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小型冲模具制造工艺及常见问题的处理方法

安妮
2024-03-31 10:59

、硬成型:

1、根据图纸要求或样件确定基准模(一般是以较难打磨的为基准)

  A、清角(一般比原来小1~2尺即可)。清角时,砂轮片或磨头、乌钢刀切入量不要太深、参差不平顺。
  B、打磨雕刻痕迹,打磨时要注意带柄砂轮的走向应与雕刻痕迹方向相同或其成一定交叉的角度,下点要轻盈,缓慢加力,尽可能拉长痕迹。
  注意:带柄砂轮要经常铣平,这样打磨效果会更好。


1、合模




①、基准模涂上红丹( 红丹不能调太稀),不能涂得太厚,要薄薄一层。 
②、用铜棒敲打模仁中间部分,用力要适当(力的大小可根据模具的大小来确定)。 
③、不要盲目地根据红丹吃进情况来进行打磨,在合模的过程中,要借用高度尺测量一下模仁的平行度是否已经走掉(切记)。 
④、 红丹吃得较紧的(出现黑点)点、面、角、不易被发现的区域先磨掉。 
⑤、上下模红丹的研合率在85%以上即可。 
⑥、在没有上机台之前,先把料厚大概地扣一下,一般先磨掉料厚直径?x70%~80%。 
⑦、基准模推石头、打砂布。 



组装模具时应注意以下几个问题:



①、在组装模具时尽可能从正面锁螺丝、打销钉。在设计时也应尽量满足此要求,这样装、拆模具比较方便,工作量大大减少。 
②、如果凸、凹模重量较重,尺寸较大,要钻好吊钩螺丝孔,以方便装拆。 
③、注意方向,该做记号的要做上记号。 
④、装导柱、导套应注意防反。 



上机台扣料厚、试模



①、上机台扣料时,先空走一次,确定没问题后,再用0.5→0.8→1.0→1.2→1.5→2.0等依次把料厚扣好,不允许一开始就用设计厚度的板料来压,以免造成模具卡死(切记)。 
②、上机台合模时,一般不允许再磨基准模。 
③、试模抓料边时,应尽量减少板料的浪费。 
④、制作定位时,尽量使其放料、取料简单方便,不要造成过定位。 





二、成形(带弹簧或顶杆称之)


应用软成形模具的零件一般都是形状复杂多样,型面高度落差较大或局部容易起皱的零件。 

优点:零件成形稳定、卸料简单、定位方便。 

缺点:制作繁琐、成本较高。 
1、考虑顶杆和弹簧的高度、系数和压紧力。 
2、它与硬成形相同。 




三、拉延模


1、无论是凸花尺角,还是凹花尺角。打磨和清角后,尺角都应光滑圆顺,绝不允许凹凹凸凸的现象,且淬火处理后硬度要>50HRC。 
2、顶杆高度要一致,偏差<±0.1mm,直径偏差<±0.2mm,且强度要足够。 
3、顶杆过孔不能太大,一般为顶杆直径?+1mm即可。 
4、压料板一定要有导向,且间隙要合理(0.02~0.03),如拉延力大、板料较厚,压料板要整块进行热处理、且硬度要达到一定要求。 
5、拉延筋布置要合理、圆顺、没有棱角,硬度要达到一定要求。 
6、拉延筋的标准尺寸可根据实际情况适当调整,但不能太小,否则不起作用。模具设计学习微信:204784466
7、注意料的大小是否合适,料太小会导致拉延件起皱,料太大会导致拉延件破裂。 
8、主机压力,缓冲压力会影响拉延件:(1)起皱;(2)破裂。如果拉延件破裂又起皱,必须考虑板料的流向,还可考虑是否先破裂后造成走料太快再引起起皱。 
9、所用料的材质对试模效果也有一定的影响,拉延件的形状越复杂对材质的要求越高。 
10、如果拉延件破裂、放大尺角时,一定要依据图纸(有整形部位或废料区域可以不依据图纸的规定)。 
11、通常情况拉延件破裂出现以下三种情况及原因:①→下模尺角太小或不顺;②→料的流量不足;③→上模尺角太小或不顺。

 

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四、落料冲孔模


1、线切割出来的刀口,一般都要轻轻地把痕迹磨掉,再推油石(注意不要把刀口推成尺角),这样可以减少刀口与板料的摩擦力,增加刀口寿命。 
2、落料模在设计时应尽量避免尖角出现,以免应力过大,刀口强度过小而造成刀口寿命降低。 
3、刀口硬度要达到HRC56~62。 
4、线切割出来的刀口,一般都要检测垂直度是否达到要求,纵切刃截面一定要垂直,刀口垂直度应不大于0.01mm,不允许有倒锥。 
5、上下模的刀口间隙可依据板料的厚度区分: 
6、组冲头之前,先确定冲头座与冲头底面是否平。如是不平, 先把工作平面配平,只允许打磨冲头底面。 
7、组冲头时,先考虑冲头座的摆放,然后把冲头插入孔中3~5mm(最好用塑料薄膜包住冲头,以便冲头对中),用手按平底面,贴上瞬间胶水。主机上开时要用手捏住冲头,注意是否弹动。如有异动,需重新组。 
8、在打销钉之前,一般先把组冲头时粘上的AB胶水或瞬间胶水清除干净,重组冲头,锁紧螺杆后方可打定位销。 
9、废料孔排废料一定要顺畅,以冲一次掉一次废料为最佳。 
10、落料冲孔模定位要准确,尽量能节省板料为佳。 
11、如板料较厚,较多冲头,在设计时一般冲头要比刀口短1~1.5 mm最好,这样比较容易卸料。 
12、弹簧分布一定要合理,在设计时要考虑板料厚度,冲头的大小、多少,可适当加大弹簧。 
13、压料板在锁紧时,一般要高出刀块一个板料厚度,一般弹簧要预压3~5mm为最佳。 
14、如模具形腔较小,冲头较多、难卸料、又装不了较大的弹簧或橡胶,可以考虑使用打杆装置。若实在不行的,可以用双重打杆装置。设计时可参照此方法减少工序,以降低成本。 
15、板件断面的基本辨认方法:(光亮带、崩裂带各占50%为最佳) 
16、出现毛刺的基本辨认方法: 
(全部为光亮带,但不发黑)原因:间隙过大或上模刀口不垂直,不锋利 
(全部为光亮带,发黑,发亮)原因:间隙过小或刀口不垂直(刀口容易崩裂事变成尺角) 



五、整形模+侧冲孔


1、整形模一般都是到底的,不然此套模具有待确定。 
2、以整形到底为基准,确定模具闭合高度,测量出限位块(注意料厚)。 
3、组侧冲凸轮座 
①、把凸轮弹簧取出,确定凸轮行程,一般3mm(保留3mm余量)。 
②、把冲头插入凹模套3~5mm左右,根据冲头座与凸轮贴密确定凸轮座的位置,固定好凸轮座及冲头后,翻模块插刀。 
③、组插刀时,将插刀紧靠凸轮的背托。如果会突出,需加工插刀座面。 

4、组侧冲悬吊凸轮座 
①、同上。 
②、把冲头插入凹模套3mm左右,根据冲头座与凸轮贴紧确定凸轮座的位置,固定好凸轮座,翻模块插刀,然后放入弹簧组冲头。如果是O°悬吊侧冲凸轮,可以同时组凸轮座与冲头。 

5、强制拉回钩应与对应的机构配合合适,不紧不松,用红丹检查,应该显示一层薄薄红丹。
6、与凸轮滑块,接触面积应均匀,不能只接触单边,组插刀时要考虑强制拉回钩的活动轨迹。 
注:凡是涉及有弹簧的执行机构,一定要考虑执行机构的行程及弹簧的安全值。 
7、整形刀块与背托应无间隙,如有间隙须用铜片垫好。 
8、整形刀块的硬度要足够。 





六、翻边模注意事项:


1、折边刀口间隙为料厚少一点,如0.8mm料厚,间隙可设定为0. 7mm,折边刀口间隙应均匀。 
2、压料板应压出刀口10mm,且压力要足够,以防止料凸起。 
3、零件转角处裂时,应考虑减料边,或者在拉延模加形状,但先考虑刀口间隙和减料边,转角皱时也应考虑刀口间隙太大,料是否没地方走,也要减料边(依图纸)。 
4、折边后的零件如有划伤和拉毛的现象,证明模具折边刀的硬度不够,可进行热处理或钢焊条补焊,修顺,推石头,抛光。 
5、模具一般要进行热处理的部位有:拉延模尺角、拉延筋、剪边模刀口、整形模刀块等。 



装、试模需注意以下几个问题



1、模具闭合高度h1:在模具搬上机台之前,首先要确定的下死点位置离工作台面的高度h2。当h2< h1时,把主机往上摇,直到满足h2>h1为止,才能装模。 
2、装模时不允许用点动,要用铁棒转动飞轮把主机往下调,以免把主机顶死、损坏模具或出现安全事故。 
3、确定机台是否适合模具的各个条件,是否有顶杆,宽度、高度、重量是否合乎要求。
4、调试模具时不能一下子把主机往下调。要慢慢地调,以免造成把机台顶死、保险块损坏或把模具压坏。 
5、导柱、导套要擦干净加上润滑油,模仁也不能有粉尘、铁屑等。拉延模一般都要上点油。 

模具的常见问题及处理方法



1、拉延模 
板件不稳定,易拉伤、起皱、开裂,R角处有暗伤。 
应对措施:检查顶杆是否高度一致,压料板、上模表面是否有拉伤痕迹(硬度不够),是否有砂孔,尺角是否圆顺光亮或太小,主机或顶出压力是否有异常,板料的材质、尺寸是否有变动。 

2、成形模 
板件不稳定,R角处有暗伤,卸料不畅。 
应对措施:检查定位是否松动,把R角磨顺或放大,顶料器弹簧是否变形或变小。 

3、落料冲孔模 
毛刺过大,板件不好卸料,废料排不出,刀口边缘有勾料现象。 
应对措施:检查刀口、冲头是否锋利、垂直,间隙是否过大或过小,废料孔是否合乎要求,压料板与刀口之间是否太小,弹簧是否变形或太小,刀口吃入量是否太深或太大。 

4、侧冲、悬吊模 
毛刺过大,冲头易崩,凸轮难退回,废料排不出。 
应对措施:检查冲头吃入量是否太深(悬吊一般为2mm即可),凸轮是否有松动,行程是否太长,弹簧是否变形或太小,凸轮压板与滑块间隙是否太小,废料孔是否合乎要求。 

5、翻边模 
翻边处凹凸不平,转角处起皱,拉毛,翻边宽度不稳定。 
应对措施:检查边刀与压料间隙是否过大(一般为料厚的一半),上下模刀块间隙是否太大或太小,硬度是否达到要求,转角处料边是否太长,压料板是否过低或弹簧压力太小。 

注意:在模具没有开始制造之前,先要把模仁周边及上下模板边缘进行倒角,这是必不可少的,又是最容易被忽视的工作。 

经过多年冷冲压模具的设计实践使我深深体会到,设计的冷冲压模具的结构是否合理,是否好用,对能否生产出合格的工件,开发的新产品能否成功,是至关重要的。一套模具,结构简单的不过几十个零部件组成。但是,我们绝不能小看它。模具人杂志微信值得关注!在刚开始设计时,是选何种模具结构形式,是选正装模具结构(即凹模安装在下模座上)呢?还是倒(反)装模具结构(即凸模安装在下模座上)?是选单工序模具结构呢?还是选复合模具结构?这是摆在我们每个模具工作者面前的一个非常值得深入探讨的话题,这里面是大有文章可做的。

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1 何时选用正装模具结构


(由于加精度要求不高,生产批量不大的工件,在很多生产企业都普遍存在。故只讨论无导向装置的单工序模) 

正装模具的结构特点



正装模具的结构特点是凹模安装在下模座上。故无论是工件的落料、冲孔,还是其它一些工序,工件或废料能非常方便的落入冲床工作台上的废料孔中。因此在设计正装模具时,就不必考虑工件或废料的流向。因而使设计出的模具结构非常简单,非常实用。 



正装模具结构的优点



(1)因模具结构简单,可缩短模具制造周期,有利于新产品的研制与开发。 
(2)使用及维修都较方便。 
(3)安装与调整凸、凹模间隙较方便(相对倒装模具而言)。 
(4)模具制造成本低,有利于提高企业的经济效益。 
(5)由于在整个拉伸过程中,始终存在着压边力,所以适用于非旋转体件的拉抻。 



正装模具结构的缺点



(1)由于工件或废料在凹模孔内的积聚,增加了凹模孔内的小组涨力。因此凹必须增加壁厚,以提高强度。 
(2)由于工件或废料在凹模孔内的积聚,所以在一般情况下,凹模刃口就必须要加工落料斜度。在有些情况下,还要加工凹模刃口的反面孔(出料孔)。因而即延长了模具的制作周期,又啬了模具的加工费用。 




正装模具结构的选用原则



综上所述可知,我们在设计冲模时,应遵循的设计原则是:应优先选用正装模具结构。只有在正装模具结构下能满足工件技术要求时,才可以考虑采用其它形式的模具结构。 


2 何时选用倒(反)装模具结构


倒装模具的结构特点


倒装模具的结构特点是凸模安装在下模座上,故我们就必须采用弹压卸料装置将工件或废料从凸模上卸下。而它的凹模是安装在模座上,因而就存在着如何将凹孔内的工件或废件从孔中排出的问题。倒装模是利用冲床上的打料装置,通过打料杆9将工件或废料打下,在打料杆9将工件或废料打下的一瞬间,利用压缩空气将工件或废料吹走,以免落到工件或坯料上,使模具损坏。另外需注意的一点就是,当冲床滑块处于死点时,卸料圈5的上顶面,应比凸模高出约0.20~0.30mm。即必须将坯料压紧后,再进行冲裁。以免坯料或工件在冲裁时移动,达不到精度要求。 



倒装模具结构的优点



(1)由于采用弹压卸料装置,使冲制出的工件平整,表面质量好。 
(2)由于采用打料杆将工件或废料从凹模孔中打下,因而工件或废料不在凹模孔内积聚,可减少工件可废料对孔的涨力。从而可减少凹模的壁厚,使凹模的外形尺寸缩小,节约模具材料。 
(3)由于工件或废料不在凹模孔内积聚,可减少工件或废料对模刃口的磨损,减少凹模的刃磨次数,从而提高了凹模的使用寿命。 
(4)由于工件或废料不在凹模也内积聚,因此也就没有必要加工凹模的反面孔(出料孔)。可缩短模具制作周期,降低模具加工费用。 
(5)由于压边力只在平板坯料没有完全被拉入凹模前起作用,所以适用于旋转体体的拉伸。 



倒装模具结构的缺点



(1)模具结构较复杂(相对正装模具而言)。 
(2)安装与调整凸凹模之间的间隙较困难(相对正装模而言)。 
(3)工件或废料的排除麻烦(最好使用压缩空气将其吹走)。 



倒装模具结构的选用原则



综上所述可知,只有当工件表面要求平整、外形轮廓较复杂、外形轮廓不对称、或坯料较薄时的冲裁,以及旋转体件拉伸时,才选用倒装模具结构。 

3 何时选用单工序模具结构


单工序模具结构的特点



所谓单工序模具结构,就是在冲床的一次行程内,只能完成一道工序。 


单工序模具结构的优点



(1)模具结构简单,制造周期短,加工成本低; 
(2)模具通用性好,不受冲压件尺寸的限制即适合于中小型冲压的生产;也适合于一些外形尺寸较大、厚度较厚的冲压件的生产。 


单工序模具结构的缺点



(1)制件精度不高; 
(2)生产效率低。 


单工序模具结构的选用原则



综上所述可知,对一些精度要求不高,生产批量不大的工件,采用单工序模具还是比较合适的。尤其是现在我们国家实行的是社会主义市场经济。新产品的开发与研制对每个企业来说,都是至关重要的。而对一些需要冲压生产的新产品来说,就提出了一个要求:要求研制周期短,开发速度快,制造成本低。因内有这样开发出的磨擦产品才能迅速占领市场。而在这一点上,单工序模具就更能满足这一要求,所以就显得更实用一些。 


4 何时选用复合模具结构


复合模具结构的特点



所谓复合模具结构,就是在冲床的一次行程内,完成两道以上的冲压工序。在完成这些工序过程中,冲件材料无需进给移动。一套落料、拉伸的圆筒形件的复合模具。这套模具的工艺流程必须是先落料、后拉伸。因只有这样才不致于使圆筒形件拉裂。为保证这一工艺流程的顺利进行,就必须使落料凹模2的高度h1,比拉伸凸模4的高度h2,高出约1.2t~1.5t(t为料厚)。另外需注意的一点就是,当冲床滑块处于上死点时,压边圈3的上顶面,应比落料凹模2的高度h1,高出约0.20~0.30mm。即必须将坯料压紧,再进行冲裁。在整个冲压过程中,压边圈3起的作用是,在冲裁开始时,先将坯料压紧;而当拉伸完成后,又将工件6从拉伸凸模4下顶出。即一个零部件在一套模具中起到两种作用。另外打料板8在这套复合模中起到的作用,与《这篇文章中论述的打料板7起的作用是一致的,所以就不再赘述了。总之,出发点只有一个,即为了使设计出的模具结构简单、实用,就应最大限度的发挥每一个零部件的功能。 


复合模具结构的优点



(1)制件精度高。由于是在冲床的一次行程内,完成数道冲压工序。因而不存在累积定位误差。使冲出的制件内外形相对位置及各件的尺寸一致性非常好,制件平直。适宜冲制薄料和脆性或软质材料。 
(2)生产效率高。 
(3)模具结构紧凑,面积较小。 


复合模具结构的缺点


(1)凸凹模璧厚不能太薄(外形与内形、内形与内形),以免影响强度。 
(2)凸凹模刃磨有时不方便。尤其是在凸凹模即冲裁,又成形的情况时。 



复合模具结构的选用原则



综上所述可知,只有当制件精度要求高,生产批量大,表面要求平整时,才选用复合模具结构。



来源:五金冲压模具设计教学

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