- 汽車覆蓋件模具設計要點
- 廖偉 楊云龍主編
- 2512字
- 2020-05-06 20:13:33
2.7 設計、加工及安裝基準設計要點
2.7.1 設計基準點設定設計要點
(1)基準點的設定
①基準點設定在產品坐標線的交點上。
②模具設計時,必須用該基準點指示零件的位置與模具的關系。
③所有工序的基準點必須統一。
(2)標記方法
①沒有旋轉時,其標記如圖2-63所示,標記方法如下:
a.首先畫坐標線。
b.標注坐標線尺寸。
c.指出下一條坐標線的方向。
d.標記基準點。

圖2-63 沒有旋轉時基準點的標記
②有1次旋轉時,其標記如圖2-64所示,標記方法如下:

圖2-64 有1次旋轉時基準點的標記
a.首先畫坐標線。
b.標注坐標線尺寸。
c.指出下一條坐標線的方向。
d.標記旋轉角度。
③有2次旋轉時,其標記方法如圖2-65所示。

圖2-65 有2次旋轉時基準點的標記方法
2.7.2 加工基準設計要點
汽車覆蓋件模具常見的加工基準有基準面、基準孔(三銷基準孔和安裝用基準孔)和中心鍵槽三種。
(1)基準面
如圖2-66所示,基準面共設置四組,每組分上、下平面,對應的上、下平面位置可以錯開,大小也可以不一樣。其設計要點如下。

圖2-66 基準面
①基準面設置在模具零件的兩個側面的非工作部分上,兩側的基準面應相互垂直。對于裝在其他零件內部的模具零件,可利用導板安裝面來作為基準面,或將非工作部分銑出幾處小平面來作基準面而不另外設置凸起的基準面。
②同一副模具的上、下零件,基準面的方位應一致(如同按模具的正面和左面設置),以方便同時加工安裝找正。
③尺寸L1、L2和L3應盡可能大一些,而且L3應為L1的70%以上,以便安裝找正時保證平行度要求。
④基準面加工完后,應將距離模具中心線的實際尺寸標記在基準面上(使用打標機或鋼字)。
(2)三銷基準孔
三銷基準孔的大小為?10H7,深25mm,一般設置在模具中心線上,也可以設置在坐標線上。左右對稱各一個,出料側一個,如圖2-67所示。特殊情況允許采用同軸線等距兩銷。

圖2-67 三銷基準孔
三銷基準孔盡量設置在上、下模座最高處,以便保證數控加工時便于對中心。大型鑄件如果分塊加工,原則上都要求設計基準孔。其設計要點是:
①基準孔應設置在有效工作面范圍之內。
②盡可能在等高面上,也可以在不等高面上將基準孔周圍?25區域锪平。
③盡可能使L1=L2。
④L1、L2和L3盡可能大些。
⑤基準孔加工完后,應將距離模具中心的實際坐標值標記在加工面上(使用打標機或鋼字),即X、Y、Z坐標值。刻坐標值區域如圖2-68所示。

圖2-68 刻坐標值區域
⑥三銷基準孔面不允許凸起,要低于毛坯面5mm。
(3)安裝用基準孔
①定位銷和基準孔配合使用,可以用于較大模具組件之間零件的定位,也可用于模具加工時在機床上的定位。定位銷的結構如圖2-69所示,其尺寸見表2-11。

圖2-69 定位銷
表2-11 定位銷尺寸 mm

定位銷的應用在很多場合可以替代鍵。例如,凸模與凸模座之間的定位,分體式凹模與凹模座的定位,壓邊圈與壓邊圈座的定位等。
定位銷的材料為16MnCr5,熱處理硬度58~62HRC。
②基準孔原則上力求對稱布置在模具長的軸線上(模具中心)或單個零件的軸線上,且靠外布置。
③有兩種規格的基準孔可以選用,即?22H7—小模具零件(長<600mm);?40H7—大模具零件,對應的長圓孔長度分別為22.4mm和40.4mm。
(4)中心鍵槽
考慮模具加工時安裝的定位,要求設計中心鍵,而中心鍵槽設在上、下模座上,且其中心線與壓力機中心線重合,如圖2-70所示。

圖2-70 中心鍵槽
在圖2-70中,L為中心鍵槽的有效定位長度,不小于60mm;L1為中心鍵槽的長度,等于100mm,規格有多種,多為企業標準。
修邊凸模的裝配或加工定位也可以采用中心鍵的形式,設計三邊即可,同時要求使用定位銷。
翻邊整形凸模要求采用靠背或鍵形式定位,同時要求使用定位銷。定位銷規格有多種,多為企業標準。
后工序模具使用中心鍵的規格工序比前工序的規格要大一個數量級。
后工序模具中心鍵槽固定部分深度10mm,上部避開部分深度15mm,如圖2-71所示。

圖2-71 中心鍵槽
(5)選用注意事項
①基準面設置方便,應用比較廣泛,特別對有些模具零件不適宜采用基準孔,更是如此。缺點是在模具設計變更、返修時(如果此時又安裝了導柱等),使用基準面不太方便。
②基準孔比較精確,但是在使用過程中切屑和灰塵等雜物容易將基準孔堵塞,也容易因水(或環境濕度大等)而生銹,影響使用。
③中心鍵槽的設計主要考慮模具加工時安裝的定位。
④基準面、基準孔和中心鍵各有利弊,選用時應根據具體模具零件情況而確定,也可以兩兩同時采用。
2.7.3 鑄件粗加工基準設計要點
①模具中心線及使用壓力機位置的V形槽結構形式,如圖2-72所示。

圖2-72 V形槽
②模具各主要部件(上、下模座,壓料板和壓邊圈等)在模具中心線處工藝需要數控加工定位用鍵槽。鍵槽形狀不畫出,但應畫出加強結構;用戶要求用鍵定位時,畫出鍵槽形狀(鍵槽長度為100mm),如圖2-73所示。

圖2-73 定位鍵槽
③距離底面100mm位置的V形刻線,如圖2-74所示。

圖2-74 V形刻線
2.7.4 安裝定位基準與結構設計要點
(1)模具安裝定位基準的結構形式和尺寸
模具安裝定位基準的結構形式和尺寸應根據使用廠家的具體要求設置,不同廠家的使用習慣各不相同:對不同壓機,其尺寸要求也不相同。
(2)模具安裝定位基準的位置
一般來說,只需要在下模座上設置安裝定位基準,如果壓機帶有快速夾緊的(上)過渡墊板,則需要同時在上、下模座上都設置安裝定位基準。
(3)模具安裝定位基準的形式
模具安裝基準采用定位鍵、定位銷及托桿定位三種形式。帶活動工作臺的壓力機,使用定位鍵槽或定位銷孔方便;而需要使用托桿的模具,應盡可能地設置托桿定位。
(4)定位結構
①定位鍵定位 利用安放在壓力機中心槽內的定位鍵定位,如圖2-75和圖2-76所示。

圖2-75 定位鍵定位

圖2-76 模座定位槽
②定位銷定位 利用安放在壓力機托桿內的定位銷定位,如圖2-77所示。

圖2-77 定位銷定位
③模具安裝定位銷
a.模具安裝定位銷的結構如圖2-78所示,其尺寸見表2-12。
表2-12 裝模定位銷的尺寸 mm

注:d1是根據不同壓力機參數選擇的。

圖2-78 模具安裝定位銷
b.模具裝模定位銷的材質為20MnCr5,熱處理硬度58~62HRC。
④托桿定位 托桿定位的作法是在模具下模座上設置定位孔,它的位置與托桿孔相對應,一般設置在模具的后側或左右側。目前國內模具廠采用較多的兩種結構形式如圖2-79所示。

圖2-79 模具托桿定位
圖2-79(a)所示為左槽右平形式,圖2-79(b)所示為左槽右槽形式,箭頭表示送料方向。裝模時,將定位銷插入壓力機工作臺定位孔內,再將模具推入,待下模座上的定位孔與定位銷吻合時,模具便正確定位了,上、下模壓板槽的位置也會與工作臺T形槽一致。