冲压模架的导柱与导套配合是保证模具运动精度和寿命的核心技术,其设计需综合配合类型、公差等级、安装工艺及材料特性。以下是关键要点分析:
一、配合类型选择
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滑动导向结构
- 导柱与导套间:采用间隙配合(H7/h6或H7/g6),间隙量通常为0.01–0.03mm,确保开合模顺畅且导向精度≤0.02mm。
- 导柱/导套与模座间:使用过盈配合(H7/r6或H7/k6),过盈量0.01–0.02mm,防止松动(导柱压入模座时需用压力机+球顶压块,避免导柱变形)。
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滚动导向结构(如滚珠导柱)
- 导套与模座采用过盈配合(H6/r5),确保滚珠运动稳定性;导柱与滚珠套则为微小间隙配合。
二、公差制度与精度控制
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公差等级:
- 导柱直径≤30mm时,圆柱度公差≤0.004mm;直径>45mm时≤0.006mm。
- 导套内孔公差常取H7,导柱外径公差为g6(间隙配合)或h6(高精度要求)。
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形位公差:
- 导柱工作部分与固定端的同轴度≤直径公差1/2。
- 装配后需校验垂直度(偏差<0.01mm/100mm),并用等高垫块测试合模平衡性。
三、安装工艺要点
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压装流程:
- 清洗去毛刺→涂润滑油→分阶段压入(先压入3–5mm校验垂直度,再完全压入)。
- 导柱末端需低于模座平面1–3mm,导套上端低于模座1–3mm。
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防偏斜措施:
- 长导柱安装时,需预插导套并合模测试,确保上模座与垫块接触均匀。
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配合验证:
- 装配后手动滑动模板,检查是否无卡滞、无异响。
四、材料与技术要求
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导柱:
- 材料:GCr15轴承钢(硬度HRC60–62),表面渗碳深度0.8–1.2mm。
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导套:
- 滑动导向:青铜或镀铬钢(摩擦系数≤0.08);滚动导向:钢基镶嵌石墨。
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表面处理:
- DLC涂层(医疗器械模具)或激光淬火(重载模具),提升耐磨性。
五、选型与布局策略
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布局设计:
- 中小型模具:双导柱对称布局(后侧/对角);大型模具:四导柱。
- 导柱长度计算:L=上模行程+下模行程+1.5×导柱直径。
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工况适配:
- 高速冲压(>200SPM)或重载(>5吨):收紧配合至H7/h6,并增加润滑微孔。
- 高温环境:匹配导柱/导套热膨胀系数(如均用钢材),避免间隙变化卡死。
总结:导柱导套配合需根据模具类型(滑动/滚动)、载荷及精度需求定制。核心原则:导向部位间隙配合保证运动性,固定部位过盈配合确保刚性,同时通过材料硬化与精密公差控制磨损。实际应用中,建议结合在线监测系统动态调整润滑策略,以延长模具寿命。