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浅谈冲压模具的维修要领及常见故障的排除
Nov 14, 2012  来源:  作者:三菱重工金羚空调器有限公司 武晓红
      0引言

 

      笔者根据多年使用、维护国内外冲压模具的经验,将一些修模技巧和经验汇编成文,供同行参考。冲压模具的使用寿命及制品的质量,除取决于合理的模具结构、高的制造精度和正确的使用之外,对模具的检查保养及维修工艺的正确制定,维修质量的提高,故障原因的分析等,也是不可忽视的重要环节。

 

      1模具的检查保养

 

      冲压加工的制品通常批量比较大,由于冲模存在易损件,如果易损件损坏未及时发现,就会出现大量不合格品。因此,为了把损失减到最小,对模具及制品的检查是很有必要的。冲压加工的首件应交检验员首检。冲压生产过程中,检验员和作业者对制品应分别按规定的检查频率巡检和自检,作业者注意观察模具在使用过程中是否有异常,认真填写模具点检表。在冲压生产结束时,应检查尾件制品在生产过程中的变化情况以及此时的制品与理想制品的差别,是判断该模具是否需要修理的重要依据。如发现模具异常或制品不合格,应及时将信息反馈给工艺员,由冲压班班长开出模具维修申请单。

 

      模具修理前应仔细检查,对照打开的模具及尾件的实际情况将预防性维修和故障维修相结合制定出正确的修理方案。故障维修是指寻找故障的部位并使之恢复正常状态的维修,预防性维修就是在未发现问题时的保养检修。

 

      模具修理后的检查是保证模具修理质量,使模具处在最佳状态的重要环节。对于冲裁模,刃口部分动过后应重新对模,并通过切纸或切塑料薄膜来判断模具间隙大小是否合适,是否均匀。模具上机前检查没问题方可上机检查,模具的修理质量最终反映在模具生产出的制品质量上。

 

      模具的保养主要有以下内容:

 

      (1)模具导向零件定期加油润滑。

 

      (2)对刃口和拉深凹模定期加油润滑。

 

      (3)及时清理废料,保持模具清洁。

 

      (4)定期检查模具的弹簧、橡胶及导向件是否损坏或失效,必要时进行更换。

 

      (5)定期清洗模具,检查废料排出是否顺畅。

 

      2模具的维修要领

 

      (1)冲压模具的维修,须做到细心、耐心、按程序办事,切忌盲目行事。当模具出现故障时,应详细询问模具出现故障时的过程情况,打开模具,对照尾件制品,检查模具状况,分析故障原因。

 

      (2)根据故障性质及模具结构,决定是拆模修理还是直接在压力机上修理。

 

      (3)打开模具时应保证上模平衡升降,防止上模过度倾斜导致导套破裂。

 

      (4)装、拆卸弹性卸料板时,应交替拧紧或放松卸料螺钉,保证卸料板平衡升降,防止卸料板过度倾斜导致凸模断裂。

 

      (5)模具零件拆卸时,应留意原有的状况,必要时在相联的零件上分别作标记,以利于后续装模时方便复原。凸模及凹模装好后,应对照冲件作必要的检查,是否有错装、漏装或装反,检查凹模镶件有无倒装,确认无误后方可合模。

 

      (6)更换凸模时,应先将凸模刃口放入凹模,检查凸模与凹模的配合间隙是否合适,同时检查凸模固定部位尺寸与固定孔是否相配。对维修后凸模总长度变短,需加垫片达到需要的长度时,应检查凸模刃口有效长度是否足够,与卸料板是否干涉。更换已断凸模时,应查明原因,检查凹模孔内废料是否堵塞,同时检查凹模刃口是否崩刃,是否需研磨刃口。组装凸模或凹模镶块时,应水平置入,用铜棒将其轻轻敲到位,切不可斜置而靠强力敲入(必要时,可在非刃口面倒圆,便于导入固定板)。

 

      (7)模具多次拆装后,定位销孔可能因磨损变大,产生定位偏差,使冲裁间隙不匀,毛刺增大。可用移位的方式来调整间隙,打开模具,拆去卸料板,拆除固定板中的销钉,放松螺钉,凹模上放一张适当厚度的塑料薄膜,轻轻合上上模,慢速放下上模至凸模进入凹模内1~2mm为止,这时由于塑料薄膜的塑性,凸模和凹模之间的间隙将处于相当均匀的状态,均匀地拧紧全部螺钉。用切纸的方法确认间隙是否均匀,不行则重复以上动作。间隙调好后,重新配作销孔和销钉。

 

      (8)更换弹簧和橡胶时,应确认压缩量是否足够及安放橡胶的空间是否足够大,橡胶不可靠近小凸模,以免挤压小凸模导致凸模弯曲或折断。

 

      3模具常见故障的原因及常用对策

 

      3.1冲压毛刺大

 

      仔细检查模具和制品,分析原因,并根据不同的原因采取相应的对策。

 

      (1)刃口磨损或崩刃,可磨刃口,研磨量应以磨利为准。当局部需要的研磨量较多时,可采用垫片局部垫高后再磨刃口。当崩刃超过1mm时,可采用氩弧焊补焊后研磨修复刃口或氩弧焊补焊后线切割修复刃口,也可局部线切割后镶补。对于小凸模或小镶件崩刃较多时,可垫高后刃磨或更换新凸模或镶件。

 

      (2)模具冲裁间隙过大或过小,即重新研磨刃口后,效果不佳,很快又出现毛边等,须对冲切断面检查,确认后重新调整模具间隙,并重新配作定位销孔。当导柱、导套磨损,配合间隙变大时,模具冲裁间隙也会改变,导致毛刺出现,可更换导柱、导套。

 

      (3)冲裁搭边过小或切边材料过少时,材料被拉入模具间隙内成为毛边,可加大冲裁搭边或加大切边余量解决。

 

      3.2凸模折断或弯曲

 

      导致凸模失效的原因较多,应仔细检查模具和制品,分析原因,并根据不同的原因采取相应的对策。

 

      废料阻塞、卡料、模内有异物、废物上浮、冲半料、冲孔间隙过小或间隙不匀、卸料板导向不良或与凸模配合不良、凸模结构不良或选用材质、热处理不当、卸料橡胶挤压小凸模等因素均可导致凸模断裂或弯曲。

 

      对细小凸模应加强保护,固定部分适当加大或加保护套,工作部分与固定部分之间采用大圆角过渡,避免应力集中。大、小凸模相距较近时,受材料牵引易导致小凸模断裂,须加强小凸模保护或加大小凸模尺寸,小凸模比大凸模磨短一个料厚。单面冲裁凸模需有靠块保护,防止凸模因单边受力而弯曲退让,导致冲裁间隙变大而出现毛刺。冲小孔的间隙应适当放大,凹模刃口高度适当降低,凹模刃口高度可取2mm,并且刃口以下取1~2锥度。

 

      3.3废料阻塞

 

      漏料孔不光滑、漏料孔从上至下没有逐级放大或漏料孔上下错位、漏料孔底部有阻挡物、漏料孔过大或过小等因素均可导致废料阻塞。废料阻塞后,可用电钻钻出废料,拆下凹模,分析原因,并根据不同的原因采取相应的对策。

 

      凸模折断或弯曲的更换凸模,凹模涨裂的可局部镶补或更换凹模。对于大凹模中间仅裂开一条缝的情况,可通过线切割加工,用45号钢做成工字形键,将凹模裂缝收紧,工字形键应比凹模上线割出的工字形槽短一些,以保证有足够的预紧力将凹模裂缝收紧。对于开裂的凹模,也可压入固定板预紧固定,或在凹模四周焊一框架预紧固定。

 

  

      3.4废料上浮压伤工件

 

      模具冲裁间隙偏大、凸模表面紧贴坯料产生真孔、冲压速度高、凸模磨损、凸模带磁性、冲头进入凹模深度偏小、材料表面油过多过粘、小而轻的废料易被真空吸附等因素均可导致废料上浮,将工件压伤。

 

      防止废料上浮的措施主要有:

 

      (1)小孔废料上浮可通过对凸模顶面中间磨V形小缺口,避免真空吸附来防止,对冲翻孔凸模冲预孔的细小冲头特别适用。

 

      (2)小孔废料上浮可通过对凹模真空抽吸的办法来防止。

 

      (3)凸模顶端装有活动顶料杆,避免废料随凸模上升。

 

      (4)凸模采用斜刃口或中间磨凹,利用材料变形来防止材料紧贴凸模表面产生真空吸附。

 

      (5)小凸模顶面中间留一小凸点,防止材料紧贴凸模表面产生真空吸附。

 

      (6)修改模具间隙,使用较小的冲裁间隙。

 

      (7)保持凸模刃口锋利,适当增加进入凹凸模的长度,减少润滑油的使用,凸模充分消磁。

 

      (8)在冲孔凸模上锉出0.05mm*0.05mm的凹痕,使冲孔废料产生较大毛刺,以增大其在凹模中的摩擦力。

 

      (9)在凹模刃口直壁用合金锉出15~30度、0.01mm深的斜纹,以增大废料在凹模中的摩擦力。

 

      3.5制品变形或尺寸变化

 

      级进模送料及导料不准或送料不到位会出现导正销拉料,在材料的导正孔部位出现小的翻边、导正孔变形等现象,可适当减小导料间隙,增加导料钉,提高导料精度。当导正钉磨损或折断时,制品会出现偏心、翻孔歪斜、尺寸改变等不良,应及时更换导正钉。

 

      材料滑移造成折弯尺寸变化时,可增大压料力,折弯时尽可能采用孔定位。模具让位孔过小、定位不准、卸料板与凹模的间隙大、顶出不平衡等也会导致制品变形,可视具体情况采取相应对策。

 

      3.6拉深件起皱或破裂

 

      拉深件起皱的主要原因是压料力太小,对无凸缘的制品口部起皱的原因还有凹模圆角过大、间隙过大,最后变形的材料未被压住,形成的少量皱纹因间隙过大不能整平。解决起皱的措施是增大压料力,但压料力增大过多又会导致制品拉裂。当增大压料力不能解决起皱时,应检查压料圈的限位是否过高,凹模上的挡料钉避让孔是否够深,用塞尺检查拉深间隙是否过大。当只是单面起皱时,应检查压料圈与凹模是否平行,坯料是否有大毛刺或表面有杂物,根据实际情况采取相应的对策。当压料力不均匀导致局部起皱或拉裂时,可通过垫片调整压料板与凹模之间的压料间隙,来控制各处的压料力大小。

 

      拉深件拉裂的主要原因有压料力太大、材料性能规格不符合要求、材料表面不清洁、凹模圆角太小或间隙太小等,确认原因后就可采取相应的对策。

 

      4结束语

 

      对模具出现的故障,应具体问题具体分析,制定修模方案时应灵活运用各种修模手段。模具的导向精度、导料精度、模内弹簧及橡胶的使用状况等容易忽视的地方,应作定期的检查及维护,把故障消灭萌芽状态,从而达到延长模具寿命的目的。

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