- 汽车覆盖件模具设计要点
- 廖伟 杨云龙主编
- 2512字
- 2020-08-27 22:15:20
2.7 设计、加工及安装基准设计要点
2.7.1 设计基准点设定设计要点
（1）基准点的设定
①基准点设定在产品坐标线的交点上。
②模具设计时，必须用该基准点指示零件的位置与模具的关系。
③所有工序的基准点必须统一。
（2）标记方法
①没有旋转时，其标记如图2-63所示，标记方法如下：
a.首先画坐标线。
b.标注坐标线尺寸。
c.指出下一条坐标线的方向。
d.标记基准点。
图2-63 没有旋转时基准点的标记
②有1次旋转时，其标记如图2-64所示，标记方法如下：
图2-64 有1次旋转时基准点的标记
a.首先画坐标线。
b.标注坐标线尺寸。
c.指出下一条坐标线的方向。
d.标记旋转角度。
③有2次旋转时，其标记方法如图2-65所示。
图2-65 有2次旋转时基准点的标记方法
2.7.2 加工基准设计要点
汽车覆盖件模具常见的加工基准有基准面、基准孔（三销基准孔和安装用基准孔）和中心键槽三种。
（1）基准面
如图2-66所示，基准面共设置四组，每组分上、下平面，对应的上、下平面位置可以错开，大小也可以不一样。其设计要点如下。
图2-66 基准面
①基准面设置在模具零件的两个侧面的非工作部分上，两侧的基准面应相互垂直。对于装在其他零件内部的模具零件，可利用导板安装面来作为基准面，或将非工作部分铣出几处小平面来作基准面而不另外设置凸起的基准面。
②同一副模具的上、下零件，基准面的方位应一致（如同按模具的正面和左面设置），以方便同时加工安装找正。
③尺寸L1、L2和L3应尽可能大一些，而且L3应为L1的70%以上，以便安装找正时保证平行度要求。
④基准面加工完后，应将距离模具中心线的实际尺寸标记在基准面上（使用打标机或钢字）。
（2）三销基准孔
三销基准孔的大小为ϕ10H7，深25mm，一般设置在模具中心线上，也可以设置在坐标线上。左右对称各一个，出料侧一个，如图2-67所示。特殊情况允许采用同轴线等距两销。
图2-67 三销基准孔
三销基准孔尽量设置在上、下模座最高处，以便保证数控加工时便于对中心。大型铸件如果分块加工，原则上都要求设计基准孔。其设计要点是：
①基准孔应设置在有效工作面范围之内。
②尽可能在等高面上，也可以在不等高面上将基准孔周围ϕ25区域锪平。
③尽可能使L1=L2。
④L1、L2和L3尽可能大些。
⑤基准孔加工完后，应将距离模具中心的实际坐标值标记在加工面上（使用打标机或钢字），即X、Y、Z坐标值。刻坐标值区域如图2-68所示。
图2-68 刻坐标值区域
⑥三销基准孔面不允许凸起，要低于毛坯面5mm。
（3）安装用基准孔
①定位销和基准孔配合使用，可以用于较大模具组件之间零件的定位，也可用于模具加工时在机床上的定位。定位销的结构如图2-69所示，其尺寸见表2-11。
图2-69 定位销
表2-11 定位销尺寸 mm
定位销的应用在很多场合可以替代键。例如，凸模与凸模座之间的定位，分体式凹模与凹模座的定位，压边圈与压边圈座的定位等。
定位销的材料为16MnCr5，热处理硬度58～62HRC。
②基准孔原则上力求对称布置在模具长的轴线上（模具中心）或单个零件的轴线上，且靠外布置。
③有两种规格的基准孔可以选用，即ϕ22H7—小模具零件（长<600mm）；ϕ40H7—大模具零件，对应的长圆孔长度分别为22.4mm和40.4mm。
（4）中心键槽
考虑模具加工时安装的定位，要求设计中心键，而中心键槽设在上、下模座上，且其中心线与压力机中心线重合，如图2-70所示。
图2-70 中心键槽
在图2-70中，L为中心键槽的有效定位长度，不小于60mm；L1为中心键槽的长度，等于100mm，规格有多种，多为企业标准。
修边凸模的装配或加工定位也可以采用中心键的形式，设计三边即可，同时要求使用定位销。
翻边整形凸模要求采用靠背或键形式定位，同时要求使用定位销。定位销规格有多种，多为企业标准。
后工序模具使用中心键的规格工序比前工序的规格要大一个数量级。
后工序模具中心键槽固定部分深度10mm，上部避开部分深度15mm，如图2-71所示。
图2-71 中心键槽
（5）选用注意事项
①基准面设置方便，应用比较广泛，特别对有些模具零件不适宜采用基准孔，更是如此。缺点是在模具设计变更、返修时（如果此时又安装了导柱等），使用基准面不太方便。
②基准孔比较精确，但是在使用过程中切屑和灰尘等杂物容易将基准孔堵塞，也容易因水（或环境湿度大等）而生锈，影响使用。
③中心键槽的设计主要考虑模具加工时安装的定位。
④基准面、基准孔和中心键各有利弊，选用时应根据具体模具零件情况而确定，也可以两两同时采用。
2.7.3 铸件粗加工基准设计要点
①模具中心线及使用压力机位置的V形槽结构形式，如图2-72所示。
图2-72 V形槽
②模具各主要部件（上、下模座，压料板和压边圈等）在模具中心线处工艺需要数控加工定位用键槽。键槽形状不画出，但应画出加强结构；用户要求用键定位时，画出键槽形状（键槽长度为100mm），如图2-73所示。
图2-73 定位键槽
③距离底面100mm位置的V形刻线，如图2-74所示。
图2-74 V形刻线
2.7.4 安装定位基准与结构设计要点
（1）模具安装定位基准的结构形式和尺寸
模具安装定位基准的结构形式和尺寸应根据使用厂家的具体要求设置，不同厂家的使用习惯各不相同：对不同压机，其尺寸要求也不相同。
（2）模具安装定位基准的位置
一般来说，只需要在下模座上设置安装定位基准，如果压机带有快速夹紧的（上）过渡垫板，则需要同时在上、下模座上都设置安装定位基准。
（3）模具安装定位基准的形式
模具安装基准采用定位键、定位销及托杆定位三种形式。带活动工作台的压力机，使用定位键槽或定位销孔方便；而需要使用托杆的模具，应尽可能地设置托杆定位。
（4）定位结构
①定位键定位 利用安放在压力机中心槽内的定位键定位，如图2-75和图2-76所示。
图2-75 定位键定位
图2-76 模座定位槽
②定位销定位 利用安放在压力机托杆内的定位销定位，如图2-77所示。
图2-77 定位销定位
③模具安装定位销
a.模具安装定位销的结构如图2-78所示，其尺寸见表2-12。
表2-12 装模定位销的尺寸 mm
注：d1是根据不同压力机参数选择的。
图2-78 模具安装定位销
b.模具装模定位销的材质为20MnCr5，热处理硬度58～62HRC。
④托杆定位 托杆定位的作法是在模具下模座上设置定位孔，它的位置与托杆孔相对应，一般设置在模具的后侧或左右侧。目前国内模具厂采用较多的两种结构形式如图2-79所示。
图2-79 模具托杆定位
图2-79（a）所示为左槽右平形式，图2-79（b）所示为左槽右槽形式，箭头表示送料方向。装模时，将定位销插入压力机工作台定位孔内，再将模具推入，待下模座上的定位孔与定位销吻合时，模具便正确定位了，上、下模压板槽的位置也会与工作台T形槽一致。