機(jī)箱導(dǎo)軌沖壓模具,沖壓模導(dǎo)套用什么膠水
本篇文章給大家談?wù)剻C(jī)箱導(dǎo)軌沖壓模具,以及沖壓模導(dǎo)套用什么膠水對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。
本文目錄概覽:
- 1、沖壓模具設(shè)計(jì)流程?
- 2、五金沖壓模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)談(6)
- 3、沖壓模具外形尺寸與壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸之間的關(guān)系
- 4、普通機(jī)箱內(nèi)光驅(qū)擋板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)與制造
- 5、沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧
- 6、哪些因素影響沖壓模具壽命-影響沖壓模具壽命的十大因素
沖壓模具設(shè)計(jì)流程?
從事五金沖壓模具行業(yè)的人,應(yīng)該都對(duì)各類(lèi)沖壓模具結(jié)構(gòu)非常熟悉。以下是我為大家整理的關(guān)于,給大家作為參考,歡迎閱讀!
1、沖壓零件的沖壓工藝性分析 沖壓零件必須具有良好的沖壓工藝性,才能以最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)的方法制造出合格的沖壓零件,可以按照以下的方法完成沖壓件的工藝性分析:
a.讀懂零件圖;除零件形狀尺寸外,重點(diǎn)要了解零件精度和表面粗糙度的要求。 b.分析零件的結(jié)構(gòu)和形狀是否適合沖壓加工。
c.分析零件的基準(zhǔn)選擇及尺寸標(biāo)注是否合理,尺寸、位置和形狀精度是否適合沖壓加工。
d.沖裁件斷面的表面粗糙度要求是否過(guò)高。
e.是否有足夠大的生產(chǎn)批量。
如果零件的工藝性太差,應(yīng)與設(shè)計(jì)人員協(xié)商,提出修改設(shè)計(jì)的方案。如果生產(chǎn)批量太小,應(yīng)考慮采用其它的生產(chǎn)方法進(jìn)行加工。
2、沖壓工藝方案設(shè)計(jì)及最佳工藝規(guī)程設(shè)計(jì):
a.根據(jù)沖壓零件的形狀尺寸,初步確定沖壓工序的性質(zhì),如:沖裁、彎曲、拉深、脹形、擴(kuò)孔。
b.核算各沖壓成形方法的變形程度,若變形成度超過(guò)極限變形程度,應(yīng)計(jì)算該工序的沖壓次數(shù)。
c.根據(jù)各工序的變形特點(diǎn)和質(zhì)量要求,安排合理的沖壓順序。要注意確保每道工序的變形區(qū)都是弱區(qū),已經(jīng)成形的部分***含已經(jīng)沖制出的孔或外形***在以后的工序中不得再參與變形,多角彎曲件要先彎外后彎內(nèi),要安排必要的輔助工序和整形、校平、熱處理等工序。
d.在保證制件精度的前提下,根據(jù)生產(chǎn)批量和毛坯定位與出料要求。確定合理的工序組合方式。
e.要設(shè)計(jì)兩個(gè)以上的工藝方案,并從質(zhì)量、成本、生產(chǎn)率、模具的刃磨與維修、模具壽命及操作安全性等各個(gè)方面進(jìn)行比較,從中選定一個(gè)最佳的工藝方案。 f.初步確定各個(gè)工序的沖壓裝置。
3、沖壓零件毛坯設(shè)計(jì)及排樣圖設(shè)計(jì):
a.按沖壓件性質(zhì)尺寸,計(jì)算毛坯尺寸,繪制毛坯圖。
b.按毛坯性質(zhì)尺寸,設(shè)計(jì)排樣圖,進(jìn)行材料利用率計(jì)算。要設(shè)計(jì)多種排樣方案,經(jīng)過(guò)比較選擇其中的最佳方案。
4、沖壓模具設(shè)計(jì):
a.確定沖壓加工各工序的模具結(jié)構(gòu)形式,并繪制模具簡(jiǎn)圖。
b.對(duì)指定的1—2個(gè)工序的模具進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并繪制模具工作圖。設(shè)計(jì)方法如下:
※確定模具的種類(lèi):簡(jiǎn)單模、連續(xù)模還是復(fù)合模。
※模具工作零件設(shè)計(jì):計(jì)算凸、凹模刃口尺寸和凸、凹模長(zhǎng)度,確定凸、凹模結(jié)構(gòu)形式和連線固定方式。
※確定毛坯的定位和定距方式,并對(duì)相應(yīng)的定位、定距零件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 ※??確定壓料、卸料、頂件及推件方式,并對(duì)相應(yīng)的壓料板、卸料板、推件塊等進(jìn)行設(shè)計(jì)。
※模架設(shè)計(jì):包括上下模座及導(dǎo)向方式的設(shè)計(jì),也可以選用標(biāo)準(zhǔn)模架。 ※??在完成以上工作的基礎(chǔ)上,按比例繪制模具工作圖。先用雙點(diǎn)劃線繪制毛坯,再繪制工作零件,然后繪制定位和定距零件,用連線零件把以上各部分連線起來(lái),最后在適當(dāng)?shù)奈恢美L制壓料和卸料零件。根據(jù)模具的具體情況,以上順序也可作適當(dāng)調(diào)整。
※工作圖上應(yīng)該標(biāo)注模具的外輪廓尺寸、模具閉合高度、配合尺寸及配合型式。工作圖上要標(biāo)注模具的制造精度和技術(shù)條件的要求。工作圖要按國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制,有標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)題欄和名細(xì)表。如果是落料模,要在工作圖的左上角上繪制排樣圖。
※ 計(jì)算模具壓力中心,檢查壓力中心與模柄中心線是否重合。如果不重合,對(duì)模具結(jié)果作相應(yīng)的修改。
※ 計(jì)算沖壓力,最后選定沖壓裝置,進(jìn)行模具與沖壓裝置相關(guān)尺寸的校核***閉合高度、工作臺(tái)面、模柄安裝尺寸等***。
5、測(cè)繪模具的大部分零件圖***要求完成圖紙工作量折合為A0圖三張以上***,零件圖要求按國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制,標(biāo)注完整的尺寸、公差、表面粗糙度和技術(shù)要求。
6、填寫(xiě)沖壓加工工藝規(guī)程卡片。
7、在所設(shè)計(jì)的模具零件圖中,選擇兩個(gè)零件進(jìn)行機(jī)械加工工藝分析、編制合理的機(jī)械加工工藝規(guī)程,并填寫(xiě)機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片。
8、根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)計(jì)算編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。
模具設(shè)計(jì)步驟
1.對(duì)所設(shè)計(jì)模具之產(chǎn)品進(jìn)行可行性分析,以電腦機(jī)箱為例,首先將各元件產(chǎn)品圖紙利用設(shè)計(jì)軟體進(jìn)行組立分析,即我們工作中所說(shuō)的套圖,確保在模具設(shè)計(jì)之前各產(chǎn)品圖紙的正確性,另一方面可以熟悉各元件在整個(gè)機(jī)箱中的重要性,以確定重點(diǎn)尺寸,這樣在模具設(shè)計(jì)中很有好處的,具體的套圖方法這里就不做詳細(xì)的介紹了。
2.在產(chǎn)品分析之后所要進(jìn)行的工作,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分析采用什么樣的模具結(jié)構(gòu),并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行排工序,確定各工序沖工內(nèi)容,并利用設(shè)計(jì)軟體進(jìn)行產(chǎn)品展開(kāi),在產(chǎn)品展開(kāi)時(shí)一般從后續(xù)工程向前展開(kāi),例如一產(chǎn)品需要量五個(gè)工序,沖壓完成則在產(chǎn)品展開(kāi)時(shí)從產(chǎn)品圖紙開(kāi)始到四工程、三工程、二工程、一工程,并展開(kāi)一個(gè)圖形后復(fù)制一份再進(jìn)行前一工程的展開(kāi)工作,即完成了五工程的產(chǎn)品展開(kāi)工作,然后進(jìn)行細(xì)致的工作,注意,這一步很重要,同時(shí)需特別細(xì)心,這一步完成的好的話,在繪制模具圖中將節(jié)省很多時(shí)間,對(duì)每一工程所沖壓的內(nèi)容確定好后,包括在成型模中,產(chǎn)品材料厚度的內(nèi)外線保留,以確定凸凹模尺寸時(shí)使用,對(duì)于產(chǎn)品展開(kāi)的方法在這里不再說(shuō)明,將在產(chǎn)品展開(kāi)方法中具體介紹。
3.備料,依產(chǎn)品展開(kāi)圖進(jìn)行備料,在圖紙中確定模板尺寸,包括各固定板、卸料板、凸凹模、鑲件等,注意直接在產(chǎn)品展開(kāi)圖中進(jìn)行備料,這樣對(duì)畫(huà)模具圖是有很大好處的,我所見(jiàn)到有很多模具設(shè)計(jì)人員直接對(duì)產(chǎn)品展開(kāi)圖進(jìn)行手工計(jì)算來(lái)備料,這種方法效率太低,直接在圖紙上畫(huà)出模板規(guī)格尺寸,以組立圖的形式表述,一方面可以完成備料,另一方面在模具各配件的工作中省去很多工作,因?yàn)樵诶L制各元件的工作中只需在備料圖紙中加入定位、銷(xiāo)釘、導(dǎo)柱、螺絲孔即可。
4.在備料完成后即可全面進(jìn)入模具圖的繪制,在備料圖紙中再制一份出來(lái),進(jìn)行各元件的繪制,如加入螺絲孔,導(dǎo)柱孔,定位孔等孔位,并且在沖孔模中各種孔需線切割的穿絲孔,在成型模中,上下模的成型間隙,一定不能忘記,所以這些工作完成后一個(gè)產(chǎn)品的模具圖差不多已完成了80%,另外在繪制模具圖的過(guò)程中需注意:各工序,指制作,如鉗工劃線,線切割等到不同的加工工序都有完整制作好圖層,這樣對(duì)線切割及圖紙管理有很大的好處,如顏色的區(qū)分等,尺寸的標(biāo)注也是一個(gè)非常重要的工作,同時(shí)也是一件最麻煩的工作,因?yàn)樘速M(fèi)時(shí)間了。
5.在以上圖紙完成之后,其實(shí)還不能發(fā)行圖紙,還需對(duì)模具圖紙進(jìn)行校對(duì),將所有配件組立,對(duì)每一塊不同的模具板制作不同的圖層,并以同一基準(zhǔn)如導(dǎo)柱孔等到進(jìn)行模具組立分析,并將各工序產(chǎn)品展開(kāi)圖套入組立圖中,確保各模板孔位一致以及折彎位置的上下模間隙配合是否正確。
五金沖壓模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)談(6)
2、從正左邊來(lái)看,得到的幾何圖形就稱(chēng)之為左視圖;從正右邊來(lái)看,得到的幾何圖形就稱(chēng)之為右視圖;
3、從上往下看,得到的幾何圖形就稱(chēng)之為俯視圖,從下往上看,得到的幾何圖形就稱(chēng)之為仰視圖;
4、為了使圖形表達(dá)的更準(zhǔn)確,更能讓人讀懂,通俗易懂,有時(shí)候還需要畫(huà)上剖視圖、全剖視圖、半剖視圖、斷面圖等。剖視圖,就是把它剖開(kāi),你看到的圖形;全剖視圖:就是全部剖開(kāi)得到的圖形;半剖視圖,就是把它剖了一半(不是全部剖開(kāi)),得到的幾何圖形;斷面圖,就是想象一下這個(gè)物體從這里斷裂,然后把斷裂以后你看到的視圖用圖形表達(dá)出來(lái),這就是斷面圖。
嘿嘿,我這樣講不知有沒(méi)有把你弄糊涂呢?下面有一幅圖,看一下相信你就能明白了:
你能把這幾個(gè)視圖所表達(dá)的幾何體用三維的畫(huà)法把它畫(huà)出來(lái)嗎?
下面講一下三視圖。
三視圖的基本規(guī)律:長(zhǎng)對(duì)正、寬平齊、高相等。
長(zhǎng)對(duì)正——主視圖和俯視圖的長(zhǎng)度對(duì)正。
寬相等——俯視圖和左視圖、右視圖的寬度相等。
高平齊——主視圖、左視圖、右視圖的高平齊(相等)。
下面這些資料是我在別的地方找的,希望能對(duì)你的學(xué)習(xí)有所幫助。
其實(shí)這些概念不需要懂得很透徹,大概懂就行,這些畢竟是理論知識(shí),理論知識(shí)是死的,懂得再多也沒(méi)用。最重要的還是實(shí)踐、實(shí)際能力,能看懂圖、讀懂圖,能把一個(gè)幾何物體用視圖的方式表達(dá)出來(lái),別人看了你的圖之后能夠清楚你要表達(dá)的是什么,這樣就很不錯(cuò)了。模具設(shè)計(jì)做的就是這樣的工作,把自己心里所想的用圖紙表達(dá)出來(lái),別人根據(jù)你畫(huà)的圖把零件加工出來(lái),鉗工師傅拿到這些零件以后,能夠把模具組裝起來(lái)、打出合格的樣品出來(lái)就OK,
★沖壓模具常用材料
沖壓模具(也稱(chēng)五金模具)常用的沖壓材料有:
鋁材:鋁料,一般外觀件用鋁材的比較多,比如筆記本或上網(wǎng)本的鍵盤(pán),其他的一些配件等;
鍍鋅板:就是在冷軋板表面鍍上了鋅層,俗稱(chēng)鍍鋅板。鍍鋅板有SECC、SGCC等,鍍鋅板防銹耐腐蝕。價(jià)錢(qián)比較高。通用板厚在0.4~3.2mm。其特點(diǎn)涂裝性?xún)?yōu)越、耐指紋好、耐腐蝕性能好而且保持了冷軋板的加工性。一般機(jī)箱、下蓋常用的厚度是0.80mm的SGCC材料。硬度中等,比鋁材硬度稍高、比不銹鋼稍軟。SGCC材料比較硬,拉伸性能不是很好,如果用這個(gè)材料來(lái)拉伸的話,凹模和凸模必須要拋的很光很亮才行,要不然很容易就裂開(kāi)、暗裂等。
不銹鋼:可以用來(lái)生產(chǎn)各種大小彈片、外觀件,比如:臺(tái)式電腦機(jī)箱后面插各種接口的彈片就是用不銹鋼材料 然后通過(guò)沖壓模具生產(chǎn)出來(lái)的。不銹鋼的材料比較硬,有時(shí)候模具保養(yǎng)找不到墊片可以先用不銹鋼材料來(lái)應(yīng)急,沖不銹鋼的這種模具沖頭、刀口需要經(jīng)常保養(yǎng)才能保證模具生產(chǎn)順利。否則,就經(jīng)常需要修模。哈哈。
一般墊片都需要需要用點(diǎn)焊機(jī)把墊片點(diǎn)在零件上面,要不然下次拆模的時(shí)候掉了就比較麻煩。有的廠不允許使用墊片,這時(shí)候可以使用燒焊把它燒起來(lái),燒好了之后再用磨床把所需要的尺寸研磨出來(lái)。
常用的不銹鋼材料有SUS301、SUS304等。SUS200系列(包括201、202等)
SUS300系列(包括301、304、310S、321、316L等)和
SUS400系列(包括409、410、420J1、420J2、430、436L、444等)
麻口鐵:馬口鐵?是不是有點(diǎn)暈?我當(dāng)時(shí)聽(tīng)廠里的師傅說(shuō)這是馬口鐵,我也錯(cuò)以為是“麻口鐵”了呢。錯(cuò)了。其實(shí)我也分不清楚,反正讀音就是麻口鐵。索性就認(rèn)為它是麻口鐵吧!麻口鐵的延展性能比較好,硬度不高,比較軟,一般比較復(fù)雜的曲面拉伸適合用麻口鐵材料,不容易裂開(kāi)。比如上蓋。一些小彈片等。
馬口鐵其中Sn是鍍層,馬口鐵又叫鍍錫鐵馬口鐵是電鍍錫薄鋼板的俗稱(chēng),英文縮寫(xiě)為SPTE,是指兩面鍍有商業(yè)純錫的冷軋低碳薄鋼板或鋼帶。錫主要起防止腐蝕與生銹的作用。它將鋼的強(qiáng)度和成型性與錫的耐蝕性、錫焊性和美觀的外表結(jié)合于一種材料之中,具有耐腐蝕、無(wú)毒、強(qiáng)度高、延展性好的特性。
★節(jié)距定位是什么?
什么是節(jié)距?節(jié)距定位又是指什么意思呢?
節(jié)距,顧名思義,節(jié)就是指節(jié)制,“節(jié)距”就是指控制距離。那么節(jié)距定位呢,就是通過(guò)控制距離來(lái)進(jìn)行定位的意思??刂扑土系木嚯x,以免多送、誤送,把模具打壞,或者生產(chǎn)出不良品。
在沖壓模具中,節(jié)距定位一般用在連續(xù)模。
知道的人就會(huì)說(shuō):“廢話,工程模哪有用節(jié)距定位的?”呵呵。
為什么只有連續(xù)模用到節(jié)距定位,而工程模卻一般不用節(jié)距定位呢?
那是因?yàn)橐话愎こ棠6际谴蛄掀模掀笮?、長(zhǎng)寬都是差不多的,直接放到工程模里面打就是了,要不然也不會(huì)叫“工程模”;當(dāng)然,工程模也有自動(dòng)送料的,一般都有送料機(jī)設(shè)置好的,沖床打一下,送料機(jī)就會(huì)把材料自動(dòng)送過(guò)來(lái)。
連續(xù)模一般都是有專(zhuān)門(mén)的自動(dòng)送料機(jī)的,要不然怎么打?人工送料 因?yàn)橛袝r(shí)候送不準(zhǔn)確,造成產(chǎn)品報(bào)廢率太高,而自動(dòng)送料機(jī)就可以避免這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。況且也只有一般小廠才用人工送料,稍微大一點(diǎn)的廠,都是安排的有自動(dòng)送料機(jī)的。人工只需要把材料按要求放置到自動(dòng)送料機(jī)上,然后設(shè)置好就可以了。
不過(guò),自動(dòng)送料機(jī)也未必那么準(zhǔn)確,有時(shí)候也會(huì)有小小的誤差,這時(shí)候節(jié)距定位就起到非常大的作用了。有人說(shuō)“節(jié)距定位:就是兩個(gè)定位針之間的距離?!?,想想對(duì)嗎?其實(shí)這個(gè)說(shuō)法并不是錯(cuò)誤的,理論上講是這樣的。但是,兩個(gè)定位針之間的距離又是什么呢?它是怎么算出來(lái)的呢?哈哈,這個(gè)問(wèn)題太深?yuàn)W了,你去找個(gè)專(zhuān)門(mén)做五金模具設(shè)計(jì)的師傅問(wèn)一下吧。
下面我給一張圖,簡(jiǎn)單講下什么叫做節(jié)距定位。
沖壓模具外形尺寸與壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸之間的關(guān)系
沖裁??傮w結(jié)構(gòu)尺寸必須與所選用壓力機(jī)相適應(yīng)。
在設(shè)計(jì)模時(shí),必須考慮到?jīng)_模的下模外形尺寸應(yīng)小于壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸,并要留出固定沖模的位置。這是因?yàn)閴毫C(jī)臺(tái)面尺寸、臺(tái)面孔的尺寸及固定型槽位置的尺寸都是決定沖模下模板形狀及尺寸大小的依據(jù)。
此外,壓力機(jī)滑塊孔尺寸、滑塊孔中心線到機(jī)身后側(cè)的距離、頂件模梁槽的尺寸、機(jī)身側(cè)柱間及導(dǎo)軌件的距離及壓力機(jī)的傾斜范圍等,在審計(jì)沖模錢(qián),也必須了解清楚。它對(duì)沖模設(shè)計(jì)及沖模零件尺寸的確定有密切關(guān)系。
普通機(jī)箱內(nèi)光驅(qū)擋板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)與制造
這個(gè)不難設(shè)計(jì)啊,拉延很淺,無(wú)非就是孔多點(diǎn),在排沖頭的時(shí)候麻煩點(diǎn),可能要分步。落料》拉延(壓形)》切邊/沖孔
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此類(lèi)設(shè)計(jì)論文寫(xiě)作步驟都比較統(tǒng)一,首先:簡(jiǎn)單介紹下零件,附上圖,進(jìn)行下簡(jiǎn)單的工藝分析,分析下工藝上的難點(diǎn),然后提出幾個(gè)工藝方案,然后對(duì)比論證選擇其中一個(gè),然后就是進(jìn)行對(duì)應(yīng)模具設(shè)計(jì)了:
1、根據(jù)零件尺寸,確定模架及相關(guān)尺寸,確定模具結(jié)構(gòu),引用摘取標(biāo)準(zhǔn)即可
2、各種工藝參數(shù)計(jì)算:如毛坯尺寸、條料寬度、材料利用率、沖壓工藝力、沖壓總工藝力、壓力中心、凸凹模間隙及工作部分尺寸公差、凸凹模刃口尺寸、壓力機(jī)參數(shù)及校核、小沖頭的強(qiáng)度、剛度校核(凸模承受能力的校核、失穩(wěn)彎曲應(yīng)力的校核),這些就按照教課書(shū)上的公式套用即可,某些工藝參數(shù)可以導(dǎo)入CAE分析的結(jié)果,如壓力中心等。
3、模具主要零件的材料及制造工藝,這個(gè)按照模具手冊(cè)上來(lái)就可以了,制造工藝只要簡(jiǎn)單敘述下就可以,不用太過(guò)詳細(xì)。
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周期網(wǎng)絡(luò)圖及成本計(jì)算、使用與維護(hù)要點(diǎn)及要求
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4、參考文獻(xiàn)
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如果你想要的是具體的設(shè)計(jì)論文,那么抱歉,找專(zhuān)人設(shè)計(jì)這得要錢(qián)。
沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧
沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧
模具主要通過(guò)所成型材料物理狀態(tài)的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。下面是我整理的沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧介紹,大家一起來(lái)看看吧。
一、從廢料情況看出的信息
廢料本質(zhì)上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過(guò)檢查廢料,你可以判斷上下模間隙是否正確。如果間隙過(guò)大,廢料會(huì)出現(xiàn)粗糙、起伏的斷裂面和一窄光亮帶區(qū)域。間隙越大,斷裂面與光亮帶區(qū)域所成角度就越大。如果間隙過(guò)小,廢料會(huì)呈現(xiàn)出一小角度斷裂面和一寬光亮帶區(qū)域。
過(guò)大間隙形成帶有較大卷邊和邊緣撕裂的孔,令剖面稍微有一薄邊緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和大角度撕裂,導(dǎo)致剖面或多或少地垂直于材料表面。
一個(gè)理想的廢料應(yīng)有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持沖壓力最小并形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點(diǎn)來(lái)看,通過(guò)增大間隙來(lái)延長(zhǎng)模具壽命是以犧牲成品孔質(zhì)量換取的。
二、模具間隙的選擇
模具的間隙與所沖壓的材料的類(lèi)型及厚度有關(guān)。不合理的間隙可以造成以下問(wèn)題:
(1)如間隙過(guò)大,所沖壓工件的毛刺就比較大,沖壓質(zhì)量差。如果間隙偏小,雖然沖孔的質(zhì)量較好,但模具的磨損比較嚴(yán)重,大大降低模具的使用壽命,而且容易造成沖頭的折斷。
(2)間隙過(guò)大或過(guò)小都容易在沖頭材料上產(chǎn)生粘連,從而造成沖壓時(shí)帶料。過(guò)小的間隙容易在沖頭底面與板料之間形成真空而發(fā)生廢料反彈。
(3)合理的間隙可以延長(zhǎng)模具壽命,卸料效果好,減小毛刺和翻邊,板材保持潔凈,孔徑一致不會(huì)刮花板材,減少刃磨次數(shù),保持板材平直,沖孔定位準(zhǔn)確。
三、如何提高模具的使用壽命
對(duì)用戶(hù)來(lái)講,提高模具的使用壽命可以大大降低沖壓成本。影響模具使用壽命的因素如下:
1、材料的類(lèi)型及厚度;
2、是否選擇合理的下模間隙;
3、模具的結(jié)構(gòu)形式;
4、材料沖壓時(shí)是否有良好的潤(rùn)滑;
5、模具是否經(jīng)過(guò)特殊的表面處理;
6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;
7、上下轉(zhuǎn)塔的對(duì)中性;
8、調(diào)整墊片的合理使用;
9、是否適當(dāng)采用斜刃口模具;
10、機(jī)床模座是否已經(jīng)磨損;
四、沖壓特殊尺寸孔應(yīng)注意的問(wèn)題
(1)最小孔徑?jīng)_0.8——1.6范圍的沖孔請(qǐng)用特殊沖頭。
(2)厚板沖孔時(shí),相對(duì)于加工孔徑,請(qǐng)使用大一號(hào)的模具。注意:此時(shí),若使用通常大小的模具,會(huì)造成沖頭螺紋的破損。
(3)沖頭刃口部分,最小寬度與長(zhǎng)度的比例一般不應(yīng)小于1:10。
(4)沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關(guān)系。建議沖頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。
五、模具的刃磨
1、模具刃磨的重要性
定期刃磨模具是沖孔質(zhì)量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機(jī)器的使用壽命,要掌握正確的刃磨時(shí)機(jī)。
2、模具需要刃磨的具體特征
對(duì)于模具的刃磨,沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格的打擊次數(shù)來(lái)確定是否需要刃磨。主要取決于刃口的鋒利程度。主要由以下三個(gè)因素來(lái)決定:
(1)檢查刃口的圓角,如果圓角半徑達(dá)到R0.1毫米(最大R值不得超過(guò)0.25毫米)就需要刃磨。
(2)檢查沖孔質(zhì)量,是否有較大的毛刺產(chǎn)生?
(3)通過(guò)機(jī)器沖壓的噪聲來(lái)判斷是否需要刃磨。如果同一副模具沖壓時(shí)噪聲異常,說(shuō)明沖頭已經(jīng)鈍了,需要刃磨。
注:刃口邊緣部變圓或刃口后部粗糙,也要考慮刃磨。
3、刃磨的方法
模具的刃磨有多種方法,可采用專(zhuān)用刃磨機(jī)也可在平面磨床上實(shí)現(xiàn)。沖頭、下模刃磨的頻度一般為4:1,刃磨后請(qǐng)調(diào)整好模具高度。
(1)不正確刃磨方法的危害:不正確的刃磨會(huì)加劇模具刃口的迅速破壞,致使每次刃磨的打擊次數(shù)大大縮小。
(2)正確的刃磨方法的益處:定期刃磨模具,沖孔的質(zhì)量和精度可以保持穩(wěn)定。模具的刃口就損壞較慢,壽命更長(zhǎng)
4、刃磨規(guī)則
模具刃磨時(shí)要考慮下面的因素:
(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃口的鋒利程度。
(2)砂輪表面要清理干凈。
(3)建議采用一種疏松、粗粒、軟砂輪。如WA46KV
(4)每次的磨削量(吃刀量)不應(yīng)超過(guò)0.013毫米,磨削量過(guò)大會(huì)造成模具表面過(guò)熱,相當(dāng)于退火處理,模具變軟,大大降低模具的壽命。
(5)刃磨時(shí)必須加足夠的冷卻液。
(6)磨削時(shí)應(yīng)保證沖頭和下模固定平穩(wěn),采用專(zhuān)用的工裝夾具。
(7)模具的刃磨量是一定的,如果達(dá)到該數(shù)值,沖頭就要報(bào)廢。如果繼續(xù)使用,容易造成模具和機(jī)器的損壞,得不償失。
(8)刃磨完后,邊緣部要用油石處理,去掉過(guò)分尖銳的棱線。
(9)刃磨完后,要清理干凈、退磁、上油。
注:模具刃磨量的大小主要取決于所沖壓的板材的厚度。
六、沖頭使用前應(yīng)注意
1、存放
(1)用干凈抹布把上模套里外擦干凈。
(2)存放時(shí)小心表面不要出現(xiàn)刮痕或凹痕。
(3)上油防銹。
2、使用前準(zhǔn)備
(1)使用前徹底清潔上模套。
(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有,用油石去除。
(3)里外上油。
3、安裝沖頭于上模套時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)
(1)清潔沖頭,并給其長(zhǎng)柄上油。
(2)在大工位模具上把沖頭插入上模套底部,不能用力。不能用尼龍錘。安裝時(shí),不能通過(guò)旋緊上模套上的.螺栓來(lái)固定沖頭,只有在沖頭正確定位后才能旋緊螺栓。正全科技微信內(nèi)容真不錯(cuò),值得關(guān)注!
4、安裝上模組合入轉(zhuǎn)塔
如果想延長(zhǎng)模具使用壽命,上模套外直徑和轉(zhuǎn)塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請(qǐng)小心執(zhí)行下列程序。
(1)清潔轉(zhuǎn)塔孔的鍵槽和內(nèi)直徑并上油。
(2)調(diào)整上模導(dǎo)套的鍵槽,使之與轉(zhuǎn)塔孔的鍵吻合。
(3)把上模套導(dǎo)直直地插入塔孔,小心不能有任何傾斜。上模導(dǎo)套應(yīng)該靠自身重量滑入轉(zhuǎn)塔孔。
(4)如果上模套向一邊傾斜,可用尼龍錘之類(lèi)的軟材料工具把它輕輕敲正重復(fù)敲擊直至上模導(dǎo)套依靠自身重量滑入正確位置。
注意:不能用力于上模導(dǎo)套外直徑,只能在沖頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部,以免損壞轉(zhuǎn)塔孔,縮短個(gè)別工位使用壽命。
七、模具的檢修
如果沖頭被材料咬住,取不出來(lái),請(qǐng)按如下所記項(xiàng)目檢查。
1、沖頭、下模的再刃磨。刃口鋒利的模具能加工出漂亮的切斷面,刃口鈍了,則需要額外的沖壓力,而且工件斷面粗糙,產(chǎn)生很大的抵抗力,造成沖頭被材料咬住。
2、模具的間隙。模具的間隙如果相對(duì)板厚選得不合適,沖頭在脫離材料時(shí)需要很大的脫模力。如果是這個(gè)原因沖頭被材料咬住,請(qǐng)更換合理間隙的下模。正全科技微信內(nèi)容真不錯(cuò),值得關(guān)注!!
3、加工材料的狀態(tài)。材料弄臟了、或者有污垢時(shí),臟東西附著到模具上,使得沖頭被材料咬住而無(wú)法加工。
4、有變形的材料。翹曲的材料在沖完孔后,會(huì)夾緊沖頭,使得沖頭被咬住。有翹曲的材料,請(qǐng)弄平整后再加工。
5、彈簧的過(guò)度使用。會(huì)使得彈簧疲勞。請(qǐng)時(shí)常注意檢查彈簧的性能。
八、注油
油量和注油次數(shù)視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無(wú)銹無(wú)垢的材料,要給模具注油,注油點(diǎn)為導(dǎo)套、注油口、刀體與導(dǎo)套的接觸面、下模等。油用輕機(jī)油。
有銹有垢的材料,加工時(shí)鐵銹微粉會(huì)吸入沖頭和導(dǎo)套之間,產(chǎn)生污垢,使得沖頭不能在導(dǎo)套內(nèi)自由滑動(dòng),這種情況下,如果上油,會(huì)使得銹垢更容易沾上,因此沖這種材料時(shí),相反要把油擦干凈,每月分解一回,用汽(柴)油把沖頭、下模的污垢去掉,重新組裝前再擦干凈。這樣就能保證模具有良好的潤(rùn)滑性能。
九、模具使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法
問(wèn)題一、板材從夾鉗口脫出
原因:模具卸料不完全
解決辦法:
1.采用帶斜度的沖頭
2.在板材上涂潤(rùn)滑液
3.采用重載模具
問(wèn)題二、模具磨損嚴(yán)重
原因:不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法:增加模具間隙
原因:上下模座不對(duì)中
解決辦法:
1.工位調(diào)整,上下模對(duì)中
2.轉(zhuǎn)塔水平調(diào)整
原因:沒(méi)有及時(shí)更換已經(jīng)磨損的模具導(dǎo)向組件及轉(zhuǎn)塔的鑲套
解決辦法:更換
原因:沖頭過(guò)熱
解決辦法:
1、在板料上加潤(rùn)滑液
2、在沖頭和下模之間保證潤(rùn)滑
3、在同一個(gè)程序中使用多套同樣規(guī)格尺寸的模具
原因:刃磨方法不當(dāng),造成模具的退火,從而造成磨損加劇
解決辦法:
1、采用軟磨料砂輪
2、經(jīng)常清理砂輪
3、小的吃刀量
4、足量的冷卻液
原因:步距小
解決辦法:
1、增大步距
2、采用橋式步?jīng)_
問(wèn)題三、沖頭帶料及沖頭粘連
原因:不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法:增加模具間隙
原因:沖頭刃口鈍化
解決辦法:及時(shí)刃磨
原因:潤(rùn)滑不良
解決辦法:改善潤(rùn)滑條件
問(wèn)題四、廢料反彈
原因:下模問(wèn)題
解決辦法:
1、采用防彈料下模
2、對(duì)于小直徑孔間隙減少10%
3、直徑大于50.00毫米,間隙放大
4、凹模刃口側(cè)增加劃痕
原因:沖頭方面
解決辦法:
1、增加入模深度
2、安裝卸料聚胺酯頂料棒
3、采用斜刃口
問(wèn)題五、卸料困難
原因:不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法:增加模具間隙
原因:沖頭磨損
解決辦法:及時(shí)刃磨
原因:彈簧疲勞
解決辦法:更換彈簧
原因:沖頭粘連
解決辦法:除去粘連
問(wèn)題六、沖壓噪音
原因:卸料困難
解決辦法:
1、增加下模間隙、良好潤(rùn)滑
2、增加卸料力
3、采用軟表面的卸料板
原因:板料在工作臺(tái)上及轉(zhuǎn)塔內(nèi)的支撐有問(wèn)題
解決辦法:
1、采用球面支撐模具
2、減小工作尺寸
3、增加工作厚度
4、板料厚
5、采用斜刃沖頭
十、使用特殊成型工具的注意事項(xiàng)
1、不同型號(hào)的機(jī)器滑塊的行程不同,因此要注意成型模具封閉高度的調(diào)整。
2、一定要保證成型充分,因此需要仔細(xì)調(diào)整,每次調(diào)整量最好不要超過(guò)0.15毫米,如果調(diào)整量過(guò)大,容易造成機(jī)器的損壞和模具的損壞。
3、對(duì)于拉伸成型,請(qǐng)選用輕型彈簧組件,以防止板料的撕裂,或因變形不均勻卸料困難等。正全科技微信內(nèi)容真不錯(cuò),值得關(guān)注!!
4、在成型模具周?chē)惭b球型支撐模具,防止板料傾斜。
5、成型位置應(yīng)當(dāng)盡量遠(yuǎn)離夾鉗。
6、成型加工最好放在加工程序的最后來(lái)實(shí)現(xiàn)。
7、一定要保證板材良好的潤(rùn)滑。
8、定貨時(shí)注意特殊成型工具的讓位問(wèn)題,如果兩個(gè)成型的距離比較近,請(qǐng)一定要跟本公司銷(xiāo)售員進(jìn)行溝通。
9、因?yàn)槌尚凸ぞ咝枰^長(zhǎng)的卸料時(shí)間,因此成型加工時(shí)一定要采用低速,最好要有延時(shí)。
十一、使用長(zhǎng)方形切斷刀的注意事項(xiàng)
1、步距盡量大,要大于整個(gè)刀具長(zhǎng)度的80%。
2、最好通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)跳躍步?jīng)_。
3、建議選用斜刃口模具。
十二、在不超過(guò)機(jī)器公稱(chēng)力的情況下如何沖孔
生產(chǎn)過(guò)程中需要沖大于114.3mm直徑的圓孔。如此大的孔會(huì)超出機(jī)器公稱(chēng)力上限,特別對(duì)于高剪切強(qiáng)度材料。通過(guò)多次沖孔的方法沖出大尺寸孔可以解決這一問(wèn)題。使用小尺寸模具沿大圓周長(zhǎng)剪切可以降低一半或更多的沖壓力,在你已經(jīng)擁有的模具中可能大部分模具都能做到。
十三、一個(gè)沖大圓孔的簡(jiǎn)易方法
這種凸透鏡的模具可被制成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出沖床公稱(chēng)力,我們推薦使用(A)方案。用此模具沖出圓形的周邊。如果孔徑能在沖床公稱(chēng)力范圍內(nèi)沖成,那么一個(gè)放射形模具和一凸透鏡模具就能在四次之內(nèi)沖壓出所需的孔而無(wú)須旋轉(zhuǎn)模具(B)
十四、最后才向下成形
當(dāng)選用成形模具時(shí),應(yīng)避免進(jìn)行向下成形操作,因?yàn)檫@樣會(huì)占用太多垂直空間和導(dǎo)致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入下模,然后被拉出轉(zhuǎn)塔,然而,如果向下成形是唯一的工藝選擇,那么應(yīng)該把它作為對(duì)板材的最后一步處理工序。
十五、防止材料扭曲
如果你需要在板材上沖切大量孔而板材又不能保持平整,成因可能是沖壓應(yīng)力累積。沖切一個(gè)孔時(shí),孔周邊材料被向下拉伸,令板材上表面拉應(yīng)力增大下沖運(yùn)動(dòng)也導(dǎo)致板材下表面壓應(yīng)力增大。對(duì)于沖少量的孔,結(jié)果不明顯,但隨著沖孔數(shù)目的增加,拉應(yīng)力和壓應(yīng)力也成倍增加直到令板材變形。正全科技微信內(nèi)容真不錯(cuò),值得關(guān)注!!
消除這種變形的方法之一是:每隔一個(gè)孔沖切,然后返回沖切剩余的孔。這雖然在板材上產(chǎn)生相同的應(yīng)力,但瓦解了因同向連續(xù)一個(gè)緊接一個(gè)地沖切而產(chǎn)生拉應(yīng)力/壓應(yīng)力積聚。如此也令第一批孔分擔(dān)了第二批孔的部變形效應(yīng)。
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哪些因素影響沖壓模具壽命-影響沖壓模具壽命的十大因素
哪些因素影響沖壓模具壽命-影響沖壓模具壽命的十大因素
研究表明:模具的使用壽命與模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具鋼材選用、熱處理、表面處理、機(jī)械加工研磨、線切割工藝,沖壓設(shè)備、沖壓材料及工藝,模具潤(rùn)滑、保養(yǎng)維修水平差等諸多因素有關(guān)。下面,我為大家講講影響沖壓模具壽命的十大因素,快來(lái)看看吧!
合理選擇熱處理工藝
熱處理不當(dāng)是導(dǎo)致模具早期失效的重要原因,從模具失效分析得知,45%的模具失效是由于熱處理不當(dāng)造成的。模具熱處理包括鋼材鍛造后的退火,粗加工以后高溫回火或低溫回火,精加工后的淬火與回火,電火花、線切割以后的去應(yīng)力低溫回火。只有冷熱加工很好相互配合,才能保證良好的模具壽命。
①.模具型腔大而壁薄時(shí)需要采用正常淬火溫度的上限,以使殘留奧氏體量增加,使模具不致脹大??焖偌訜岱ㄓ捎诩訜釙r(shí)間短,氧化脫碳傾向減少,晶粒細(xì)小,對(duì)碳素工具鋼大型模具淬火變形小。
②.對(duì)高速鋼采用低淬、高回工藝比較好,淬火溫度低,回火溫度偏高,可大大提高韌性,盡管硬度有所降低,但對(duì)提高因折斷或疲勞破壞的模具壽命極為有效。通常Cr12MoV鋼淬火加熱溫度為1000℃,油冷,然后220℃回火。如能在這種熱處理以前先行熱處理一次,即加熱至1100℃保溫,油冷,700℃高溫回火,則模具壽命能大幅度提高。
③.采用低溫氮碳共滲工藝,表面硬度可達(dá)1200HV,也能大大提高模具壽命。 低溫電解滲硫可降低金屬變形時(shí)的摩擦力,提高抗咬粘性能。使用6W6Mo5Cr4V鋼制作冷擠壓凸模,經(jīng)低溫氮碳共滲后,使用壽命平均提高1倍以上,再經(jīng)低溫電解滲硫處理可以進(jìn)一步提高壽命50%。
④.模具淬火后存在很大的殘留應(yīng)力,它往往引起模具變形甚至開(kāi)裂。為了減少殘留應(yīng)力,模具淬火后應(yīng)趁熱進(jìn)行回火,回火應(yīng)充分,回火不充分易產(chǎn)生磨前裂紋。對(duì)碳素工具鋼,200℃回火1h,殘留應(yīng)力能消除約50%,回火2h殘留應(yīng)力能消除約75%~80%,而如果500~600℃回火1h,則殘留應(yīng)力能消除達(dá)90%。
⑤.回火后一般為空冷,在回火冷卻過(guò)程中,材料內(nèi)部可能會(huì)出現(xiàn)新的拉應(yīng)力,應(yīng)緩冷到100~120℃以后再出爐,或在高溫回火后再加一次低溫回火。
合理的模具表面強(qiáng)化工藝
模具表面強(qiáng)化的主要目的的是提高模具表面的耐磨性、耐蝕性和潤(rùn)滑性能。表面強(qiáng)化處理工藝主要有氣體氮化法、離子氮化法、點(diǎn)火花表面強(qiáng)化法、滲硼、TD法、CVD法、PVD法、激光表面強(qiáng)化法、離子注入法、等離子噴涂法等。
①. 氣體軟氮化:使氮在氮化溫度分解后產(chǎn)生活性氮原子,被金屬表面吸收滲入鋼中并且不斷自表面向內(nèi)擴(kuò)散,形成氮化層。模具經(jīng)氮化處理后,表面硬度可達(dá)HV950~1200,使模具具有很高的紅硬度和高的疲勞強(qiáng)度,并提高模具表面光潔的度和抗咬合能力。
②. 離子氮化:將待處理的模具放在真空容器中,充以一定壓力的含氮?dú)怏w(如氮或氮、氫混合氣),然后以被處理模具作陰極,以真空容器的罩壁作陽(yáng)極,在陰陽(yáng)極之間加400~600伏的直流電壓,陰陽(yáng)極間便產(chǎn)生輝光放電,容器里的氣體被電離,在空間產(chǎn)生大量的電子與離子。在電場(chǎng)的作用下,正離子沖向陰極,以很高速度轟擊模具表面,將模具加熱。離能正離子沖入模具表面,獲得電子,變成氮原子被模具表面吸收,并向內(nèi)擴(kuò)散形成氮化層。應(yīng)用離子氮化法可提高模具的耐磨性和疲勞強(qiáng)度。
③. 點(diǎn)火化表面強(qiáng)化:這是一種直接利用電能的高能量密度對(duì)模具表面進(jìn)行強(qiáng)化處理的工藝。它是通過(guò)火花放電的作用,把作為電極的導(dǎo)電材料溶滲進(jìn)金屬工件表層,從而形成合金化的表面強(qiáng)化層,使工作表面的物理、化學(xué)性能和機(jī)械性能得到改善。例如采用WC、TiC等硬質(zhì)合金電極材料強(qiáng)化高速鋼或合金工具鋼表面,可形成顯微硬度HV1100以上的耐磨、耐蝕和具有紅硬性的強(qiáng)化層,使模具的使用壽命明顯得到提高。點(diǎn)火花表面強(qiáng)化的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便,處理后的模具耐磨性提高顯著;缺點(diǎn)是強(qiáng)化表面較粗糙,強(qiáng)化層厚度較薄,強(qiáng)化處理的效率低。
④. 滲硼:由于滲硼層具有良好的紅硬性、耐磨性,通過(guò)滲硼能顯著提高模具表面硬度(達(dá)到HV1300~2000)和耐磨性,可廣泛用于模具表面強(qiáng)化,尤其適用于處理在磨粒磨損條件下的模具。但滲硼層往往存著較大的脆性,這也限制了它的應(yīng)用。
⑤. TD熱處理:在空氣爐或鹽槽中放入一個(gè)耐熱鋼制的坩堝,將硼砂放入坩堝加熱熔化至800℃~1200℃,然后加入相應(yīng)的碳化物形成粉末(如鈦、鋇、鈮、鉻),再將鋼或硬質(zhì)合金工件放入坩堝中浸漬保溫1~2小時(shí),加入元素將擴(kuò)散至工件表面并與鋼中的碳發(fā)生反應(yīng)形成碳化物層,所得到的碳化物層具有很高的硬度和耐磨性。
⑥. CVD法(化學(xué)氣相沉積):將模具放在氫氣(或其它保護(hù)氣體)中加熱至900℃~1200℃后,以其為載氣,把低溫氣化揮發(fā)金屬的化合物氣體如四氯化鈦(TiCI4)和甲苯CH4(或其它碳?xì)浠衔?蒸氣帶入爐中,使TiCI4中的鈦和碳?xì)浠衔镏械奶?以及鋼表面的碳分)在模具表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),從而生成一層所需金屬化合物涂層(如碳化鈦)。
⑦ PVD法(物理體相沉積):在真空室中使強(qiáng)化用的金屬原子蒸發(fā),或通過(guò)荷能粒子的轟擊,在一個(gè)電流偏壓的作用下,將其吸引并沉積到工件表面形成化層。利用PVD法可在工件表面沉積碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁等多種化合物。
⑧. 激光表面強(qiáng)化:當(dāng)具有一定功率的激光束以一定的掃描速度照射到經(jīng)過(guò)黑化處理的模具工作表面時(shí),將使模具工作表面在很短時(shí)間內(nèi)由于吸收激光的能量而急劇升溫。當(dāng)激光束移開(kāi)時(shí),模具工作表面由基材自身傳導(dǎo)而迅速冷卻,從而形成具有一定性能的表面強(qiáng)化層,其硬度可提高15~20%,此外還具有淬火組子細(xì)小、耐磨性高、節(jié)能效果顯著以及可改善工作條件等優(yōu)點(diǎn)。
⑨. 離子注入:利用小型低能離子加速器,將需要注入元素的原子,在加熱器的離子源中電離成離子,然后通過(guò)離子加熱器的高電壓電場(chǎng)將其加熱,成為高速離子流,再經(jīng)過(guò)磁分析器提煉后,將離子束強(qiáng)行打入模具工作表面,從而改變模具表面的顯微硬度和粗糙度,降低表面摩擦系數(shù),最終提高工作的使用壽命。
合理的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
模具結(jié)構(gòu)對(duì)模具受力狀態(tài)的影響很大,合理的模具結(jié)構(gòu)能使模具工作時(shí)受力均勻,不易偏載,應(yīng)力集中小。模具設(shè)計(jì)的原則是保證足夠的強(qiáng)度、剛度、同心度、對(duì)中性和合理的沖裁間隙,并減少應(yīng)力集中,以保證由模具生產(chǎn)出來(lái)零件符合設(shè)計(jì)要求。因此對(duì)模具的主要工作零作(如沖模的凸、凹模等)要求其導(dǎo)向精度高、同心度和中性好及沖裁的間隙合理。在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)著重考慮的是:
①.設(shè)計(jì)凸模時(shí)必須注意導(dǎo)向支撐和對(duì)中保護(hù)。特別是設(shè)計(jì)小孔凸模時(shí)采用導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu),能保證模具零件相互位置的精度,增加模具抗彎曲、抗偏載的能力,避免模具不均勻磨損,從而延長(zhǎng)模具壽命。
②. 對(duì)小孔、夾角、窄槽等薄弱部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),為了減少應(yīng)力集中,要以圓弧過(guò)渡,圓弧半徑R可取3~5mm。
③. 整體模具的`凹圓角半徑很易造成應(yīng)力集中,并引起開(kāi)裂,對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的凹模采用鑲拼結(jié)構(gòu),減少應(yīng)力集中。
④. 沖模的凸、凹模圓角半徑R不僅對(duì)沖壓件成形有較大的影響,而且對(duì)于模具的磨損及壽命也影響很大。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從保證成型零件充分接觸的前提下盡可能放大,避免產(chǎn)生倒錐,影響沖件脫料出模,如圓角半徑R過(guò)小且沒(méi)有光滑過(guò)渡,則容易產(chǎn)生裂紋。
⑤.合理增大間隙,改善凸模工作部分的受力狀態(tài),使沖裁力、卸件力和推件力下降,凸、凹模刃口磨損減少。一般情況下,沖裁間隙放大可以延長(zhǎng)切飛邊模壽命。
⑥.模架應(yīng)有良好的剛性,不要僅僅滿(mǎn)足強(qiáng)度要求,模座厚度不宜太薄,至少應(yīng)設(shè)計(jì)到45mm以上。浮動(dòng)模柄可避免沖床對(duì)模具導(dǎo)向精度的不良影響。凸模應(yīng)緊固牢靠,裝配時(shí)要檢查凸?;虬寄5妮S線對(duì)水平面的垂直度以及上下底面之間的平行度。
⑦.模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)精度。準(zhǔn)確和可靠的導(dǎo)向,對(duì)于減少模具工作零件的磨損,避免凸、凹??袀绊憳O大,尤其是無(wú)間隙和小間隙沖裁模、復(fù)合模和連續(xù)模則更為有效。為提高模具壽命,必須根據(jù)工序性質(zhì)和零件精度等要求,正確選擇導(dǎo)向形式和確定導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的精度。一般情況下,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的精度應(yīng)高于凸、凹模配合精度。連續(xù)模具應(yīng)設(shè)計(jì)4根導(dǎo)柱導(dǎo)向,這樣導(dǎo)向性能好。因?yàn)樵黾恿藙偠?,保證了凸、凹模間隙均勻,確保凸模和凹模不會(huì)發(fā)生碰切現(xiàn)象。
⑧.排樣方式與搭邊值大小對(duì)模具壽命的影響很大,過(guò)小的搭邊值,往往是造成模具急劇磨損和凸、凹??袀闹饕颉墓?jié)約材料出發(fā),搭邊值愈小愈好,但搭邊值小于一定數(shù)值后,對(duì)模具壽命和剪切表面質(zhì)量不利。在沖裁中有可能被拉入模具間隙中,使零件產(chǎn)生毛刺,甚至損壞模具刃口,降低模具壽命。因此在考慮提高材料利用率的同時(shí),必須根據(jù)零件產(chǎn)量、質(zhì)量和壽命,確定排樣方法和搭邊值。
合理選擇模具材料
沖壓模具工作時(shí)要承受沖擊、振動(dòng)、摩擦、高壓和拉伸、彎扭等負(fù)荷,甚至在較高的溫度下工作(如冷擠壓),工作條件復(fù)雜,易發(fā)生磨損、疲勞、斷裂、變形等現(xiàn)象。因此,模具材料的性能對(duì)模具的壽命影響較大,不同材質(zhì)的模具壽命往往不同,對(duì)模具工作零件材料的要求比普通零件也高。
①.根據(jù)模具的工作條件、生產(chǎn)批量以及材料本身的強(qiáng)韌性能來(lái)選擇模具用材,應(yīng)盡可能選用品質(zhì)好的鋼材。
a.材料的使用性能應(yīng)具有高硬度(58~64HRC)和高強(qiáng)度,并具有高的耐磨性和足夠的韌性,熱處理變形小,有一定的熱硬性。
b.材料的工藝性能良好,具有可鍛性、淬硬性、淬透性、淬火裂紋敏感性和磨削加工性、熱穩(wěn)定性和耐熱疲勞性等。通常根據(jù)沖壓件的材料特性、生產(chǎn)批量、精度要求等,選擇性能優(yōu)良的模具材料,同時(shí)兼顧其工藝性和經(jīng)濟(jì)性。
在大批量生產(chǎn)選用模具材料時(shí),應(yīng)選用長(zhǎng)壽命的模具材料,如硬質(zhì)合金,高強(qiáng)韌、高耐磨模具鋼(如SKD11,SLD,DC53等);對(duì)小批量或新產(chǎn)品試制可采用國(guó)產(chǎn)的45#、Cr12等模具材料;對(duì)于易變形、易斷裂失效的通用模具,需要選用高強(qiáng)度、高韌性的材料DF-2;熱沖模則要選用具有良好的韌性、強(qiáng)度、耐磨性和抗冷熱疲勞性能的材料( 如DAC)。
②.對(duì)模具材料要進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),模板要符合供貨協(xié)議要求,模板的化學(xué)成份要符合國(guó)際上的有關(guān)規(guī)定。只有在確信模具材料合格的情況下,才能使用。
③.模具鋼材生產(chǎn)廠家采用電渣重熔鋼H13時(shí)要確保內(nèi)部質(zhì)量,避免可能出現(xiàn)的成份偏析、雜質(zhì)超標(biāo)等內(nèi)部缺陷,要采用超聲波探傷等無(wú)損檢測(cè)技術(shù)檢查,確保鋼材內(nèi)部質(zhì)量良好,避免可能出現(xiàn)的冶金缺陷,將廢品及早剔除。根據(jù)碳化物偏析對(duì)模具壽命的影響,必須限制碳化物的不均勻度,對(duì)精密模具和負(fù)荷大的細(xì)長(zhǎng)凸模,必須選用韌性好強(qiáng)度高的模具鋼,碳化物不均勻度應(yīng)控制為不大于3級(jí)。
Cr12鋼碳化物不均勻度3級(jí)要比5級(jí)耐用度提高1倍以上。如果碳化物偏析嚴(yán)重,可能引起過(guò)熱、過(guò)燒、開(kāi)裂、崩刃、塌陷、拉斷等早期失效現(xiàn)象。而對(duì)于直徑小于或等于50mm的高合金鋼,其碳化物不均勻性一般在4級(jí)以?xún)?nèi),可滿(mǎn)足一般模具使用要求。通過(guò)鍛造能有效改善工具鋼的碳化物偏析,一般鍛造后可降低碳化物偏析2級(jí),最多為3級(jí)。
沖壓設(shè)備的選擇與安裝運(yùn)行
沖壓設(shè)備的精度與剛度,結(jié)構(gòu)特征,安裝環(huán)境以及沖壓速度都有將對(duì)模具壽命有很大的影響。
①.設(shè)備的精度與剛度 沖壓設(shè)備的精度與剛性對(duì)沖壓模具壽命的影響極為重要。沖壓設(shè)備的精度高、剛性好,沖模壽命大為提高。模具成形工件的力是由設(shè)備提供的,在成形過(guò)程中,設(shè)備因受力將產(chǎn)生彈性變形。復(fù)雜硅鋼片沖模材料為Crl2MoV,在普通開(kāi)式壓力機(jī)上使用,平均復(fù)磨壽命為1-3萬(wàn)次,而新式精密壓力機(jī)上使用,沖模的復(fù)磨壽命可達(dá)6~12萬(wàn)次。尤其是小間隙或無(wú)間隙沖模、硬質(zhì)合金沖模及精密沖模必須選擇精度高、剛性好的壓力機(jī),否則,將會(huì)降低模具壽命,嚴(yán)重者還會(huì)損壞模具。
②.沖床本身堅(jiān)固的框架結(jié)構(gòu)和地基隔離帶可以分解沖壓過(guò)程中的沖擊力。在沖床地基周?chē)O(shè)置高濕度的隔離帶,使用地基可以保持沖床的水平度,而水平度影響模具的壽命。
③.控制滑塊的導(dǎo)向精度。 大多數(shù)沖床只靠導(dǎo)軌來(lái)控制滑塊的垂直運(yùn)動(dòng),導(dǎo)軌不但控制驅(qū)動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)而且承載機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的力。滑軌必須定期更換,但如果安裝一個(gè)導(dǎo)向套,將延長(zhǎng)滑塊和導(dǎo)軌的壽命。這種帶導(dǎo)向套的滑塊吸收偏心輪產(chǎn)生的側(cè)向力,并將其分解。在雙重導(dǎo)向的沖程中,導(dǎo)軌的作用是引導(dǎo)承受模具反作用力的滑塊,因此必須充分利用導(dǎo)軌的全部長(zhǎng)度,使滑塊在整個(gè)行程中被充分導(dǎo)向。這種導(dǎo)向套與導(dǎo)軌的組合導(dǎo)向比單獨(dú)由導(dǎo)軌導(dǎo)向的導(dǎo)向面積要大1倍多。使用導(dǎo)向套再加上潤(rùn)滑油(而不是脂潤(rùn)滑),可使導(dǎo)軌間隙(0.0015英寸)比無(wú)導(dǎo)向套更小(0.008-0.015英寸)。使用小間隙導(dǎo)向可精確的控制滑塊運(yùn)動(dòng),盡管這種結(jié)構(gòu)比無(wú)導(dǎo)向套初期的成本要高,但它可以使模具的壽命延長(zhǎng)30%。
④.降低落料時(shí)或沖裁力很大時(shí)的沖擊力。 當(dāng)切刃剪切至板料厚度的20%-30%時(shí),板料開(kāi)始斷裂,并釋放能量,促使滑塊高速下行。在行程末端滑塊速度的突然增大會(huì)對(duì)沖床和模具產(chǎn)生巨大的沖擊,滑塊在材料斷裂點(diǎn)的速度與生成的反作用力直接相關(guān)。為減小這種沖擊,在相同的生產(chǎn)節(jié)拍下使用一種驅(qū)動(dòng)連桿將滑塊在行程末端的速度減小到用曲柄沖床的40%?;瑝K對(duì)于模具的接觸速度和沖擊力也將降為曲柄沖床的60%。這種速度降低意味著減小了上下模的沖擊,從而延長(zhǎng)了模具的壽命。
⑤.沖壓速度 沖壓速度愈高,模具在單位時(shí)間內(nèi)受的沖擊力愈大(沖量大);時(shí)間愈短,沖擊能量來(lái)不及傳遞和釋放,易集中在局部,造成局部應(yīng)力超過(guò)模具材料的屈服應(yīng)力或斷裂強(qiáng)度。因此,沖壓速度越高,模具越易斷裂或塑性變形失效。
日常保養(yǎng)與刃磨維修
為了保護(hù)正常生產(chǎn),提高沖壓件質(zhì)量,降低成本,延長(zhǎng)沖壓模具壽命,必須對(duì)模具進(jìn)行日常保養(yǎng),確保正確使用和刃磨維修。
①.做好沖模的日常保養(yǎng)、維護(hù)工作, 注意保持棋具的清潔和合理的潤(rùn)滑,嚴(yán)格執(zhí)行沖?!叭龣z查”制度(使用前檢查,使用過(guò)程中檢查與使用后檢查)。
②.模具的正確安裝與調(diào)試: 嚴(yán)格控制凸模進(jìn)入凹模深度;控制校正彎曲、冷擠、整形等工序上模的下止點(diǎn)。
③.沖模刃磨修理: 凸、凹模表面粗糙度值越低,耐疲勞強(qiáng)度越高,粗糙度值每降低1級(jí),壽命可提高1倍。板料在沖裁時(shí),隨著凸模進(jìn)入板料深度的增加,材料向凸、凹模刃口流動(dòng),直到凸模刃口和凹模刃口之間產(chǎn)生的裂紋重合時(shí)為止。在材料流動(dòng)時(shí),凸、凹模端面產(chǎn)生很大的摩擦力,摩擦力大小在很大程度上取決于凸、凹模端面粗糙度的高低,因此,研磨凸、凹模端面有利于提高沖模壽命,特別是形狀復(fù)雜而精度要求高的中小型沖模。因此,研磨凸、凹模時(shí),必須研磨側(cè)面后再研磨端面磨削后。
消除線切割產(chǎn)生的應(yīng)力
線切割機(jī)加工前,原材料內(nèi)部因?yàn)榇慊鸪世瓚?yīng)力狀態(tài),線切割時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力也是拉應(yīng)力,兩種應(yīng)力疊加的結(jié)果很容易達(dá)到材料的強(qiáng)度極限而產(chǎn)生微裂紋,從而大大縮短沖壓模具壽命,因此要提高沖壓模具的壽命,需要消除線切割產(chǎn)生的應(yīng)力。
①研磨去掉白層 通常模具線切割后,經(jīng)過(guò)研磨去掉表面硬度低的灰白層后便可進(jìn)行裝配使用。但這樣做沒(méi)有改變線切割造成的應(yīng)力區(qū)的應(yīng)力狀態(tài),即使增大線切割后的研磨余量,但因高硬層硬度高(達(dá)70HRC) ,研磨困難,過(guò)大的研磨量容易破壞零件幾何形狀。
②.回火處理 在線切割后,研磨去零件表面的白層,再在160℃~180℃回火2h ,則白層下面的高硬層可降低5HRC~6HRC,線切割產(chǎn)生的熱應(yīng)力亦有所下降,從而提高了沖模的韌性,延長(zhǎng)了使用壽命。但是由于回火時(shí)間短,熱應(yīng)力消除不徹底,沖模壽命并不十分理想。
③.磨削加工 線切割后磨削加工,可去掉低硬度的白層和高硬層,提高沖模壽命。因?yàn)槟ハ鲿r(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力也是拉應(yīng)力,與線切割產(chǎn)生的熱應(yīng)力疊加,無(wú)疑也會(huì)加劇沖模損壞。若在磨削后,再進(jìn)行低溫時(shí)效處理,則可消除應(yīng)力影響,顯著提高沖模韌性,使沖模壽命提高。因?yàn)閹缀涡螤顝?fù)雜的沖模大多數(shù)是采用線切割加工,所以磨削形狀復(fù)雜的沖模必須采用價(jià)格昂貴的坐標(biāo)磨床和光學(xué)曲線磨床,而這兩種設(shè)備一般廠家都不具備,故推廣困難。
④.噴丸處理后再低溫回火 噴丸處理可使線切割切口的殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,提高沖模的強(qiáng)度和硬度,使表面層應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化,拉應(yīng)力降低,甚至變?yōu)閴簯?yīng)力狀態(tài),使裂紋萌生和擴(kuò)展困難,再結(jié)合低溫回火,消除淬火層內(nèi)拉應(yīng)力,可使沖模壽命提高10~20倍。噴丸處理受設(shè)備條件和沖模零件形狀(內(nèi)表面) 限制,難以普遍應(yīng)用。
⑤.研磨后再低溫時(shí)效處理 線切割表面經(jīng)研磨后,高硬層已基本去掉,再進(jìn)行120℃~150℃5~10h低溫時(shí)效處理(亦稱(chēng)低溫回火處理) ,亦可經(jīng)過(guò)160℃~180℃4~6h 低溫回火處理。這樣可消除淬火層內(nèi)部拉應(yīng)力,而硬度降低甚微(后者硬度降低稍大),卻大大提高了韌性,降低了脆性,沖模壽命可提高2倍以上。這一方法簡(jiǎn)便易行,效果十分明顯,易于推廣。
消除線切割加工產(chǎn)生的應(yīng)力,提高韌性,最佳方法是噴丸+ 低溫回火,其次是磨削后+ 研磨+ 低溫回火,再次是研磨+ 低溫時(shí)效處理,各單位可根據(jù)自己的具體情況選擇。
某單位曾用材料為Cr12MoV的沖模,線切割后分別做如下試驗(yàn),其壽命差異非常大。
a.直接用于沖裁,刃磨壽命10742次。
b.160℃回火2h,刃磨壽命11180次。
c.研磨去白層,刃磨壽命僅4860次。
d.研磨去白層,160℃2h回火,刃磨壽命為7450次。
e.磨削,刃磨壽命28743次。
f.噴丸后經(jīng)160℃2h回火, 刃磨壽命達(dá)到220000次。
合理的機(jī)械加工工藝和良好的加工精度
機(jī)械加工工藝要能消除加工后的加工變形與殘留應(yīng)力,盡量采用磨削、研磨和拋光等精加工和精細(xì)加工,獲得較小的表面粗糙度值,提高模具使用壽命。
①.粗加工時(shí)表面粗糙度Ra3.2m,模具工作部分轉(zhuǎn)角處要光滑過(guò)渡,減少熱處理產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
②.模具表面加工時(shí)留下的刀痕、磨痕都是應(yīng)力集中的部位,也是早期裂紋和疲勞裂紋源,因此在沖模加工時(shí)一定要刃磨好刀具。模具人雜志微信公眾平臺(tái),引領(lǐng)行業(yè)前沿。平面刀具兩端一定要刃磨好圓角R,圓弧刀具刃磨時(shí)要用R規(guī)測(cè)量,絕不允許出現(xiàn)尖點(diǎn)。
③.在精加工時(shí)走刀量要小,不允許出現(xiàn)刀痕。對(duì)于復(fù)雜零件要留一定的打磨余量,即使加工后沒(méi)有刀痕,也要再由模具鉗工用風(fēng)動(dòng)砂輪打磨拋光,但要注意防止打磨時(shí)局部出現(xiàn)過(guò)熱、燒傷表面和降低表面硬度。
④.模具電加工表面有硬化層,厚10m左右,硬化層脆而有殘留應(yīng)力,直接使用往往引起早期開(kāi)裂,這種硬化層在對(duì)其進(jìn)行180℃左右的低溫回火時(shí)可消除其殘留應(yīng)力。磨削時(shí)若磨削熱過(guò)大會(huì)引起肉眼看不見(jiàn)的與磨削方向垂直的微小裂紋,在拉應(yīng)力作用下,裂紋會(huì)擴(kuò)展。對(duì)Cr12MoV鋼冷沖壓凹模采用干磨,磨削深度為0.04~0.05mm時(shí),使用中100%開(kāi)裂;采用濕磨,磨削深度0.005~0.01mm時(shí),使用性能良好。消除磨削應(yīng)力也可將模具在260~315℃的鹽浴中浸1.5min,然后在30℃油中冷卻,這樣硬度可下降1HRC,殘留應(yīng)力降低40%~65%。對(duì)于精密模具的精密磨削要注意環(huán)境溫度的影響,要求恒溫磨削。
⑤.沖模粗加工時(shí)要為精加工保留合理的加工余量,因?yàn)樗舻挠嗔窟^(guò)小,可能因熱處理變形造成余量不夠,必須對(duì)新制沖模進(jìn)行補(bǔ)焊,若留的余量過(guò)大,則增加了淬火后的加工難度。
⑥.沖模滑塊或浮塊的平行度超過(guò)要求時(shí),會(huì)使沖模鎖扣啃壞或打裂,重者會(huì)打斷頂桿甚至損壞模具,所以在沖模加工中除對(duì)模腔尺寸按圖紙要求加工外,對(duì)其它各部分外形尺寸、位置度、平行度、垂直度都要按要求加工并嚴(yán)格檢驗(yàn)。
⑦.沖模模腔的粗糙度直接影響沖模壽命,粗糙度高會(huì)使沖件不易脫模,特別是中間帶凸起部位,沖件越深,脫料越困難,最后只能卸下沖模用機(jī)加工或氣割的方法破壞沖件。由于粗糙度值高會(huì)使金屬流動(dòng)阻力增加,嚴(yán)重時(shí)會(huì)將模壁磨損成溝槽,既影響沖件成形,也易使沖模早期失效。工作表面粗糙度值低的模具不但摩擦阻力小,而且抗咬合和抗疲勞能力強(qiáng),表面粗糙度一般要求Ra=0.4~0.8m。
⑧.模具的制造裝配精度對(duì)模具壽命的影響也很大,裝配精度高,底面平直,平行度好,凸模與凹模垂直度高,間隙均勻,亦可獲得相當(dāng)高的壽命。
沖壓原材料的選用
①?zèng)_壓件的材料有金屬和非金屬。一般來(lái)講,非金屬材料的強(qiáng)度低,所需的成形力小,模具受力小,模具壽命高。因此,金屬件成形模比非金屬成形模的壽命低。
②.實(shí)際生產(chǎn)中,由于沖壓原材料厚度公差超差、材料性能波動(dòng)、表面質(zhì)量較差(如銹跡)或不干凈(如油污)等,會(huì)造成模具工作零件磨損加劇、易崩刃等不良后果。為此,應(yīng)當(dāng)注意:
a.盡可能采用沖壓工藝性好的原材料,以減少?zèng)_壓變形力;
b.沖壓前應(yīng)嚴(yán)格檢查原材料的牌號(hào)、厚度及表面質(zhì)量等,并將原材料擦拭干凈,必要時(shí)應(yīng)清除表面氧化物和銹跡;③根據(jù)沖壓工序和原材料種類(lèi),必要時(shí)可安排軟化處理和表面處理,以及選擇合適的潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑工序。
針對(duì)工作溫度的良好潤(rùn)滑
沖壓模具的工作溫度可分為低溫、常溫或交變溫度等幾種狀態(tài),溫度對(duì)鋼的耐磨性有相當(dāng)大的影響。通常在250度以下時(shí)主要為氧化磨損,即沖壓模具對(duì)接件或沖壓模具與工件之間相對(duì)摩擦,形成氧化膜并反復(fù)形成和剝落,磨損量較小;250度到300度之間時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)檎持p,磨損量達(dá)到最大值;高于300度又轉(zhuǎn)化為氧化磨損為主,磨損量趨向減小,但溫度過(guò)高時(shí),沖壓模具硬度明顯下降,粘著現(xiàn)象加重,甚至形成較大面積燒結(jié)和熔融磨損。
沖壓工作時(shí),模具因受熱而升溫,隨著溫度的上升,模具的強(qiáng)度下降,易產(chǎn)生塑性變形。同時(shí),模具同工件接觸的表面與非接觸表面溫度有差別,在模具中造成溫度應(yīng)力。潤(rùn)滑模具與坯料的相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面,可減少模具與坯料的直接接觸,減少磨損,降低成形力。同時(shí),潤(rùn)滑劑還能在一定程度上阻礙坯料向模具傳熱,降低模具溫度,對(duì)提高模具壽命都是有利的。
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