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沖壓生產模具主要問題的分析與處理
發表時間:2009-04-23 08:11:21; 來源:
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沖壓是大批量零件成型生產實用工藝之一。在沖壓生產過程中，模具出現的問題最多，它是整個沖壓生產要素中最重要的因素。直接影響到生產效率和成本。影響到產品的交貨周期。模具問題主要集中在模具損壞、產品質量缺陷和模具的刃磨方面，它們長期困擾著行業生產。只有正確處理這幾個關鍵點。沖壓生產才能夠順利進行。 1 模具故障 模具故障是沖壓生產中最容易出現的問題，常常造成停產，影響產品生產周期。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，必須從模具的設計、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，相對應的熱處埋工藝是否合理。通常，模具材料的熱處理工藝對其影響很大。如果模具的淬火溫度過高，淬火方法和時間不合理，以及回火次數和溫度、肘間選擇不當，都會導致模具進入沖壓生產后損壞。落料孔尺寸或深度設計不夠，容易使槽孔阻塞，造成落料板損壞。彈簧力設計太小或等高套不等高，會使彈簧斷裂、落料板傾斜．造成重疊沖打，損壞零件。沖頭固定不當或螺絲強度不夠．會導致沖頭掉落或折斷。 模具使用時，零件位置、方向等安裝錯誤或螺栓緊固不好。工作高度調整過低、導柱潤滑不足。送料設備有故障，壓力機異常等，都會造成模具的損壞。如果出現異物進入模具、制件重疊、廢料阻塞等情況未及時處理，繼續加工生產，就很容易損壞模具的落料板、沖頭、下模板和導柱。 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，找出卡模原因，排除故障。否則，將會擴大故障，導致模具損壞。 引起卡模的主要原因有：模具導向不良、傾斜。或模板間有異物，使模板無法平貼；模具強度設計不夠或受力不均。造成模具變形，例如模座、模板的硬度、厚度設計太小，容易受外力撞擊變形；模具位置安裝不準，上下模的定位誤差超差。或壓力機的精度太差，使模具產生干涉；沖頭的強度不夠、大小沖頭位置太近，使模具的側向力不平衡。這時應提高沖頭強度，增強卸料板的引導保護。 1.3 模具損壞和維修 沖壓生產的模具費用高．通常模具費占制件總成本的1/5-1/4。這是因為，除模具制造難度大、成本高外。投入生產后的模具修理和刃磨維護費用也高，而模具的原始造價僅占整個模具費用的40％左右。因此，及時維修模具，防止模具損壞，可以大大降低沖壓生產的模具費用。 模具損壞后，還有一個維修和報廢的選擇問題。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到正常狀態，重新投入沖壓生產。但是。當模具的關鍵件嚴重損壞，有時凸、凹模同時損壞。一次性修復費用超過沖模原造價的70％，或者模具壽命已近。則維修的意義不大，這時應該考慮報廢模具：除大型模具、結構復雜的連續模外。當模具維修技術過于復雜、修模費用太大，難度大必然使維修周期過長，嚴重影響沖壓的正常生產，應選擇提前失效報廢，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、零件尺寸與形位精度超差，而模具又不能再修復或根本無修復價值，則模具就只能報廢。從新模具投入使用到失效報廢。一般要經過多次維修和刃磨。 2 制件質量缺陷 最常見的制件質量缺陷是產品尺寸超差。只有少數產品存在表面質量問題。 2.1 尺寸超差 尺寸超差是沖壓制件的嚴重缺陷。對此，首先要檢查、核對模具的設計，排除設計和制造的原因。如果超差尺寸和材料厚度有關，應檢測沖壓材料的厚度和材質、硬度。 沖壓生產過程中引起尺寸超差，主要是模具的磨損、定位導向不良和制件產生變形。模具的刃口磨耗．會造成毛刺太大或切外形尺寸變大、沖孔變小、平面度超差，應該刃磨或更換模具。定位導向不良包括沒有導向、導銷或其他定位裝置沒有起作用，送料機沒有放松，定位塊磨損使送距過長，導料板長度不對或導料間隙太大等。制件在生產中變形，主要有撞擊變形，例如制品的吹出氣壓太強或重力落下撞擊太大變形：出料時受擠壓或括傷變形，應及時清理出料位置或加大出料空間：頂出不當變形。例如頂料銷配制不當、彈簧力不適當或頂出過長，應調整彈力或改變位置或銷數量；下料變形。部份彎曲件不能容許料重疊，須每次落下，當出現碟形應變時可采用壓力墊消除；沖剪變形，主要是材料扭曲不平。尺寸增大或中心不對稱；浮屑擠壓變形，是由于廢料上浮或細屑留在模面上或異物等擠壓變形。 2.2 表面質量不合格 沖壓制件的表面質量問題，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，應重新研磨模具(下述)，確保刃口鋒利。其次是凸、凹模的間歇不合理，間隙過大使側面大部分為擦光帶，間隙太小會出現二次剪切面，如果材料硬度太高，則應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，材料會被拉入模具間隙內而成為毛邊。此時必須加大沖裁的搭邊尺寸或切邊余量。 3 模具的刃磨 沖壓生產中對模具進行合理的刃磨。可以有效地提高沖模的壽命，節省模具費用，大幅度降低產品成本。 當沖模刃口磨損到一定程度時，原本鋒利的刃口變鈍了，會造成沖裁件毛刺過大，尺寸與形位精度下降。因此，模具必須進行刃磨，以恢復其鋒利的沖裁刃口。減小沖裁毛刺和尺寸與形位偏差，改善成形件表面質量。如果不及時刃磨模具，會因為拖延刃磨時間，使得已經磨鈍的刃口遭受堅硬、過大、過厚毛刺的劇烈摩擦，形成模具惡性循環的過度磨損，導致要以幾倍的刃磨量才能夠使刃口恢復鋒利，大大縮短模具的壽命。當制件的毛刺即將超出允許毛刺高度時，應立即停止生產，對模具進行刃磨。在生產實際中，現場工人習慣憑手感確定制件毛刺大小并確定刃磨時機，這樣操作誤差較大。最好通過檢測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量等，來掌握刃口磨損情況、刃121變鈍程度，從而確定模具的最佳刃磨時機。 模具刃磨量必須根據刃口端面和側面的實際磨損情況而定，此外，還應該考慮材料厚度、凹模形狀結構以及刃磨次序等相關因素。凹模經多次刃磨后，尺寸會發生變化，特別是采用上小下大錐形凹模口設計的沖裁模，由于凹模刃口壁向外傾料，刃磨模具的上表面后，其水平尺寸必然會產生一個增量。因此，刃磨前應該按照錐形的角度進行計算，刃磨時要注意實測制件尺寸，防止因多次刃磨使制件尺寸增量過大，導致產品超差。 4 結束語 沖壓生產效率和成本對模具的依賴性很大。對生產過程中模具出現的故障，應具體問題具體分析，制定正確的維修方案。及時解決模具損壞、卡模、刃磨和產品質量缺陷等問題。處理好模具維修與報廢的關系，才能減少停產修模時間，縮短生產周期，保證沖壓生產的正常進行。(end) |
