淺析沖壓生產(chǎn)模具
/ 2021/6/5 10:38:22
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沖壓是大批量零件成型生產(chǎn)實(shí)用工藝之一。在沖壓生產(chǎn)過程中，
模具出現(xiàn)的問題最多，它是整個(gè)沖壓生產(chǎn)要素中最重要的因素。直接影響到生產(chǎn)效率和成本。影響到產(chǎn)品的交貨周期。模具問題主要集中在模具損壞、產(chǎn)品質(zhì)量缺陷和模具的刃磨方面，它們長(zhǎng)期困擾著行業(yè)生產(chǎn)。只有正確處理這幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。沖壓生產(chǎn)才能夠順利進(jìn)行。
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模具故障
模具故障是沖壓生產(chǎn)中最容易出現(xiàn)的問題，常常造成停產(chǎn)，影響產(chǎn)品生產(chǎn)周期。因此，必須盡快找到模具故障原因，合理維修。
1.1模具損壞
模具損壞是指模具開裂、折斷、漲開等，處理模具損壞問題，必須從模具的設(shè)計(jì)、制造工藝和模具使用方面尋找原因。
首先要審核模具的制造材料是否合適，相對(duì)應(yīng)的熱處埋工藝是否合理。通常，
模具材料的熱處理工藝對(duì)其影響很大。如果模具的淬火溫度過高，淬火方法和時(shí)間不合理，以及回火次數(shù)和溫度、肘間選擇不當(dāng)，都會(huì)導(dǎo)致模具進(jìn)入沖壓生產(chǎn)后損壞。落料孔尺寸或深度設(shè)計(jì)不夠，容易使槽孔阻塞，造成落料板損壞。彈簧力設(shè)計(jì)太小或等高套不等高，會(huì)使彈簧斷裂、落料板傾斜．造成重疊沖打，損壞零件。沖頭固定不當(dāng)或螺絲強(qiáng)度不夠．會(huì)導(dǎo)致沖頭掉落或折斷。
模具使用時(shí)，零件位置、方向等安裝錯(cuò)誤或螺栓緊固不好。工作高度調(diào)整過低、導(dǎo)柱潤(rùn)滑不足。送料設(shè)備有故障，壓力機(jī)異常等，都會(huì)造成模具的損壞。如果出現(xiàn)異物進(jìn)入模具、制件重疊、廢料阻塞等情況未及時(shí)處理，繼續(xù)加工生產(chǎn)，就很容易損壞模具的落料板、沖頭、下模板和導(dǎo)柱。
1.2卡模
沖壓過程中，一旦模具合模不靈活，甚至卡死，就必須立即停止生產(chǎn)，找出卡模原因，排除故障。否則，將會(huì)擴(kuò)大故障，導(dǎo)致模具損壞。
引起卡模的主要原因有：模具導(dǎo)向不良、傾斜?；蚰０彘g有異物，使模板無法平貼；模具強(qiáng)度設(shè)計(jì)不夠或受力不均。造成模具變形，例如模座、模板的硬度、厚度設(shè)計(jì)太小，容易受外力撞擊變形；模具位置安裝不準(zhǔn)，上下模的定位誤差超差?；驂毫C(jī)的精度太差，使模具產(chǎn)生干涉；沖頭的強(qiáng)度不夠、大小沖頭位置太近，使模具的側(cè)向力不平衡。這時(shí)應(yīng)提高沖頭強(qiáng)度，增強(qiáng)卸料板的引導(dǎo)保護(hù)。
1.3模具損壞和維修
沖壓生產(chǎn)的模具費(fèi)用高．通常模具費(fèi)占制件總成本的1/5-1/4。這是因?yàn)?，除模具制造難度大、成本高外。投入生產(chǎn)后的模具修理和刃磨維護(hù)費(fèi)用也高，而模具的原始造價(jià)僅占整個(gè)模具費(fèi)用的40％左右。因此，及時(shí)維修模具，防止模具損壞，可以大大降低沖壓生產(chǎn)的模具費(fèi)用。
模具損壞后，還有一個(gè)維修和報(bào)廢的選擇問題。一般來說。沖壓模具的非自然磨損失效，例如非關(guān)鍵零件的破壞。以及小凸模折斷、凸模鐓粗變短、凹模板開裂、沖裁刃口崩裂等故障．大部分可以通過維修的方法使其完全恢復(fù)到正常狀態(tài)，重新投入沖壓生產(chǎn)。但是。當(dāng)模具的關(guān)鍵件嚴(yán)重?fù)p壞，有時(shí)凸、凹模同時(shí)損壞。一次性修復(fù)費(fèi)用超過沖模原造價(jià)的70％，或者模具壽命已近。則維修的意義不大，這時(shí)應(yīng)該考慮報(bào)廢模具：除大型模具、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的連續(xù)模外。當(dāng)模具維修技術(shù)過于復(fù)雜、修模費(fèi)用太大，難度大必然使維修周期過長(zhǎng)，嚴(yán)重影響沖壓的正常生產(chǎn)，應(yīng)選擇提前失效報(bào)廢，重新制造模具。
在正常情況下，沖模的主要失效形式是過量磨損。從新模具制造交付使用。直至沖制零件的毛刺超標(biāo)、零件尺寸與形位精度超差，而模具又不能再修復(fù)或根本無修復(fù)價(jià)值，則模具就只能報(bào)廢。從新模具投入使用到失效報(bào)廢。一般要經(jīng)過多次維修和刃磨。
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制件質(zhì)量缺陷
最常見的制件質(zhì)量缺陷是產(chǎn)品尺寸超差。只有少數(shù)產(chǎn)品存在表面質(zhì)量問題。
2.1尺寸超差
尺寸超差是沖壓制件的嚴(yán)重缺陷。對(duì)此，首先要檢查、核對(duì)模具的設(shè)計(jì)，排除設(shè)計(jì)和制造的原因。如果超差尺寸和材料厚度有關(guān)，應(yīng)檢測(cè)沖壓材料的厚度和材質(zhì)、硬度。
沖壓生產(chǎn)過程中引起尺寸超差，主要是模具的磨損、定位導(dǎo)向不良和制件產(chǎn)生變形。模具的刃口磨耗．會(huì)造成毛刺太大或切外形尺寸變大、沖孔變小、平面度超差，應(yīng)該刃磨或更換模具。定位導(dǎo)向不良包括沒有導(dǎo)向、導(dǎo)銷或其他定位裝置沒有起作用，送料機(jī)沒有放松，定位塊磨損使送距過長(zhǎng)，導(dǎo)料板長(zhǎng)度不對(duì)或?qū)Я祥g隙太大等。制件在生產(chǎn)中變形，主要有撞擊變形，例如制品的吹出氣壓太強(qiáng)或重力落下撞擊太大變形：出料時(shí)受擠壓或括傷變形，應(yīng)及時(shí)清理出料位置或加大出料空間：頂出不當(dāng)變形。例如頂料銷配制不當(dāng)、彈簧力不適當(dāng)或頂出過長(zhǎng)，應(yīng)調(diào)整彈力或改變位置或銷數(shù)量；下料變形。部份彎曲件不能容許料重疊，須每次落下，當(dāng)出現(xiàn)碟形應(yīng)變時(shí)可采用壓力墊消除；沖剪變形，主要是材料扭曲不平。尺寸增大或中心不對(duì)稱；浮屑擠壓變形，是由于廢料上浮或細(xì)屑留在模面上或異物等擠壓變形。
2.2表面質(zhì)量不合格
沖壓制件的表面質(zhì)量問題，主要是毛刺過大。造成制件毛刺過大的原因，首先是模具刃口的磨損，應(yīng)重新研磨模具，確保刃口鋒利。其次是凸、凹模的間歇不合理，間隙過大使側(cè)面大部分為擦光帶，間隙太小會(huì)出現(xiàn)二次剪切面，如果材料硬度太高，則應(yīng)更換材料或加大間隙。沖裁搭邊尺寸過小或切邊材料過少時(shí)，材料會(huì)被拉入模具間隙內(nèi)而成為毛邊。此時(shí)必須加大沖裁的搭邊尺寸或切邊余量。
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模具的刃磨
沖壓生產(chǎn)中對(duì)模具進(jìn)行合理的刃磨?？梢杂行У靥岣邲_模的壽命，節(jié)省模具費(fèi)用，大幅度降低產(chǎn)品成本。
當(dāng)沖模刃口磨損到一定程度時(shí)，原本鋒利的刃口變鈍了，會(huì)造成沖裁件毛刺過大，尺寸與形位精度下降。因此，模具必須進(jìn)行刃磨，以恢復(fù)其鋒利的沖裁刃口。減小沖裁毛刺和尺寸與形位偏差，改善成形件表面質(zhì)量。如果不及時(shí)刃磨模具，會(huì)因?yàn)橥涎尤心r(shí)間，使得已經(jīng)磨鈍的刃口遭受堅(jiān)硬、過大、過厚毛刺的劇烈摩擦，形成模具惡性循環(huán)的過度磨損，導(dǎo)致要以幾倍的刃磨量才能夠使刃口恢復(fù)鋒利，大大縮短模具的壽命。當(dāng)制件的毛刺即將超出允許毛刺高度時(shí)，應(yīng)立即停止生產(chǎn)，對(duì)模具進(jìn)行刃磨。在生產(chǎn)實(shí)際中，現(xiàn)場(chǎng)工人習(xí)慣憑手感確定制件毛刺大小并確定刃磨時(shí)機(jī)，這樣操作誤差較大。違禁詞通過檢測(cè)制件的毛刺高度及厚度、毛刺分布均勻程度、沖件尺寸與形位精度及沖切面質(zhì)量等，來掌握刃口磨損情況、從而確定模具的最佳刃磨時(shí)機(jī)。
模具刃磨量必須根據(jù)刃口端面和側(cè)面的實(shí)際磨損情況而定，此外，還應(yīng)該考慮材料厚度、凹模形狀結(jié)構(gòu)以及刃磨次序等相關(guān)因素。凹模經(jīng)多次刃磨后，尺寸會(huì)發(fā)生變化，特別是采用上小下大錐形凹?？谠O(shè)計(jì)的沖裁模，由于凹模刃口壁向外傾料，刃磨模具的上表面后，其水平尺寸必然會(huì)產(chǎn)生一個(gè)增量。因此，刃磨前應(yīng)該按照錐形的角度進(jìn)行計(jì)算，刃磨時(shí)要注意實(shí)測(cè)制件尺寸，防止因多次刃磨使制件尺寸增量過大，導(dǎo)致產(chǎn)品超差。
4結(jié)束語(yǔ)
沖壓生產(chǎn)效率和成本對(duì)模具的依賴性很大。對(duì)生產(chǎn)過程中模具出現(xiàn)的故障，應(yīng)具體問題具體分析，制定正確的維修方案。及時(shí)解決模具損壞、卡模、刃磨和產(chǎn)品質(zhì)量缺陷等問題。處理好模具維修與報(bào)廢的關(guān)系，才能減少停產(chǎn)修模時(shí)間，縮短生產(chǎn)周期，保證沖壓生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
