虑用机械加工方法来代替手工修配。

（3）调整法：

能获得很高的装配精度；零件可按经济精度要求确定加工公差。

4、冲模装配工艺过程

冲模的装配工艺过程，大致可分为四个阶段：

（1）装配前的准备工作。

冲模在装配前，应做好以下准备工作：

1）熟悉装配工艺规程。

2）读懂总装配图。

3）清理检查零件。

4）掌握冲模验收技术条件。

5）布置装配场地。

6）准备好标准件及所需的材料。

2）组件装配。

（3）总装配。

（4）检验和调试。

3、冲模装配要点及装配顺序选择

（1）冲模装配要点。

冲模装配应遵循以下要点：

1）合理选择装配方法。

2）合理选择装配顺序。

（2）装配顺序的选择。

冲模的主要零部件组装后，可以进行总装配。

为了使凸凹模装配时间隙均匀，必须选择好上下模的装配顺序。

其选择方法如下：

1）无导向装置的冲模。

2）有导向装置的冲模。

其装配方法和顺序可按以下方法进行：

①装下模。

②装配后的凸模与其固定板组合，放在下模上，并用垫块垫起，将凸模导入凹模孔内，找正间隙并使其均匀，然后用螺钉、销钉或压板紧固。

③将上模板、垫块和凸模固定板组合用夹钳夹紧后，钻上模紧固螺钉孔并用螺钉轻轻拧一下，但不要拧紧。

④上模装配后，再将螺钉拧紧。

⑤间隙调整均匀后，将螺钉拧紧。

以上安装顺序并不是一成不变的，实际工作中应根据冲模的结构、操作者的经验、习惯而采取不同的顺序进行调整。

（三）任务实施（10分钟）

1、单工序冲模类型

（1）无导向装置

（2）有导向装置

对于无导向装置的冲裁模，可按图样要求将上、下模分别进行装配，其凸、凹模间隙是在冲模被安装到压力机上时进行调整的。

而对于有导向的冲裁模，装配时先选择基准件，然后以基准件为基准，再配装其他零件并调整好间隙值。

2、装配工艺过程

（1）装配前的准备

（2）装配模柄。

组装上模板与模柄，将模柄拧入上模板中，如图1-2所示。

（3）组装凸模与凸模固定板。

将凸模（过盈）压入凸模固定板，并磨平安装面和凸模的刃口面，如图1-3所示。

图1-2模柄装配图1-3凸模与凸模固定板

（4）组装凹模、底板、固定板

（5）总装配

1）装上模将上模板、模柄组合件与凸模、凸模固定板组合件用螺钉固定在一起，配钻、配铰，加工出组合件上Φ6mm和Φ5mm销钉孔并打入销钉。

钻挡料销孔，打入销钉，如图1-6所示。

2）配下模将凹模、卸料板、底板组合在一起打入销钉，用螺钉固定，如图1-7所示。

图1-6上模组件图1-7下模组件

（四）问题及防治（20分钟）

1、装配前要认真清理场地，并擦干净零部件，装配过程中要小心，不要碰伤工作刃口。

2、螺钉底孔要钻垂直，螺纹要攻垂直，否则会影响模具的后期装配与调试。

3、模柄与上模座装配时，模柄端面不能高出上模座的下平面，装配后磨平，同时加骑缝螺钉防止松动。

保证模柄与上模座垂直度不大于0.03mm。

4、在上模中，凸模与固定板装配采用H7/m6配合形式。

同时，凸模固定端面不能高出其固定板端面，装配后要磨平，保证凸模与固定板垂直度不大于0.02mm，最后，以固定板底面为基准刃磨凸模刃口面。

刃磨小凸模时，采用小吃刀量磨削，以防止其变形。

5、先加工凹模，然后按凹模配作凸模，保证合理的配合间隙，

6、为了方便后期的装配，在各个板上按装配顺序和结构关系打上标记（钢印）。

7、装配上模组件时，注意上模座上的螺钉沉孔深度要大于对应固定螺钉头部高度，凸模固定板与上模座用螺钉连接后，配钻、扩、铰两销钉孔，再压入两销钉定位。

同时，螺钉，销钉端面不能露出相应板面。

8、装配下模组件时，注意保证卸料板与凹模之间的相对位置，要兼顾冲压板料定位准确，冲压后漏料顺利，装配螺钉前先把卸料板、凸模与凹模间隙调整均匀后用夹钳夹紧，再钻、扩通孔和沉孔，同时攻出下模座相对应的螺纹孔，将卸料板、凹模与下模座用螺钉连接拧紧后，配作两销钉孔，打入销钉定位。

同样，螺钉，销钉端面不能露出相应板面。

（五）师傅说现场（15分钟）

1、冲压模具间隙的调整，关系到整副模具的装配质量，实际工作中应如何控制模具间隙，采用什么方法控制间隙均匀性，下面看看师傅通常采用的几种方法：

（1）垫片法与试切法

（2）电镀法与涂层法（3）透光法与酸蚀法

（4）用薄纸试模法

2、扩展知识

本次模具装配是无导向落料模的有关装配知识，对于有导向的冲裁模，装配导向结构时注意导柱与导套间隙要均匀，上、下模板沿导柱活动时，应无发涩及卡住现象，符合模架装配的技术要求，并尽量采用标准模架。

装配弯曲模时要注意防止弯裂、回弹、偏移等缺陷，可采用校正、压料装置、模具上定位销插入备料的孔定位等方法消除。

拉深模装配时，根据拉深的特点是变形程度大，因此，要注意防止边沿部分容易起皱，拉深件各处厚度不均匀或者拉裂等缺陷，所以，在装配时要加压料装置，必要时采用分次拉深和整形工序来保证拉深件质量。

六、实操小结。

（5分钟）

1、冲模的相关知识；

2、凸、凹模的固定方法；

3、凸、凹模的间隙控制方法；

4、其他模具零件的固定方法。

七、课后作业。

（5分钟）

1、模具装配前应做哪些准备工作？

2、冲压模具装配原则是什么？

3、冲压模具装配间隙的保证方法有哪几种？

4、怎样合理选择装配顺序？