幾種常見小沖模具製造工藝

模具製造    時間:2014-03-12 20:28:54
幾種常見小沖模具製造工藝簡介
    一、模      ①、基準模塗上紅丹(&nbs……
幾種常見小沖模具製造工藝正文

   一、模 
 ①、基準模塗上紅丹( 紅丹不能調太稀),不能塗得太厚,要薄薄一層。 
 ②、用銅棒敲打模仁中間部分,用力要適當(力的大小可根據模具的大小來確定)。 
 ③、不要盲目地根據紅丹吃進情況來進行打磨,在合模的過程中,要借用高度尺測量一下模仁的平行度是否已經走掉(切記)。 
 ④、 紅丹吃得較緊的(出現黑點)點、面、角、不易被發現的區域先磨掉。 
 ⑤、上下模紅丹的研合率在85%以上即可。 
 ⑥、在沒有上機台之前,先把料厚大概地扣一下,一般先磨掉料厚直徑?x70%~80%。 
 ⑦、基準模推石頭、打砂布。 
 組裝模具時應注意以下幾個問題: 
 ①、在組裝模具時儘可能從正面鎖螺絲、打銷釘。在設計時也應盡量滿足此要求,這樣裝、拆模具比較方便,工作量大大減少。 
 ②、如果凸、凹模重量較重,尺寸較大,要鑽好吊鉤螺絲孔,以方便裝拆。 
 ③、注意方向,該做記號的要做上記號。 
 ④、裝導柱、導套應注意防反。 
 上機台扣料厚、試模 
 ①、上機台扣料時,先空走一次,確定沒問題后,再用0.5→0.8→1.0→1.2→1.5→2.0等依次把料厚扣好,不允許一開始就用設計厚度的板料來壓,以免造成模具卡死(切記)。 
 ②、上機台合模時,一般不允許再磨基準模。 
 ③、試模抓料邊時,應盡量減少板料的浪費。 
 ④、製作定位時,盡量使其放料、取料簡單方便,不要造成過定位。 
 二、成形(帶彈簧或頂桿稱之) 
 應用軟成形模具的零件一般都是形狀複雜多樣,型面高度落差較大或局部容易起皺的零件。 
 優點:零件成形穩定、卸料簡單、定位方便。 
 缺點:製作繁瑣、成本較高。 
 1、考慮頂桿和彈簧的高度、係數和壓緊力。 
 2、它與硬成形相同。 
 三、拉延模 
 1、無論是凸花尺角,還是凹花尺角。打磨和清角后,尺角都應光滑圓順,絕不允許凹凹凸凸的現象,且淬火處理后硬度要>50HRC。 
 2、頂桿高度要一致,偏差<±0.1mm,直徑偏差<±0.2mm,且強度要足夠。 
 3、頂桿過孔不能太大,一般為頂桿直徑?+1mm即可。 
 4、壓料板一定要有導向,且間隙要合理(0.02~0.03),如拉延力大、板料較厚,壓料板要整塊進行熱處理、且硬度要達到一定要求。 
 5、拉延筋布置要合理、圓順、沒有稜角,硬度要達到一定要求。 
 6、拉延筋的標準尺寸可根據實際情況適當調整,但不能太小,否則不起作用。 
 7、注意料的大小是否合適,料太小會導致拉延件起皺,料太大會導致拉延件破裂。 
 8、主機壓力,緩衝壓力會影響拉延件:(1)起皺;(2)破裂。如果拉延件破裂又起皺,必須考慮板料的流向,還可考慮是否先破裂后造成走料太快再引起起皺。 
 9、所用料的材質對試模效果也有一定的影響,拉延件的形狀越複雜對材質的要求越高。 
 10、如果拉延件破裂、放大尺角時,一定要依據圖紙(有整形部位或廢料區域可以不依據圖紙的規定)。 
 11、通常情況拉延件破裂出現以下三種情況及原因:①→下模尺角太小或不順; ②→料的流量不足;③→上模尺角太小或不順。 
 四、落料沖孔模 
 1、線切割出來的刀口,一般都要輕輕地把痕迹磨掉,再推油石(注意不要把刀口推成尺角),這樣可以減少刀口與板料的摩擦力,增加刀口壽命。 
 2、落料模在設計時應盡量避免尖角出現,以免應力過大,刀口強度過小而造成刀口壽命降低。 
 3、刀口硬度要達到HRC56~62。 
 4、線切割出來的刀口,一般都要檢測垂直度是否達到要求,縱切刃截面一定要垂直,刀口垂直度應不大於0.01mm,不允許有倒錐。 
 5、上下模的刀口間隙可依據板料的厚度區分: 
 6、組沖頭之前,先確定沖頭座與沖頭底面是否平。如是不平, 先把工作平面配平,只允許打磨沖頭底面。 
 7、組沖頭時,先考慮沖頭座的擺放,然後把沖頭插入孔中3~5mm(最好用塑料薄膜包住沖頭,以便沖頭對中),用手按平底面,貼上瞬間膠水。主機上開時要用手捏住沖頭,注意是否彈動。如有異動,需重新組。 
 8、在打銷釘之前,一般先把組沖頭時粘上的AB膠水或瞬間膠水清除乾淨,重組沖頭,鎖緊螺桿後方可打定位銷。 
 9、廢料孔排廢料一定要順暢,以沖一次掉一次廢料為最佳。 
 10、落料沖孔模定位要準確,盡量能節省板料為佳。 
 11、如板料較厚,較多衝頭,在設計時一般沖頭要比刀口短1~1.5 mm最好,這樣比較容易卸料。 
 12、彈簧分佈一定要合理,在設計時要考慮板料厚度,沖頭的大小、多少,可適當加大彈簧。 
 13、壓料板在鎖緊時,一般要高出刀塊一個板料厚度,一般彈簧要預壓3~5mm為最佳。 
 14、如模具形腔較小,沖頭較多、難卸料、又裝不了較大的彈簧或橡膠,可以考慮使用打桿裝置。若實在不行的,可以用雙重打桿裝置。設計時可參照此方法減少工序,以降低成本。 
 15、板件斷面的基本辨認方法:(光亮帶、崩裂帶各佔50%為最佳) 
 16、出現毛刺的基本辨認方法: 
 (全部為光亮帶,但不發黑)原因:間隙過大或上模刀口不垂直,不鋒利 
 (全部為光亮帶,發黑,發亮)原因:間隙過小或刀口不垂直(刀口容易崩裂事變成尺角) 
 五、整形模+側沖孔 
 1、整形模一般都是到底的,不然此套模具有待確定。 
 2、以整形到底為基準,確定模具閉合高度,測量出限位塊(注意料厚)。 
 3、組側沖凸輪座 
 ①、把凸輪彈簧取出,確定凸輪行程,一般3mm(保留3mm余量)。 
 ②、把沖頭插入凹模套3~5mm左右,根據沖頭座與凸輪貼密確定凸輪座的位置,固定好凸輪座及沖頭后,翻模塊插刀。 
 ③、組插刀時,將插刀緊靠凸輪的背托。如果會突出,需加工插刀座面。 
 4、組側沖懸吊凸輪座 
 ①、同上。 
 ②、把沖頭插入凹模套3mm左右,根據沖頭座與凸輪貼緊確定凸輪座的位置,固定好凸輪座,翻模塊插刀,然後放入彈簧組沖頭。如果是O°懸吊側沖凸輪,可以同時組凸輪座與沖頭。 
 5、強制拉回鉤應與對應的機構配合合適,不緊不松,用紅丹檢查,應該顯示一層薄薄紅丹。 
 6、與凸輪滑塊,接觸面積應均勻,不能只接觸單邊,組插刀時要考慮強制拉回鉤的活動軌跡。 
 註:凡是涉及有彈簧的執行機構,一定要考慮執行機構的行程及彈簧的安全值。 
 7、整形刀塊與背托應無間隙,如有間隙須用銅片墊好。 
 8、整形刀塊的硬度要足夠。 
 六、翻邊模注意事項: 
 1、折邊刀口間隙為料厚少一點,如0.8mm料厚,間隙可設定為0. 7mm,折邊刀口間隙應均勻。 
 2、壓料板應壓出刀口10mm,且壓力要足夠,以防止料凸起。 
 3、零件轉角處裂時,應考慮減料邊,或者在拉延模加形狀,但先考慮刀口間隙和減料邊,轉角皺時也應考慮刀口間隙太大,料是否沒地方走,也要減料邊(依圖紙)。 
 4、折邊后的零件如有划傷和拉毛的現象,證明模具折邊刀的硬度不夠,可進行熱處理或鋼焊條補焊,修順,推石頭,拋光。 
 5、模具一般要進行熱處理的部位有:拉延模尺角、拉延筋、剪邊模刀口、整形模刀塊等。 
 裝、試模需注意以下幾個問題 
 1、模具閉合高度h1:在模具搬上機台之前,首先要確定的下死點位置離工作檯面的高度h2。當h2< h1時,把主機往上搖,直到滿足h2>h1為止,才能裝模。 
 2、裝模時不允許用點動,要用鐵棒轉動飛輪把主機往下調,以免把主機頂死、損壞模具或出現安全事故。 
 3、確定機台是否適合模具的各個條件,是否有頂桿,寬度、高度、重量是否合乎要求。 
 4、調試模具時不能一下子把主機往下調。要慢慢地調,以免造成把機台頂死、保險塊損壞或把模具壓壞。 
 5、導柱、導套要擦乾淨加上潤滑油,模仁也不能有粉塵、鐵屑等。拉延模一般都要上點油。 
 模具的常見問題及處理方法 
 1、拉延模 
 板件不穩定,易拉傷、起皺、開裂,R角處有暗傷。 
 應對措施:檢查頂桿是否高度一致,壓料板、上模表面是否有拉傷痕迹(硬度不夠),是否有砂孔,尺角是否圓順光亮或太小,主機或頂出壓力是否有異常,板料的材質、尺寸是否有變動。 
 2、成形模 
 板件不穩定,R角處有暗傷,卸料不暢。 
 應對措施:檢查定位是否鬆動,把R角磨順或放大,頂料器彈簧是否變形或變小。 
 3、落料沖孔模 
 毛刺過大,板件不好卸料,廢料排不出,刀口邊緣有勾料現象。 
 應對措施:檢查刀口、沖頭是否鋒利、垂直,間隙是否過大或過小,廢料孔是否合乎要求,壓料板與刀口之間是否太小,彈簧是否變形或太小,刀口吃入量是否太深或太大。 
 4、側沖、懸吊模 
 毛刺過大,沖頭易崩,凸輪難退回,廢料排不出。 
 應對措施:檢查沖頭吃入量是否太深(懸吊一般為2mm即可),凸輪是否有鬆動,行程是否太長,彈簧是否變形或太小,凸輪壓板與滑塊間隙是否太小,廢料孔是否合乎要求。 
 5、翻邊模 
 翻邊處凹凸不平,轉角處起皺,拉毛,翻邊寬度不穩定。 
 應對措施:檢查邊刀與壓料間隙是否過大(一般為料厚的一半),上下模刀塊間隙是否太大或太小,硬度是否達到要求,轉角處料邊是否太長,壓料板是否過低或彈簧壓力太小。 
 注意:在模具沒有開始製造之前,先要把模仁周邊及上下模板邊緣進行倒角,這是必不可少的,又是最容易被忽視的工作。 
 經過多年冷衝壓模具的設計實踐使我深深體會到,設計的冷衝壓模具的結構是否合理,是否好用,對能否生產出合格的工件,開發的新產品能否成功,是至關重要的。一套模具,結構簡單的不過幾十個零部件組成。但是,我們絕不能小看它。在剛開始設計時,是選何種模具結構形式,是選正裝模具結構(即凹模安裝在下模座上)呢?還是倒(反)裝模具結構(即凸模安裝在下模座上)?是選單工序模具結構呢?還是選複合模具結構?這是擺在我們每個模具工作者面前的一個非常值得深入探討的話題,這裡面是大有文章可做的。 
 1 何時選用正裝模具結構(由於加精度要求不高,生產批量不大的工件,在很多生產企業都普遍存在。故只討論無導向裝置的單工序模) 
 正裝模具的結構特點 
 正裝模具的結構特點是凹模安裝在下模座上。故無論是工件的落料、沖孔,還是其它一些工序,工件或廢料能非常方便的落入沖床工作台上的廢料孔中。因此在設計正裝模具時,就不必考慮工件或廢料的流向。因而使設計出的模具結構非常簡單,非常實用。 
 正裝模具結構的優點 
 (1)因模具結構簡單,可縮短模具製造周期,有利於新產品的研製與開發。 
 (2)使用及維修都較方便。 
 (3)安裝與調整凸、凹模間隙較方便(相對倒裝模具而言)。 
 (4)模具製造成本低,有利於提高企業的經濟效益。 
 (5)由於在整個拉伸過程中,始終存在著壓邊力,所以適用於非旋轉體件的拉抻。 
 正裝模具結構的缺點 
 (1)由於工件或廢料在凹模孔內的積聚,增加了凹模孔內的小組漲力。因此凹必須增加壁厚,以提高強度。 
 (2)由於工件或廢料在凹模孔內的積聚,所以在一般情況下,凹模刃口就必須要加工落料斜度。在有些情況下,還要加工凹模刃口的反面孔(出料孔)。因而即延長了模具的製作周期,又嗇了模具的加工費用。 
 正裝模具結構的選用原則 
 綜上所述可知,我們在設計沖模時,應遵循的設計原則是:應優先選用正裝模具結構。只有在正裝模具結構下能滿足工件技術要求時,才可以考慮採用其它形式的模具結構。 
 2 何時選用倒(反)裝模具結構 
 倒裝模具的結構特點 
 倒裝模具的結構特點是凸模安裝在下模座上,故我們就必須採用彈壓卸料裝置將工件或廢料從凸模上卸下。而它的凹模是安裝在模座上,因而就存在著如何將凹孔內的工件或廢件從孔中排出的問題。倒裝模是利用沖床上的打料裝置,通過打料桿9將工件或廢料打下,在打料桿9將工件或廢料打下的一瞬間,利用壓縮空氣將工件或廢料吹走,以免落到工件或坯料上,使模具損壞。另外需注意的一點就是,當沖床滑塊處於死點時,卸料圈5的上頂面,應比凸模高出約0.20~0.30mm。即必須將坯料壓緊后,再進行沖裁。以免坯料或工件在沖裁時移動,達不到精度要求。 
 倒裝模具結構的優點 
 (1)由於採用彈壓卸料裝置,使沖制出的工件平整,表面質量好。 
 (2)由於採用打料桿將工件或廢料從凹模孔中打下,因而工件或廢料不在凹模孔內積聚,可減少工件可廢料對孔的漲力。從而可減少凹模的壁厚,使凹模的外形尺寸縮小,節約模具材料。 
 (3)由於工件或廢料不在凹模孔內積聚,可減少工件或廢料對模刃口的磨損,減少凹模的刃磨次數,從而提高了凹模的使用壽命。 
 (4)由於工件或廢料不在凹模也內積聚,因此也就沒有必要加工凹模的反面孔(出料孔)。可縮短模具製作周期,降低模具加工費用。 
 (5)由於壓邊力只在平板坯料沒有完全被拉入凹模前起作用,所以適用於旋轉體體的拉伸。
 倒裝模具結構的缺點 
 (1)模具結構較複雜(相對正裝模具而言)。 
 (2)安裝與調整凸凹模之間的間隙較困難(相對正裝模而言)。 
 (3)工件或廢料的排除麻煩(最好使用壓縮空氣將其吹走)。 
 倒裝模具結構的選用原則 
 綜上所述可知,只有當工件表面要求平整、外形輪廓較複雜、外形輪廓不對稱、或坯料較薄時的沖裁,以及旋轉體件拉伸時,才選用倒裝模具結構。 
 3 何時選用單工序模具結構 
 單工序模具結構的特點 
 所謂單工序模具結構,就是在沖床的一次行程內,只能完成一道工序。 
 單工序模具結構的優點 
 (1)模具結構簡單,製造周期短,加工成本低; 
 (2)模具通用性好,不受衝壓件尺寸的限制即適合於中小型衝壓的生產;也適合於一些外形尺寸較大、厚度較厚的衝壓件的生產。 
 單工序模具結構的缺點 
 (1)製件精度不高; 
 (2)生產效率低。 
 單工序模具結構的選用原則 
 綜上所述可知,對一些精度要求不高,生產批量不大的工件,採用單工序模具還是比較合適的。尤其是現在我們國家實行的是社會主義市場經濟。新產品的開發與研製對每個企業來說,都是至關重要的。而對一些需要衝壓生產的新產品來說,就提出了一個要求:要求研製周期短,開發速度快,製造成本低。因內有這樣開發出的磨擦產品才能迅速佔領市場。而在這一點上,單工序模具就更能滿足這一要求,所以就顯得更實用一些。 
 4 何時選用複合模具結構 
 複合模具結構的特點 
 所謂複合模具結構,就是在沖床的一次行程內,完成兩道以上的衝壓工序。在完成這些工序過程中,沖件材料無需進給移動。一套落料、拉伸的圓筒形件的複合模具。這套模具的工藝流程必須是先落料、后拉伸。因只有這樣才不致於使圓筒形件拉裂。為保證這一工藝流程的順利進行,就必須使落料凹模2的高度h1,比拉伸凸模4的高度h2,高出約1.2t~1.5t(t為料厚)。另外需注意的一點就是,當沖床滑塊處於上死點時,壓邊圈3的上頂面,應比落料凹模2的高度h1,高出約0.20~0.30mm。即必須將坯料壓緊,再進行沖裁。在整個衝壓過程中,壓邊圈3起的作用是,在沖裁開始時,先將坯料壓緊;而當拉伸完成後,又將工件6從拉伸凸模4下頂出。即一個零部件在一套模具中起到兩種作用。另外打料板8在這套複合模中起到的作用,與《對幾種拉伸模具結構的探討》)刊登在《五金科技》,1997;6:42~44)這篇文章中論述的打料板7起的作用是一致的,所以就不再贅述了。總之,出發點只有一個,即為了使設計出的模具結構簡單、實用,就應最大限度的發揮每一個零部件的功能。 
 複合模具結構的優點 
 (1)製件精度高。由於是在沖床的一次行程內,完成數道衝壓工序。因而不存在累積定位誤差。使衝出的製件內外形相對位置及各件的尺寸一致性非常好,製件平直。適宜沖制薄料和脆性或軟質材料。 
 (2)生產效率高。 
 (3)模具結構緊湊,面積較小。 
 複合模具結構的缺點 
 (1)凸凹模璧厚不能太薄(外形與內形、內形與內形),以免影響強度。 
 (2)凸凹模刃磨有時不方便。尤其是在凸凹模即沖裁,又成形的情況時。 
 複合模具結構的選用原則 
 綜上所述可知,只有當製件精度要求高,生產批量大,表面要求平整時,才選用複合模具結構。  

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