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中圖分類號:G718.5
一、前言
冷沖壓模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)工藝裝備,廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、輕工、汽車、航空航天等各個行業(yè),可以用來生產(chǎn)壁薄、質(zhì)量輕、形狀復(fù)雜、表面質(zhì)量好、剛性好的制品,且制品具有“一模一樣”的特征。因此,“模具就是產(chǎn)品質(zhì)量”、“模具就是經(jīng)濟(jì)效益”的觀念,已被越來越多的人所認(rèn)識、所接受。冷沖壓模具作為一種特殊的產(chǎn)品,它的制造周期較長,成本較高,生產(chǎn)中具有成套性。它在使用一段時間后會出現(xiàn)各種故障和問題,從而影響沖壓生產(chǎn)的正常進(jìn)行,甚至造成冷沖壓模具的破壞或發(fā)生安全事故。因此,為了保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行,提高制件質(zhì)量,降低制件成本.延長冷沖壓模具的使用壽命,改善冷沖壓模具的技術(shù)狀態(tài),從源頭保證產(chǎn)品質(zhì)量(尤其是產(chǎn)品一致性),“修產(chǎn)品(不良品)不如修(包括維護(hù)保養(yǎng))模具”已成為業(yè)內(nèi)共識。因此,為了保證冷沖壓模具的安全可靠的工作,必須重視模具的維護(hù)工作,其維護(hù)工作,應(yīng)貫穿在冷沖壓模具的使用、修理和保管工作各個環(huán)節(jié)之中。
二、冷沖壓模具使用和拆卸
在冷沖壓模具使用之前,首先對照工藝文件檢查,所使用的模具是否正確,規(guī)格、型號是否與工藝文件統(tǒng)一。操作者應(yīng)使自己首先了解所用的模具的使用性能、方法、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及動作原理。然后檢查一下所使用的設(shè)備是否合理,如壓力機(jī)的行程、開模距等是否與所使用的模具配套。所用模具是否完好,使用的沖壓材料是否符合零件要求。模具安裝要正確,各緊固部位不能有松動。開機(jī)操作前工作臺上、模具上的雜物要清除干凈,以防開機(jī)后,損害模具或出現(xiàn)安全隱患。
模具在開機(jī)后,首件必須認(rèn)真檢查合格后再開始生產(chǎn),如果不合格,應(yīng)立刻停機(jī)檢查原因。在操作過程中,必須遵守規(guī)程,防止亂放、亂碰、違規(guī)操作,如果發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立刻停機(jī)休整。同時對模具各滑動部位進(jìn)行,防止不規(guī)范操作。
模具使用后,要按正常操作程序?qū)⒛>邚臋C(jī)床上卸下,絕對不允許亂拆亂卸,在吊運(yùn)過程中要穩(wěn)妥、慢起、輕放。拆卸后的模具要擦拭干凈,并涂油防銹。對模具加工的最后幾個零件進(jìn)行檢查,確定是否需要檢修,因此確定模具技術(shù)狀態(tài),使其完整,及時送入指定地點(diǎn)保管。
使用完畢后的沖模,應(yīng)及時擦拭干凈并在導(dǎo)柱頂端的儲油孔中注入油,再用紙片蓋上,以防灰塵或雜物落入導(dǎo)套,影響導(dǎo)向精度。為防止凸模與凹模的刃口部分以及導(dǎo)柱上面生銹,應(yīng)涂防銹油。為了避免卸料裝置長期受壓而失效,在模具存放保管時必須加限位木塊。沖模應(yīng)在干燥、通風(fēng)的模具庫保管,小模具可以放在架上,按一定順序整齊排列;大模具一般放在地上,墊上木塊,以防生銹。
三、冷沖壓模具的技術(shù)狀態(tài)鑒定
冷沖壓模具在使用過程中,由于沖模零件的自然磨損,沖模制造工藝不合理,沖模在機(jī)床上安裝或使用不當(dāng)以及設(shè)備發(fā)生故障等原因,都會使沖模的主要零部件失去原有的使用性能及精度。致使沖模技術(shù)狀態(tài)日趨惡化,影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行和效率以及制品的質(zhì)量。所以,在沖模管理上,必須要主動地掌握沖模的這些技術(shù)狀態(tài)變化,并認(rèn)真地予以處理以使沖模能始終在良好的技術(shù)狀態(tài)下工作。
此外,通過沖模技術(shù)狀態(tài)鑒定結(jié)果,連同制品的生產(chǎn)數(shù)量、質(zhì)量的缺陷內(nèi)容,沖模的磨損程度、沖模損壞的原因等可制定出沖模修理方案及維護(hù)方法,這對延長沖模的使用壽命,降低生產(chǎn)成本以及提高沖模質(zhì)量及技術(shù)制造水平都是十分必要的。
沖模的技術(shù)狀態(tài)鑒定,一般分兩種方法進(jìn)行:即新模具制成和沖模修理后,沖模的技術(shù)狀態(tài)是通過試模來鑒定的。而在使用中的沖模技術(shù)鑒定,主要是通過對制件質(zhì)量狀況和沖模工作狀態(tài)檢查來進(jìn)行的?,F(xiàn)就沖模使用過程中及使用后技術(shù)鑒定方法做一介紹,供鑒定時參考。1.沖模的工作性能檢查
沖模在使用過程中或在使用后,應(yīng)對沖模的性能及工作狀態(tài).進(jìn)行詳細(xì)的檢查,其檢查的主要方法如下:
(1)沖模工作零件的檢查
在沖模工作中或工作后,結(jié)合制件的質(zhì)量情況,對其凸、凹模進(jìn)行檢查,即凸、凹模是否有裂紋、損壞及嚴(yán)重磨損,凸凹模間隙是否均勻及其大小是否合適,刃口是否鋒利(沖裁模)等。如當(dāng)沖裁件發(fā)現(xiàn)有毛刺時.肯定凸、凹模刃口變鈍及間隙不均,此時必須做必要的修整和處理。
(2)導(dǎo)向裝置的檢查
檢查導(dǎo)向裝置的導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)板是否有嚴(yán)重磨損,其配合間隙是否過大,安裝在模板上是否松動。
(3)卸料裝置的檢查
檢查沖模的推件及卸料裝置動作是否靈敏可靠,頂件桿有沒有彎曲、折斷,卸料用的橡膠及彈簧彈力大小,工作起來是否平穩(wěn),有無嚴(yán)重磨損及變形。
(4)定位裝置的檢查
檢查定位裝置是否可靠,定位銷及定位板有無松動情況及嚴(yán)重磨損。如結(jié)合制件檢查時,若制品的外形及孔位發(fā)生變化及質(zhì)量不合要求時,則是定位裝置出了毛病,應(yīng)嚴(yán)格檢查。
(5)安全防護(hù)裝置的檢查
在某些沖模中,為使工作時安全可靠,一般都設(shè)有安全防護(hù)裝置,如防護(hù)板等設(shè)施。檢查時應(yīng)著重檢查其使用的可靠性,是否動作靈敏、安全。
(6)自動系統(tǒng)的檢查
在某些自動沖模中,應(yīng)檢查自動系統(tǒng)的各零件是否有壞損,動作是否協(xié)調(diào),能否自動做正常的送料和退料。
2.制件的質(zhì)量檢查
在沖模使用及使用后進(jìn)行檢查,主要目的是確保沖模的精度,能使其保證良好的工作狀態(tài)下正常生產(chǎn),最大限度地延長沖模的使用壽命和防止制件出現(xiàn)缺陷造成廢品。
沖模通過性能、制件質(zhì)量的兩種檢查結(jié)果,通過分析可基本上確定出沖模的技術(shù)狀態(tài)良好程度.并以其為主要依據(jù)決定沖模修理及報廢意見。
沖模的技術(shù)狀態(tài)好壞,直接表現(xiàn)在制件質(zhì)量、精度上。因此,制件的質(zhì)量檢查.是沖模技術(shù)狀態(tài)鑒定的重要手段。
制件質(zhì)量檢查的內(nèi)容:
(1)制件形狀及表面質(zhì)量有無明顯缺陷和不足。
(2)制件各部位尺寸精度有無降低,是否符合圖樣規(guī)定的要求。
(3)沖裁后的毛刺是否超過規(guī)定的要求,有無明顯的變化。拉伸件側(cè)壁有無拉毛,彎曲件彎曲角度有無明顯變化等。
四、冷沖壓沖模的隨機(jī)維護(hù)性修理
冷沖模在使用過程中,總會出現(xiàn)故障及發(fā)生一些小故障。這時,不必將沖模從壓力機(jī)上卸下,可直接在壓力機(jī)上進(jìn)行維護(hù)性修理,以使其能正常恢復(fù)工作,保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
沖模的隨機(jī)維護(hù)性修理,主要是在生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境下,對沖模臨時發(fā)生的故障進(jìn)行維護(hù)性修整,臨時更換一些比較簡單的易損零件或進(jìn)行臨時的調(diào)整.不需要復(fù)雜的調(diào)整、研配和檢驗(yàn)。其方法如下所述。
1.更換新件
沖模在使用過程中,容易損壞需更換的零件主要包括兩種:一種是通用標(biāo)準(zhǔn)零件,如內(nèi)六角螺釘、銷釘、模柄、彈簧、橡膠墊等。另一種則是沖模的易損零件,如凸模、凹模和定位裝置零件。
2.修復(fù)被損壞及變形的零件
由于沖模的長期使用,某些零件在沖壓力及條料的沖擊、撞壓下,容易產(chǎn)生變形甚至被損壞。如拉深模中壓料板的壓料面.長期接觸板料及受壓會失去表面的平整性,影響沖壓質(zhì)量,這時應(yīng)將其磨平。又如在級進(jìn)模中,導(dǎo)料板經(jīng)長期使用后,很容易被條料磨損而變形,這時可將其卸下,把接觸條料的面用平面磨床磨平。然后再擴(kuò)大螺釘孔和銷釘孔,重新裝配后使之恢復(fù)到原來的精度。如是局部磨損,可采用補(bǔ)焊的方法,在磨平后繼續(xù)使用。
3.緊固沖模上的松動零件
沖模在使用過程中,由于壓力機(jī)壓力的猛烈沖擊.有些零件如固定板、導(dǎo)料板、和卸料板上的螺釘受振而松動,致使這些零件位置變化而影響沖模的精度和工作性能,嚴(yán)重時會使沖模損壞,減少沖模使用壽命。因此,在沖模工作過程中,應(yīng)隨時對其觀察,若一旦發(fā)現(xiàn)螺釘松動,一定要將其擰緊后再進(jìn)行使用。
4.修磨受損傷的刃口
在模具工作過程中若沖裁模刃口出現(xiàn)崩刃或出現(xiàn)裂紋,且崩刃及裂紋不嚴(yán)重、沖模精度要求不高時,可用油石或風(fēng)動砂輪對刃口進(jìn)行修磨。用風(fēng)動砂輪進(jìn)行修磨時,可先用風(fēng)動砂輪將崩刃或裂紋部位的不規(guī)則斷面修磨成圓滑過渡的斷面,然后用油石仔細(xì)研磨成鋒利刃口。
5.補(bǔ)加油
沖模在工作一段時間后,要在導(dǎo)向部位加添油,以減少磨損,延長沖模壽命。
沖模的隨機(jī)維護(hù)性修理,是維護(hù)和保養(yǎng)沖模、提高沖模使用效果和壽命的一項(xiàng)重要措施。因此,必須認(rèn)真操作,保證質(zhì)量,并要在維修后進(jìn)行仔細(xì)的檢查,以確保維修后的使用效果。
五、結(jié)論
模具的維護(hù),目前在很多企業(yè)管理中還沒有一個明確的地位。但是在產(chǎn)品的沖壓加工過程中,采取正確的模具維護(hù)方法和措施對于確保模具的精度、產(chǎn)品的加工質(zhì)量、降低模具損耗、降低生產(chǎn)成本等方面,能夠取得不錯的效果。所以在模具制造完成后,卻不再做任何后期的維護(hù)管理,這顯然是不正確的做法。應(yīng)必須全面考慮到模具制造、模具維護(hù)以及產(chǎn)品加工之間的平衡,正確認(rèn)識模具維護(hù)管理的重要地位。對于模具維護(hù)管理的方法和認(rèn)識,還有很多需要在生產(chǎn)實(shí)踐中去摸索和總結(jié)。
參考文獻(xiàn)
[1]廖圣潔主編模具拆裝調(diào)試與維護(hù)北京:中國勞動社會保障出版社2008
關(guān)鍵詞:模具;沖裁;凸模;凹模
1.概述
在各個行業(yè)發(fā)展迅速的今天,工業(yè)生產(chǎn)在我國國民經(jīng)濟(jì)占據(jù)著主體部分,而國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)正是模具制造工業(yè)。模具是機(jī)械制造工業(yè)中的一種尤為重要的工藝性設(shè)備,它可以快速大批量的生產(chǎn)出同類的機(jī)械產(chǎn)品,為工業(yè)生產(chǎn)帶來更大的效益。
使用模具生產(chǎn)不但可以提高制件的生產(chǎn)效率,而且它的成本也很低廉,并且生產(chǎn)出的制件質(zhì)量能夠達(dá)到保障,所以它是其它的加工方法所不能超越的。利用模具來進(jìn)行生產(chǎn)是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)中的一種很普遍而且很重要的加工手段,也是機(jī)械加工工藝的一個發(fā)展方向?,F(xiàn)代機(jī)械制造工藝的水平發(fā)展,從某種意義上講很大的程度是由模具制造工業(yè)決定的。
2.鎖座零件的沖壓工藝分析
如圖1所示,零件是汽車的鎖座零件,所用的材料是Q235,零件的厚度大小為2MM, 三個孔的邊緣與彎曲點(diǎn)的距離分別為:22.5mm,13.5mm和5.5mm;因此,在彎曲的過程中可能會造成最小邊b上的小孔會發(fā)生變形,但此誤差可以在彎曲過后進(jìn)行改正,故采用落料跟沖孔兩個步驟復(fù)合進(jìn)行;
圖1 鎖座二維零件圖
搭邊值a=2.01=2.2 , a1=2.21=2.4,采用得雙行對排的形式[1]。其排樣圖如下圖所示:
圖2:零件的排樣圖
毛坯的面積:S=2234 (mm2)
條料的寬度B=120+41+44=170.6(mm)
近距h=1(30+2.2)/2=16.1
材料的利用率`=nS/Bh 00%
=2234/(170.6.1)00%
=83%
3確定沖裁間隙
沖裁間隙的數(shù)值等于凹模刃口與凸模刃口的尺寸之差,即:
Z=Dd-Dp (1)
因?yàn)橛玫牟牧鲜荙235A材料的初始雙邊間隙為Zmin 0.246mm和Zmax 0.360mm。
1)落料
Dd=(Dmax-X=)+]d 0
Dp=(Dd-Zmin) 0 -]d=(Dmax-X=-Zmin) 0 -]p (2)
2)沖孔
dp=(dmin+X=) 0 -]p
dd=(dp+Zmin)+]d 0=(dmin+X=+Zmin)+]p 0 (3)
3)孔心距
Ld=(Lmin+0.5=)+ -0.125= (4)
由以上的公式(1)(2)(3)(4)可以得出1)落料
D1d=(30-113)+0.025 0=29.87+0.025 0
D1p=(30-113-0.246) 0 -0.020=29.624 0 -0.020
D2d=(22-111)+0.020 0=21.89+0.020 0
D2P=(22-111-0.246) 0 -0.020=21.644 0 -0.020
D3d=(12-115)+0.020 0=11.85+0.020 0
D3P=(12-115-0.246) 0 -0.020=11.604 0 -0.020
2)沖孔
本之間三個孔的直徑分別為16mm、8mm和8mm,所以
d1p=(8+0.712) 0 -0.020=8.084 0 -0.020
d1d=(8+0.712+0.246)+0.020 0=8.33+0.020 0
d2p=(16+0.718) 0 -0.020 =16.126 0 -0.020
d2d=(16+0.718+0.246)+0.020 0=16.372 +0.020 0
3)孔心距
三個孔之間的孔心距分別為13mm、8mm、21mm,所以
L1d=(21+0.524)12524=2103
L2d=(8+0.524)12524=803
L3d=(13+0.524)12524=1303
4 結(jié)論
基于以上的零件的工藝性能的分析和主要成形零件的計算,可以得出如圖4所示的生產(chǎn)模具,該模具能夠完成該零件的沖壓工作。
圖4 鎖座的冷沖壓模具
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】沖壓;模具;精加工;工藝
沖壓模具是一種具有使用壓力完成加工工藝的機(jī)械設(shè)備,沖壓模具的精加工可以確保表面光潔度,能實(shí)現(xiàn)工件的完美配合,能為企業(yè)創(chuàng)造效益,沖壓模具精加工能提升產(chǎn)品精度和質(zhì)量,確保產(chǎn)品的使用性能。一套現(xiàn)代化的沖壓模具是由許多零件組成的,所以,零件的質(zhì)量會直接關(guān)系到模具的整體質(zhì)量,而零件的最終質(zhì)量又需要由精加工來確保,精加工的完成需要很多工藝的參與,要確保沖壓模具的高質(zhì)量,必須針對模具的具體情況進(jìn)行精加工。
1.模具精加工分類
對模具零件進(jìn)行加工,需要結(jié)合模具的具體材質(zhì)、形狀及技術(shù)要求做好適應(yīng)性加工,可塑性較強(qiáng),可以在加工的控制下,爭取較好的加工效果。
零件按照外觀形狀可以分成軸類、板類與異形零件三類,雖說加工工藝會因具體的條件有所不同,但是也有共同的工藝:粗加工,熱處理,精磨,電加工,鉗工(表面處理)及組配加工。
2.零件熱處理
通過零件的熱處理,可以使零件獲得適當(dāng)?shù)挠捕?,也可有效控制?nèi)應(yīng)力,確保零件在加工過程中仍保持尺寸的穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)變形,可以根據(jù)具體的材質(zhì)采取適當(dāng)?shù)奶幚矸绞健=┠?,模具材料種類增多了,除了傳統(tǒng)的Crl2、9CrSi、T10、硬質(zhì)合金外,還出現(xiàn)了工作強(qiáng)度大、對受力要求比較高的凸、凹模,例如粉末合金鋼、V10和ASP23等具有高熱穩(wěn)定性和良好組織狀態(tài)的新型材料。對于那些以Crl2、9CrSi、T10為材質(zhì)的零件,在完成粗加工后可以淬火處理,淬火后工件存留內(nèi)應(yīng)力的,在精加工時容易導(dǎo)致工件開裂,零件淬火后要趁熱回火,消除淬火應(yīng)力。要控制好淬火溫度,隨爐冷卻,即可得到高強(qiáng)度和高耐磨性。在生產(chǎn)中針對形狀復(fù)雜的工件,在回火以外,還應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火或多次人工時效處理,充分釋放應(yīng)力。對V10、APS23等粉末合金鋼零件,因其能承受高溫回火,淬火時可采用二次硬化工藝,再高溫回火并進(jìn)行多次,可以取得較高的沖擊韌性和穩(wěn)定性,非常適用于以崩刃為主要失效形式的模具。粉末合金鋼的花費(fèi)高,但是性能好,正在逐漸得到廣泛的應(yīng)用。
3.零件磨削加工
磨削加工一般采用平面磨床、內(nèi)外圓磨床及工具磨具三種主要類型。在進(jìn)行精加工磨削時,要控制磨削變形的情況,所以,精磨的進(jìn)刀不能太大,要有足夠的冷卻液,尺寸公差在0.01mm以內(nèi)的零件要盡量恒溫磨削。避免工件尺寸上熱變形導(dǎo)致的誤差,這是一個精加工工序必須注意的問題。
在進(jìn)行精磨時,要選擇恰當(dāng)?shù)哪ハ魃拜?,?yīng)該結(jié)合模具鋼材的實(shí)際情況,選用GD單晶剛玉砂輪等淬火硬度高的材質(zhì),優(yōu)先采用有機(jī)粘結(jié)劑的金剛石砂輪,有機(jī)粘結(jié)劑砂輪自銳性好,磨出的工件粗糙可達(dá)Ra=0.2um。在磨削時,要在第一時間修整砂輪,確保砂輪的銳利,當(dāng)砂輪發(fā)生鈍化后就會造成工件表面的滑擦和擠壓,燒傷工件表面,降低強(qiáng)度。
板類零件應(yīng)該再大部分采用平面磨床加工,磨削時以精密平口鉗、等高塊墊、百分表、塊規(guī)、表座等保證平行、垂直、對稱尺寸,加工時小進(jìn)刀,多光刀,加工好一面后,翻面裝卡找正平行、垂直、對稱,可以有效提升磨削效果,達(dá)到相關(guān)規(guī)范的要求。
軸類零件具有回轉(zhuǎn)面,它的加工在很多情況下都會用到內(nèi)外圓磨床及工具磨床。加工過程中,多采用工藝頭,正、反項(xiàng)尖,中心架裝卡,若中心孔有形狀誤差,所加工出來的工件會出現(xiàn)質(zhì)量問題,因此在加工前要精研修中心孔。進(jìn)行內(nèi)孔磨削時,因?yàn)樯拜啑U伸出較長且轉(zhuǎn)速較高,砂輪桿的剛性不高,要減少砂輪與工件的接觸面積,砂輪可以修整成倒錐,只有前端很少的一端約4―6mm與工件接觸,可充分降低磨削阻力,在磨削時要小進(jìn)刀,不趁刀多次光刀,直到砂輪火化基本沒有時,才能再進(jìn)刀,加工薄壁套類零件,最好采用工藝彈性套夾持工件,避免夾持工件變形,要不然就會產(chǎn)生工件圓周上的“內(nèi)等三角”變形。
4.電加工
模具工廠離不開電加工,電加工工藝可以運(yùn)用在各類異形、高硬度零件的加工上,其分為線切割與電火花兩種。絲線切割加工精度高。在加工時應(yīng)先檢查機(jī)床的狀況,查看專用乳化液的純凈度、水溫、電阻絲的垂直度、張力等各因素,確保良好的加工狀態(tài)。線切割加工是在一整塊材料上的去除加工,它破壞了工件原有的應(yīng)力平衡,很容易引起應(yīng)力集中,特別是在拐角處,一般都要在拐角處留一定的圓角。
加工過程要處理集中應(yīng)力,應(yīng)該在精加工前先留余量2mm左右,預(yù)加工出大致形狀,然后再進(jìn)行熱處理,并進(jìn)行去應(yīng)力熱處理,讓熱處理加工應(yīng)力在精加工前先行釋放,保證熱穩(wěn)定性。熱處理完后,在平面磨床上,磨出一個基準(zhǔn)平面,以基準(zhǔn)平面定位,上線切割機(jī)床加工形腔。如此一來,工件在熱處理中已完全變形,在精加工中就不會再變形。
加工凸模時,電阻絲的切入位置及路徑的選擇,要仔細(xì)考慮,裝卡方法和固定方式都要合理。因?yàn)榫€切割加工,工件受力基本為零,只要保證工件在加工中不移動就可以,裝卡中可以使用傳統(tǒng)的壓板裝卡、還可以使用金屬強(qiáng)力膠粘接、磁鐵吸附等裝卡方式,高精線切割加工,通常切割遍數(shù)為4次,可以保證零件質(zhì)量。當(dāng)加工帶有錐度的凹模時,本著快速高效的原則,第一遍粗加工直邊,第二遍錐度加工,接著再精加工直邊,這樣只精加工刃口段直邊,既節(jié)約時間又節(jié)約成本。
電火花加工先要制作電極,電極有粗、精之分。精加工電極,要求形狀符合性好,最好用數(shù)控機(jī)床加工完成。電極的材質(zhì)選擇上,紫銅電極主要用于一般鋼件加工。cu―w合金電極綜合性能好,特別是加工過程中消耗量明顯比紫銅小,配合足量的沖刷液,很適合難加工材料加工及截面形狀復(fù)雜件精加工。Ag―w合金電極比Cu-W合金電極性能更優(yōu),但其價格高,資源少,一般較少采用。制作電極時,需要計算電極的間隙量及電極數(shù)量,當(dāng)進(jìn)行大面積或重電極加工時,工件和電極裝央要牢固,保證具有足夠的強(qiáng)度,防止加工松動。進(jìn)行深臺階加工時,對電極各處的損耗及因排液不暢引起的電弧放電,要予以注意。
5.表面處理
模具表面性能直接關(guān)系到模具的工作性能和使用壽命。在零件的加工中,在表面容易導(dǎo)致疤痕、磨痕,這些地方是應(yīng)力集中的部位,也是裂紋擴(kuò)展的開始部位。所以,必須重視加工后的模具的表面強(qiáng)化處理。表面涂覆、表面改性或復(fù)合處理技術(shù)是表面處理的常用方式。經(jīng)過表面強(qiáng)化處理。可改變模具表面的形態(tài)、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài),來提高模具的使用壽命、修復(fù)磨損面。對工件的一些棱邊、銳角、孔口進(jìn)行倒鈍,R化。電加工表面會產(chǎn)生6um~10um左右的變質(zhì)硬化層,顏色呈灰白色,硬化層脆而且?guī)в袣埩魬?yīng)力,在使用之前要充分消除硬化層,方法為表面拋光,打磨去掉硬化層。
6.零件組配
一般的模具制造,每一個零件都有其復(fù)雜性與特殊性,相互之間具有整體配合性。工藝員要認(rèn)識到零件間的裝配關(guān)系和零件于整副模具中的作用,從而科學(xué)安排組合或配作工藝。磨削加工和電加工可讓工件磁化,使之具有微弱磁力,極易吸著一些小鐵沫,所以,有必要早工件組裝前進(jìn)行退磁處理。組裝應(yīng)參照裝配圖,正確分清各個零件裝備的順序,著手裝配SKD11模具鋼材。一般先裝導(dǎo)柱導(dǎo)套,然后是模架和凸凹模,接著組配調(diào)整各處間隙,特別是凸凹模間隙。完成后,檢測SKD11模具鋼材,并寫報告。
總之,有效的精加工可以降低零件超差和報廢幾率,有效提升模具的成功率和使用壽命,能有效提升產(chǎn)品質(zhì)量,是確保模具企業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要手段?!?/p>
【參考文獻(xiàn)】
[關(guān)鍵詞]汽車沖壓模具;表面處理技術(shù);TD;HVOF
中圖分類號:U468.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)22-0308-01
引言
表面改質(zhì)技術(shù)應(yīng)用沖壓模具較為廣泛,能有效改善沖壓存在的問題。汽車沖壓件本身材質(zhì)及厚度種類繁多,且模具表面改質(zhì)技術(shù)種類多,針對不同的零件材質(zhì)、厚度選擇何種表面改質(zhì)技術(shù)在行業(yè)內(nèi)并無具體的選用原則或規(guī)范。因此在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)模具實(shí)際結(jié)構(gòu)、板料的材質(zhì)及厚度等情況,合理選擇有效的表面處理技術(shù)。
1 汽車沖壓模具表面處理技術(shù)概述
模具的表面處理技術(shù),是對模具表面的形態(tài)、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)等利用表面涂覆、表面改性或復(fù)合處理技術(shù)來進(jìn)行改變,來獲取表面性能的一種系統(tǒng)工程。在對汽車沖壓模具表面進(jìn)行處理的技術(shù)方法有很有,可以主要?dú)w納為:PVD〔物理)、PCVD〔物理化學(xué))、CVD〔化學(xué)),TD覆層處理、HVOF(高速火焰噴涂)。從表面處理的方式上,還可以使用機(jī)械方法。隨著科技的不斷進(jìn)步,在對汽車沖壓模具進(jìn)行表面處理時,越來越多的表面處理技術(shù)將被開發(fā)與應(yīng)用。
2 TD處理技術(shù)
TD是利用金屬高溫?zé)岱磻?yīng)擴(kuò)散原理,便鋼鐵中的碳元素與活性合金元素介質(zhì)經(jīng)熱化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散在鋼鐵表面形成牢固治金結(jié)合的NBC、CV、TiC等金屬碳化物,滲覆層的硬度可高達(dá)1,600―3,800HV(比滲氮層的硬度要高2―3倍),同時其覆層結(jié)合力是氣相沉積鍍層(PVD、CVD、PCVD)無法比擬的。性能特點(diǎn):硬度高、摩擦系數(shù)低,耐磨性能強(qiáng);極強(qiáng)的抗咬死、抗拉傷性;抗腐蝕性良好,抗高溫氧化;實(shí)用的耐剝落性,抗熱震及足夠韌性。模具經(jīng)TD金屬處理后,可以極大的延長模具使用壽命,修模次數(shù)也得到減少;使用劑、脫模劑的用量也減少;可以提升成形制件的質(zhì)量,極大的降低廢品率。
一般來說,TD的處理周期在3天左右,TD前模具處理:來料檢測(尺寸、基體硬度、材質(zhì)確認(rèn)、新舊模確認(rèn)、外觀缺陷檢查)3h、拋光打磨4h、預(yù)熱2h、攪拌2h;TD處理時間:TD處理12―16h;淬火處理:淬火0.5―1h、冷卻6-7h;回火處理:回火8h、冷卻3h;清洗時間:清晰5-6h;后處理及檢測:鉆孔、拋光打磨5h檢測(尺寸、基體硬度、表向硬度、皮膜厚度)1h。
在TD處理過程中,模具可能會出現(xiàn)母材硬度不夠,無法調(diào)整尺寸,滿足不了模具使用要求的情況。問題的主要原因:模具鋼材牌號選擇不對或鋼材質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。應(yīng)對方法:模具鋼要選擇合適TD處理的優(yōu)質(zhì)鋼料;在進(jìn)行TD處理前,有焊接模具的,在TD處理后可能會產(chǎn)生焊接部位不成膜或有焊接裂紋的問題。問題的主要原因:焊接材質(zhì)與母材不匹配或需改進(jìn)焊接方法。應(yīng)對方法:選擇與母材相匹配的焊接材料。處理方法:表面深度為O.5Omm厚的焊接部位可予以去除,重新焊接同母材相匹配的焊接材料;TD舊模具經(jīng)多次TD處理后,會使得模具表面的成膜好,出現(xiàn)開裂或降低耐磨性等情況。問題的主要原因:模具經(jīng)多次TD處理后,會不斷減少母材表面的碳素,使得皮膜厚度不斷下降,導(dǎo)致母材表面的脫碳層越來越深。另外,母材表面脫碳層深度超過O.5Omm以上,模具表面的成膜狀態(tài)不好,也會導(dǎo)致模具開裂。當(dāng)模具出現(xiàn)這種狀況時,不能繼續(xù)做TD處理。
3 HVOF處理技術(shù)
HVOF(高速火焰噴涂)以航空煤油為燃料,工業(yè)氧氣為助燃劑,煤油與氧氣在燃燒室內(nèi)連續(xù)、穩(wěn)定、均一地燃,燃燒的火焰在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生高壓,HVOF以超音速將熔化或半熔化的熔滴,在基體表面進(jìn)行沖擊、碰撞、最后凝固,逐層累積以達(dá)到所需要的厚度。在基體表面熔滴進(jìn)行沉積,凝固后與凹凸不平的基體鑲嵌、咬合,主要是機(jī)械結(jié)合,也有少量的冶金與物理結(jié)合。因此,對于基體材料HVOF技術(shù)沒有特殊要求,可對各種模具鋼、不銹鋼等進(jìn)行噴涂,甚至噴涂基材可以是陶瓷、玻璃、單晶硅、橡膠等,極大地延伸了熱噴涂的應(yīng)用范圍。模具使用者和制造者,不需要選擇專用的模具鋼,普通的模具鋼即可替代,不僅能極大降低使用成本,還有利于提升企業(yè)利益。
HVOF工藝流程為:去水去油探傷表面活化噴涂研磨拋光檢包裝。火焰烘烤模具表面以去除油脂與水汽;分析模具缺陷,制定最佳噴涂方案;對模具進(jìn)行毛化處理;噴涂形成優(yōu)質(zhì)涂層;粗拋、精拋,滿足粗糙度要求(小于Ra0.4μm)和厚度要求;檢驗(yàn)涂層厚度、均勻性、粗糙度等,包裝出廠。
HVOF噴涂是形成涂層的過程,在此過程基本能確定涂層最終的均勻性、質(zhì)量以及涂層的使用壽命,是HVOF技術(shù)強(qiáng)化模具的核心工序。HVOF火焰的溫度接近3,000℃,模具在噴涂中會受熱;另外,熔滴速度可達(dá)5OOm/s,以極高的動能打到模具上,使得模具升溫。但是,一般來說,模具的最高溫度不會超過150℃,也會低于120℃。原因主要有兩個方面:一是在模具表面HVOF火焰快速移動,傳遞的熱量較少;二是模具的噴涂是從一端開始,火焰以極小的步進(jìn)向另一邊行進(jìn),以1O的模具為例,一遍噴涂完畢大約耗時20min,噴涂過的部位的熱量會逐漸散去,如此循環(huán),不會造成整個模具溫度過高。
4 汽車沖壓模具表面處理技術(shù)發(fā)展
在長期的使用過程中,模具表面極易出現(xiàn)各種質(zhì)量缺陷,如凹槽、拉痕、砂眼等,這些質(zhì)量缺陷極易導(dǎo)致沖壓件表面出現(xiàn)拉傷、壓痕等質(zhì)量問題,不能有效控制質(zhì)量,使得維護(hù)、返修、報廢成本不斷提高,為了滿足產(chǎn)品質(zhì)量,而降低整車成本,以提高市場競爭力。然而通過表面處理工藝技術(shù),大幅度解決了此項(xiàng)問題,更加收到了事半功倍的成效,故整車廠現(xiàn)多以采用對模具表面做強(qiáng)化處理的方法來提高模具的使用壽命,以達(dá)到預(yù)期效果。
5 結(jié)語
高速發(fā)展的汽車產(chǎn)業(yè)需要高性能模具的支撐,高端模具需要高水平的模具處理技術(shù)。隨著環(huán)境對制造業(yè)低污染、低能耗、高性能的要求,TD處理技術(shù)、HVOF處理技術(shù)等會擁有更加廣闊的市場前景,要加大對其開發(fā)與應(yīng)用,提升汽車安全性能。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:高職 沖壓模具設(shè)計與制造
沖壓模具設(shè)計與制造是模具設(shè)計與制造專業(yè)的核心課程,是理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的一門課程,目的是為企業(yè)培養(yǎng)模具設(shè)計、模具制造等方面的人才。但是對于高職高專的學(xué)生,由于理論基礎(chǔ)薄弱,在學(xué)習(xí)這門課程的時候,尤其是有關(guān)設(shè)計計算方面,是難中加難,因此提出對本課程的改革已經(jīng)迫在眉睫,將企業(yè)設(shè)計實(shí)例引入課程,將企業(yè)的設(shè)計加工流程貫穿在整門課程的教學(xué)中,讓學(xué)生深切體會到學(xué)以致用的感覺,不知不覺中提高了學(xué)生對掌握模具設(shè)計與制造的能力。
1 課程設(shè)計理念和思路
課程設(shè)計基于工學(xué)結(jié)合,校企合作的理念,選取典型企業(yè)設(shè)計案例作為教學(xué)內(nèi)容,邊講授邊實(shí)踐,逐步完成工藝分析、工藝方案確定,模具結(jié)構(gòu)設(shè)計,凸、凹模工作部分尺寸計算,定位零件設(shè)計、沖壓設(shè)備的選擇等各個項(xiàng)目,整個項(xiàng)目都是模擬真實(shí)的企業(yè)環(huán)境。
2 教學(xué)內(nèi)容
在對行業(yè)、企業(yè)充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,按照企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程及學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,設(shè)計了該課程的三個學(xué)習(xí)情境。每個任務(wù)以典型沖壓制件為載體,載體由簡單到復(fù)雜,涵蓋了沖壓模具設(shè)計與制造所涉及的全部知識點(diǎn)和技能點(diǎn)。學(xué)生由易到難完成這些任務(wù),逐步掌握沖壓模具設(shè)計的方法和技能。表1為沖壓模具設(shè)計與制造學(xué)習(xí)情景何課時分布。
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3 教學(xué)組織實(shí)施
以沖裁模具設(shè)計與制造為例講解教學(xué)組織和實(shí)施。(見下表)
4 結(jié)論
本文初步設(shè)計基于工作過程的沖壓模具設(shè)計與制造課程改革的教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容,以及教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施和組織。
參考文獻(xiàn):
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