提高小间隙冲模加工合格率的方法

张 君 王培伟

（沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司工装制造厂，辽宁 沈阳 110043）

小间隙冲模的首要特点是冲裁间隙小，装配时保证冲裁间隙均匀比较困难，装配不好不但会使冲裁件尺寸超差、毛刺大，而且会严重缩短模具的寿命。推广小间隙冲模、凸凹模的配研以及模具的装配技能，可以使一定技术水平的员工进一步提高模具加工技能。有利于提高模具的质量，避免超差。小间隙冲模、凹凸模配合间隙的配研是模具装配的技术难点，加工方法不得当，稍有不慎就容易造成配合间隙超差，甚至造成报废。

1 小间隙冲模介绍

当冲切的毛料薄或软时，冲模凸、凹模之间的间隙一般都比较小，小间隙冲模属于精冲模，冲裁间隙一般在0.005mm～0.01mm，对于形状简单的凸凹模，如圆形和四方形的凸凹模可以用外圆磨和平磨的方法配做出符合要求的间隙，但是对于形状复杂的凸凹模，且凸模数量较多时。如果凸、凹模全部靠数控机床加工的方法进行加工，则很难保证间隙要求，一方面高精度的机床并不是每一个加工单位都拥有的，另一方面现有数控设备的精度相对于出厂精度都有所下降，实际加工效果不理想。因此我们必须想办法在现有设备的状况下利用一些好的加工方法来达到控制其配合间隙的目的。

2 超差的原因分析

对冲模间隙超差的原因进行分析，认为只要是由于以下几个方面造成的：

2.1 加工过程中的变形。一些单薄的零件（如单薄的阴阳模）在加工过程中产生变形，最后造成间隙不均匀超差。

2.2 加工方法不一致造成的误差。阴模是线切割加工，其对应的阳模用数控铣加工，由于两种机床插补的算法和精度不一样有时也会造成间隙超差。

2.3 加工中的问题。编制线切割和数控铣程序时，加工方法、步距、留量、精度设置等同样会造成型面间隙超差，加工时钼丝是否垂直、绷紧，铣刀是否锋利、刀具尺寸是否磨损，这些问题也会造成型面间隙超差。

3 采取的措施

虽然高精度的机床比较普及，但生产上一忙起来往往只有少部分零件能上高精的设备，所以机床方面不太好控制，加工中主要从以下几个方面进行控制。

3.1 控制加工变形。一些零件可以通过更改工艺来减少主要面的变形，对于单薄的零件还要注意防止装夹变形，薄壁环形件最好用压板压紧的方法，如用虎钳夹则应将内型用辅助块撑住。对于内型中空和开放式的零件，线切割和数控铣之前内型的留量不能太多，留量多了加工后容易变形，对于特别易变形的零件线切割可以荒精割两遍。

3.2 控制加工方法不一致造成的误差。对于相配的阴阳模，当间隙比较小且都可以用一种机床加工时（如都可以用高速铣机床加工），此时我们就安排同一个机床加工，编程的参数和加工的参数都给成一致的，这样就容易保证轮廓的一致性。

3.3 控制加工中出现的问题。编制线切割和数控铣程序时，要合理的安排荒精程序和走刀路线，步距要小，精度调到0.01mm～0.02mm，精加工时保持铣刀锋利且刀具尺寸合格。

3.4 控制单件加工不容易对上的问题。对于同一套模具中阳模、阴模数量较多且装配时有严格位置要求的，可以采用组合加工的方法来保证。

4 凸、凹模间隙的调整方法

装配冲模时，通常需要控制凸模与凹模的间隙均匀。其调节方法很多，需要根据冲模的结构特点、间隙值的大小和装配条件来确定，总结起来常用的方法有以下几种：

4.1 垫片法：在凸模和凹模间隙间垫入厚薄均匀、厚度等于单边间隙值的金属片或纸片来达到控制凸、凹模间隙均匀的一种方法，称为垫片法。它适合于间隙较大的异形型腔的冲裁模。装配时，一般先将凹模固定在模座上，在凹模刃口周边适当位置放上垫片。然后观察凸模是否顺利进入凹模且与垫片均匀接触，用敲打凸模固定板的方法来调整间隙，使凸模与凹模对中。

4.2 光隙法：光隙法是利用上、下模合模后，从凸模与凹模间隙中透过光缝的大小来判断模具间隙均匀程度的一种方法。此方法对小型模具简便易行，可凭肉眼来判断光隙的大小。装配时，一般先将模具倒置，用灯光照射，然后从下模座的排料孔中观察光隙状态来调整间隙，使之均匀。由于光线能透过很小的间隙，因此光隙法特别适用于判断小间隙冲裁模的间隙均匀程度。

图1 成型模组件

4.3 镀铜法：这种方法是在凸模刃口部分8mm～10mm长度上，用电镀法镀上一层厚度等于单边间隙的铜层来保证间隙均匀。装配时将已经镀铜的凸模插入凹模中成无间隙滑合状态即可，镀层在冲模使用时会自行脱落，装配后可不必去除。注意：当间隙较大时，需要多次镀铜，在生产中一般不常用。

4.4 切纸法：无论采用哪种方法来控制凸、凹模间隙，装配后都须用一定厚度的纸片来试冲。根据所切纸片的切口状态来检验装配间隙的均匀程度，从而确定是否需要以及往哪个方向进行调整。如果切口一致，则说明间隙均匀，如果纸片局部未切断或毛刺较大，则该处间隙较大，需要做进一步的调整。试冲所用纸片厚度应根据模具冲裁间隙的大小而定，间隙越小则试冲所用的纸片厚度也就越薄。

5 实施的效果

以下是两个实例，通过一些工艺的改进，在控制间隙方面取得了不错的效果。如图1是一组阳模和顶出器的组合，属于一个成型模具的一部分。图中6个小阳模的顶型与顶出器的顶型必须保持一致，单个加工经常对不上，造成装配时料厚超差，工艺上采用组合加工的方法很好地解决了这个问题，而且还提高了加工效率。实践证明，通过对一些关键环节的合理控制，可以大大提高此类冲模的合格率。

[1]涂序斌.模具制造技术[M].北京：北京理工大学出版社，2009.