模具技术基础概论

发布时间: 2019-01-04 08:48 作者: 浏览次数: 32 views 字号:

模具的主要零件、作用及安全要求

1.工作零件凸凹模是直接使坯料成形的工作零件,因此,它是模具上的关键零件。凸凹模不但精密而且复杂,它应满足如下要求:(1)应有足够的强度,不能在冲压过程中断裂或破坏;(2)对其材料及热处理应有适当要求,防止硬度太高而脆裂。

2.定位零件定位零件是确定坯件安装位置的零件,有定位销(板)、挡料销(板)、导正销、导料板、定距侧刀、侧压器等。设计定位零件时应考虑操作方便,不应有过定位,位置要便于观察,最好采用前推定位、外廓定位和导正销定位等。

3.压料、卸料及出料零件压料零件有压边圈、压料板等。

压边圈可对拉延坯料加压边力,从而防止坯料在切向压力的作用下拱起而形成皱褶。压料板的作用是防止坯料移动和弹跳。顶出器、卸料板的作用是便于出件和清理废料。它们由弹簧、橡胶和设备上的气垫推杆支撑,可上下运动,顶出件设计时应具有足够的顶出力,运动要有限位。卸料板应尽量缩小闭合区域或在操作位置上铣出空手槽。暴露的卸料板的四周应设有防护板,防止手指伸入或异物进入,外露表面棱角应倒钝。

4.导向零件导柱和导套是应用最广泛的一种导向零件。其作用是保证凸凹模在冲压工作时有精确的配合间隙。因此,导柱、导套的间隙应小于冲裁间隙。导柱设在下模座,要保证在冲程下死点时,导柱的上端面在上模板顶面以上最少5至10毫米。导柱应安排在远离模块和压料板的部位,使操作者的手臂不用越过导柱送取料。

5.支承及夹持零件它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、垫板、限位器等。上下模板是冲模的基础零件,其它各种零件都分别安装固定在上面。模板的平面尺寸,尤其是前后方向应与制件相适应,过大或过小均不利于操作。

有些模具(落料、冲孔类模具)为了出件方便,需在模架下设垫板。这时垫板最好与模板之间用螺钉连接在一起,两垫板的厚度应绝对相等。垫板的间距以能出件为准,不要太大,以免模板断裂。

6.紧固零件它包括螺钉、螺母、弹簧、柱销、垫圈等,一般都采用标准件。冲压模具的标准件用量较多,设计选用时应保证紧固和弹性顶出的需要,避免紧固件暴露在表面操作位置上,防止碰伤人手和妨碍操作。

模具构架及上机前检查

一、模具的组成和名称

模具一般由模架、上模、下模、固定板、上下垫板、卸料、托料所组成

二、模具上机前检查

1、按模具冲剪力的大小,正确使用足够吨位的机床(一般机床的吨位必须大于模具所需的冲剪力)。

2、在模具上机前,必须检查调整好模具冲剪刀口的间隙,以防运输途中装卸模具时,刀口间隙发生走样,调整均匀后再上机服役。

3、机床工作台面与滑板底面必须平行,平行度偏差应小于0.03。

4、冲出样品片后,须当即检查是否跟产品的规格尺寸相符。

模具使用过程中须注意的事项

1、模具使用时,导柱、导套要定时加润滑油。

2、模具开始服役90分钟内,刀口上应多次加润滑油或冲剪油,90分钟后加油次数方可减少(磨刀口后也参照进行)。

3、冲剪产品时,板料搭边须留有0.6mm—1.2 mm,防止擦边。

4、严禁双片冲剪,应避免叠片,叠籽的发生,除冲剪材料、润滑油外,其它物品应远离刀口区域。

5、托料力(橡皮)不能太紧,刚好能托出产品即可。

6、刀口腔内,铁粉状物不能滞留太多,发现滞留物过多时,应拆下托料及卸料上的橡皮,注入汽油进行清洗,待托料、卸料灵活后再继续工作。

7、模具在服役中,冲头或冲针出现脱胶现象,应拆下清洗干净后,用厌氧胶进行粘接。

模具的保养

1、模具服役后须磨刀口,磨时进刀不能太重,须加冷却水,以防刀口表面退火,应缓慢轻磨,磨清刀口即可。

2、模具磨后,刀口面要进行退磁,不能带有磁性,否则易发生叠片。

3、磨后要把刀口腔内的铁粉清洗干净。

4、检查紧固件、定位件、标准件的松紧情况,然后加油待用。

模具设计的安全要点

在结构上应尽量保证进料、定料、出件、清理废料的方便。对于小型零件的加工要严禁操作者的手指、手腕或身体的其它部位伸入模区作业;对于大型零件的加工,若操作者必须手入模内作业时,要尽可能减少入模的范围,尽可能缩短身体某部位在模内停留的时间,并应明确模具危险区范围,配备必要的防护措施和装置。

模具上的各种零件应有足够的强度及刚度,防止使用过程中损坏和变形,紧固零件要有防松动措施,避免意外伤害操作者。

不允许在加工过程中发生废料或工件飞弹现象,影响操作者的注意力,甚至击伤操作者。另外要避免冲裁件毛刺割伤人手。不允许操作者在进行冲压操作时有过大的动作幅度,避免出现使身体失去稳定的姿势;不允许在作业时有过多和过难的动作。应尽量避免冲压加工时有强烈的噪声和振动。模具设计应在总图上标明模具重量,便于安装,保障安全。20千克以上的零件加工应有起重搬运措施,减轻劳动强度。装拆模具零件时应方便安全,避免有夹手、割手的可能;模具要便于解体存放。总之,模具中的哪怕是细微的问题都会影响安全,只有对每种作业中的具体问题进行分析,才能提出模具中的安全注意事项。

级进模具的维护要领

进模的维护,须做到细心、耐心、按部就班,切忌盲目从事。因故障拆模时,需附有料带,以便问题的查询。打开模具,对照料带,检查模具状况,确认故障原因,找出问题所在,再进行模具清理,清洗掉料屑等,方可进行拆模。拆模时,受力要均匀。针对卸料弹簧在上模(固定)板与卸料板之间的模具结构形式,其卸料板的拆卸,应保证平衡弹出。卸料板的倾斜有可能导致模内凸模断裂。

1.1凸凹模的维护

凸、凹模拆卸时,应留意模具原有的状况,以利后续装模时方便复原。更换凸模时,应看通过卸料板是否顺畅。针对维修后凸模总长度变短,需加垫片达到需要的长度时,应检查凸模有效长度是否足够。使用新凸模或凹模镶块时,要注意清角部位的处理。内凹清角因研磨中砂轮的磨损,会有较小R产生,相对在外凸处,亦需人为修出R,以使配合间隙合理。对成形的细小突出部位更需注意。更换已断凸模,应查其原因,同时对凹模进行检查是否已引起崩刃,是不是需研磨刃口。组装凹模,应水平置入,再用较平的铁块置于模芯上用铜棒将其轻轻敲到位,切不可斜置而靠强力敲入(必要时,可在模芯底部角倒出R以便容易导入),组装时如受力不均,在凹模下加设垫片应平整,一般不超过两片(且尽可能使用钢垫),否则容易引发凹模的断裂或成形尺寸不稳定(特别是弯曲成形)。凸模及模芯等组装完毕,应对照料带作必要检查,各部位是否装错或装反,检查凹模芯有无倒装现象发生,确认无误后方可组装卸料板或合模。注意做卸料板螺丝的锁紧确认,以便获得足够的锁紧力。锁紧时应从内到外,平衡用力交叉锁紧,不可一次锁紧某一个螺丝再一次锁紧另一个螺丝,否则会造成凸模断裂或降低模具精度。

1.2卸料板的维护

卸料板的拆卸,可用两把起子平衡撬起,再用双手平衡使力将其取出。遇拆卸困难时,应检查模具是否清理干净,锁紧螺丝是否已全部拆卸,是否因卡料等引起模具损伤。查明原因,再作相应处理,切不可盲目处置。组合卸料板时,先将凸模及卸料板清理干净,在导柱及凸模的导入处加润滑油,将其平稳放入,使用橡胶槌子或铜棒平衡敲入至适当位置,再用双手压到位,并反复几次。如太紧,应查其原因:导柱和导套导向是否正常,各部位有否损伤,新换件是否已作适当的处理(如凸模也是否倒角,是否能通过卸料板等),查出原因,再作适当的处置。卸料板与凹模间的材料接触面,长时间冲压产生压痕(卸料板与凹模间容料间隙一般为料厚减0.03-0.05mm,当压痕严重时,会影响材料的压制精度,造成产品尺寸异常、不稳定等,需对料板镶块和卸料板进行维修或重新研磨。等高套筒应作精度检查,它不等高时会导致卸料板倾斜,其精密导向、平稳弹压功能将遭到破坏,须加以维护。

1.3导向部位的检查

导柱、导套配合间隙如何,是否有烧伤或磨损痕迹,模具导向的给油状态是否正常,应作检查。导向件的磨损及精度的破坏,使模具的精度降低,模具的各个部位就会出现问题,故必须作适当保养以及定期的更换。检查导料件的精度,若导料销磨损,已失去应有的料带导正精度及功能,必需进行更换。检查弹簧状况(卸料弹簧和顶料弹簧等),视其是否断裂,或长时间使用虽未断裂,但已疲劳失去原有的力度,必须作定期的维护、更换,否则会对模具造成伤害或生产不顺畅。

1.4模具间隙的调整

模芯定位孔因对模芯频繁、多次的组合而产生磨损,造成组装后间隙偏大(组装后产生松动)或间隙不均(产生定位偏差),均会造成冲切后断面形状变差,凸模易断,产生毛刺等,可通过对冲切后断面状况检查,作适当的间隙调整。间隙小时,断面较少,间隙大时,断面较多且毛边较大,以移位的方式来获得合理的间隙,调整好后,应作适当记录,也可在孔位作记号等,以便后续维护作业。日常生产应注意收集保存原始的模具较佳状况时的料带,如后续生产不顺畅或模具产生变异时,可作为模具检修的参考。另外,辅助系统如顶料销是否磨损,是否能顶料,导正销及衬套是否已磨损,应注意检查并维护。

模具常见故障的排除

2.1冲压面出现毛刺

刃口磨损或崩刃,应重新研磨。下料刃口的研磨量应以开出新的刃口(磨损部分已全部去除)为准。成形件因采用不同的加工方式,其寿命亦不同,研磨时需注意,并兼顾加设垫片的方便性。每次刃口的研磨应是针对所有的凸、凹模刃口,否则会造成维修及刃口研磨的频繁,反使生产不顺畅。模具间隙不合理,即使重新研磨刃口后,效果亦不佳,很快又出现毛刺等,须检查冲切断面形状,确认后作适当的模具间隙调整。针对一些下料的清角或细小突出部位间隙作适当的放大。

2.2跳屑产生压伤

模具间隙较大,在研磨凹模刃口后,跳屑现象会加重,需提高模芯加工精度或修改模具设计间隙。冲压速度提高时,跳屑问题更严重,应考虑降速或使用吸尘器。改善凸模形状,将凸模刃口面修成不易跳屑的形状,如加大凸模刃口面斜度或改变斜度方向等。凸模磨损后料屑附着于凸模上引发跳屑,需研磨凸模刃口。凸模较短,产生跳屑,将其加长,即增加进入凹模的凸模长度。另外,材质的影响(硬性、脆性),冲压油过粘或油滴太快造成的附着作用,冲压振动产生料屑发散,真空吸附及模芯未充分消磁等均可造成废屑上升。针对以上各方面的因素,应作相应的处理。

2.3废料阻塞

漏料孔尺寸偏小,特别是细小突出部位,可作适当的放大。料屑翻滚,即漏料孔较大时,造成料屑翻滚而形成堵塞,需缩小漏料孔尺寸或使用吸尘器,料面滴油太多,油的粘度过高,可控制滴油量或更换油的种类(降低粘度)。刃口磨损,废料毛刺相互勾挂,落料时发生挤屑,有可能胀裂凹模,需及时研磨刃口。凹模刃部表面不良,如表面粗糙或模具过热时,粉屑烧结于直刃部表面,使料屑排除时摩擦阻力加大,需对凹模直刃部表面进行处置。凸模形状及凸模刃口面斜度研磨不利于排屑,作相应的改善。性质粘、软的材料也会造成排屑困难。

2.4卡料

严重的卡料会导致模具损坏、断裂、崩刃,使模具工作失去平衡,精度严重受损。送料方式及送料距离和材料放松位置未调整好,需重新作准确的调整。生产过程中送料距离发生变异,须重新调整。材料的宽度尺寸超差或材料弧形以及毛刺过大,应更换材料。模具安装不当,与送料机构垂直度偏差较大,重新安装模具。模具与送料机构相距较长,材料较薄,材料在送进中翘曲,使送距不准,可在空档位置加设上下压板,或在材料上下加设挤料安全检测开关,使送料异常时能及时停止冲压。模具顶卸料不佳,如上模拉料折弯处卡料等,检查是否顶出弹力不足,顶出过长,顶块(销)处理不佳,仔细观察再采取相应的对策。

2.5凸模断裂

各种因素引起的跳屑(模具内有异物)、废料阻塞及卡料均导致凸模断裂。另外,开始送料时(冲半料),模具导向不准及卸料镶块导向部位磨损时,需作定期维护。成形件所选用的材质不恰当时,针对细小凸模作结构设计方面的改进,加大尺寸,而在冲切刃端将加出部分去除。大、小凸模相距较近,受材料牵引引发凸模断裂,须加强引导保护,或加大凸模尺寸,小凸模磨短1个料厚。冲压间隙偏小,需加大。冲压油选用不当(挥发性强)或无冲压油进行冲压,导致刃口磨损加剧或凸模崩刃、断裂等,需更换油的种类并控制冲压油滴油量。

2.6加工零件变形

刃口磨损,使下料尺寸变化。毛刺太大时可能引发后续折弯发生变异,需研磨或更换。送料及导料不准,料带未及时放松,或导正销径不足(磨损)无法准确导正,需重新调整送料长度及放松时间,或更换导销。模具成形定位尺寸不准、精度较差或磨损,造成冲压件尺寸变化,须重新研磨或更换。材料的滑移,造成折弯或冲裁时尺寸变化(翻料、偏心、形状不对称等),须注意调整压料,且前段下料毛边不可大,否则对后续成形产生不利。卸料板与材料的接触面以及折弯模芯等冲压中产生压损、磨损,导致成形尺寸的变化及形状的不良,须重新研磨或更换模芯。材料机械性能的变异,宽度厚度尺寸误差,引发成形件尺寸的变化,需对进料状况作适当的控制。折弯部位垫片加设较多时 ,会导致折弯尺寸成形不稳定,可改用整体垫块。另外,模具让位孔过小,顶出不佳等均会导致加工成形的变异,视具体状况克服。

2.7模具维修保养不当

该换而不换,螺钉未拧紧,组装错误或未按原状复原,将会导致更严重的模具损坏,必须加以注意。

总之,针对级进模在冲压生产中出现的故障,需做到具体分析,模具维修中常被忽视的地方,如模具的导向精度、导料精度及模内弹簧使用状况,会影响到模具的其它各个部位,必须作定期的检查及维护。在生产中积累和制定合理的模具维修数据,即实施定期的维护保养,把模具事故消灭于萌芽状态,从而达到延长模具寿命,降低生产成本的目的。

后述

正确使用、严格检查、细心保养好模具,能大大延长模具使用寿命,提高工作效率,愿蓝星模具能长期为您出力,不断地给您带来更大的效益。