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模具常見問題及其解決方案

2020-03-04

模具常見問題及其解決方案

 

    沖壓模具模板爆裂,是一種很常見的情況,作者從事五金沖壓模具行業多年,幾乎每二個月都會碰到模具模板爆裂的現象.一般情況是崩掉一個小缺口之類的,但嚴重的時候,是一塊模板一下子分成了好幾塊.當然,造成模板直接開裂的原因有很多種情況,從模具設計購買材料到沖壓操作過程,都能夠對其造成影響.


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沖壓模具模板開裂爆裂的原因






主要是以下幾個:


1.落料不順:組裝模時無漏屎,或滾堵屎,墊腳堵屎,這一點最常見,組裝的師傅如果不注意,像落料孔多的時候,或者模具有墊塊時,最容易出現這種情況.


2.設計工藝:模具強度不夠,刀口間距太近,模具結構不合理,模板塊數不夠無墊板墊腳


(1)排樣與搭邊:不合理的往復送料排樣法,以及過小的搭邊值,往往會造成模具急劇磨損或凸、凹??袀?。合理選擇排樣方法和搭邊值,以提高模具壽命。


(2)模具的導向機構精度:準確和可靠的導向,對于減少模具工作零件的磨損,避免凸、凹??袀绊憳O大,尤其是無間隙和小間隙沖裁模、復合模和多工位級進模則更為有效。為提高模具壽命,必須根據工序性質和零件精度等要求,正確選擇導向形式和確定導向機構的精度。


(3)模具(凸、凹模)刃口幾何參數。


3.熱處理:淬火回火工藝不當產生變形


實踐證明,模具的熱加工質量對模具的性能與使用壽命影響甚大。從模具失效原因的分析統計可知,因熱處理不當所引發模具失效“事故”約占40%以上。


(1)鍛造工藝:這是模具工作零件制造過程中的重要環節。對于高合金工具鋼的模具,通常對材料碳化物分布等金相組織提出技術要求。


(2)預備熱處理:應視模具工作零件的材料和要求的不同分別采用退火、正火或調質等預備熱處理工藝,以改善組織,消除鍛造毛坯的組織缺陷,改善加工工藝性。高碳合金模具鋼經過適當的預備熱處理,可消除網狀二次滲碳體或鏈狀碳化物,使碳化物球化、細化,促進碳化物分布均勻性,這樣有利于保證淬火、回火質量,提高模具壽命。


(3)淬火與回火:這是模具熱處理中的關鍵環節。若淬火加熱時產生過熱,不僅會使工件造成較大的脆性,而且,在冷卻時容易引起變形和開裂,嚴重影響模具壽命。沖模淬火加熱時特別應注意防止氧化和脫碳,應嚴格控制熱處理工藝規范,在條件允許的情況下,可采用真空熱處理。淬火后應及時回火,并根據技術要求采用不同的回火工藝。


沖壓模具爆裂的原因分析,模具人必須知道的


(4)消應力退火:模具工作零件在粗加工后,應進行消應力退火處理,其目的是消除粗加工所造成的內應力,以免淬火時產生過大的變形和裂紋。對于精度要求高的模具,在磨削或電加工后還需經過消應力回火處理,有利于穩定模具精度,提高使用壽命。


4.模具研磨平面度不夠,產生撓曲變形


模具工作零件表面質量的優劣,對于模具的耐磨性、抗斷裂能力及抗粘著能力等有著十分密切的關系,直接影響模具的使用壽命,尤其是表面粗糙度值對模具壽命影響很大。若表面粗糙度值過大,在工作時會產生應力集中現象,并在其峰、谷間容易產生裂紋,影響沖模的耐用度,還會影響工件表面的耐蝕性,直接影響沖模的使用壽命和精度,為此,應注意以下事項:


(1)模具工作零件加工過程中,必須防止磨削燒傷零件表面現象,應嚴格控制磨削工藝條件和工藝方法(如砂輪硬度、粒度、冷卻液、進給量等參數);


(2)加工過程中,應防止模具工作零件表面留有刀痕、夾層、裂紋、撞擊傷痕等宏觀缺陷,這些缺陷的存在會引起應力集中,成為斷裂的根源,造成模具早期失效;


(3)采用磨削、研磨和拋光等精加工和精細加工,獲得較小的表面粗糙度值,提高模具使用壽命


5.線割處理不當:拉線線割,間隙不對,沒作清角


人為地拉線線割,線割間隙處理不對,沒作清角及線割的變質層影響。沖模刃口多采用線切割加工。由于線切割加工的熱效應和電解作用,使模具加工表面產生一定厚度的變質層,造成表面硬度降低,出現顯微裂紋等,致使線切割加工的沖模易發生早期磨損,直接影響模具沖裁間隙的保持及刃口容易崩刃,縮短模具使用壽命。因此,在線切割加工中,應選擇合理的電規準,盡量減少變質層深度。


6.沖床設備的選用:沖床噸位,沖裁力不夠,調模下得太深


沖床噸位,沖裁力不夠,調模下得太深。沖壓設備(如壓力機)的精度與剛性,對沖模壽命的影響極為重要。沖壓設備的精度高、剛性好,沖模壽命大為提高。例如:復雜硅鋼片沖模材料為Crl2MoV,在普通開式壓力機上使用,平均復磨壽命為1-3萬次;而新式精密壓力機上使用,沖模的復磨壽命可達6-12萬次。


7.脫料不順:生產前無退磁處理,無退料梢;生產中有斷針斷彈簧等卡料


8.模具材質不好在后續加工中容易碎裂


9.生產意識:疊片沖壓,定位不到位,沒使用吹氣槍,模板有裂紋仍繼續生產.






模具壽命分析






說到模具壽命,更合理的說法,應該就是沖模失效形式這個詞了.

沖模失效形式主要為磨損失效、變形失效、斷裂失效和啃傷失效等。然而,由于沖壓工序不同,工作條件不同,影響沖模壽命的因素是多方面的。下面就沖模的設計、制造及使用等方面綜合分析沖模壽命的影響因素,并捉出相應的改善措施


1.沖壓設備


沖壓設備(如壓力機)的精度與剛性對沖模壽命的影響極為重要。沖壓設備的精度高、剛性好,沖模壽命大為提高。例如:復雜硅鋼片沖模材料為Crl2MoV,在普通開式壓力機上使用,平均復磨壽命為1-3萬次,而新式精密壓力機上使用,沖模的復磨壽命可達6~12萬次。尤其足小間隙或無間隙沖模、硬質合金沖模及精密沖模必須選擇精度高、剛性好的壓力機,否則,將會降低模具壽命,嚴重者還會損壞棋具。


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2.模具設計


3.沖壓工藝


(1)沖壓零件的原材料


實際生產中,由于外壓零件的原材料厚度公差超差、材料性能波動、表面質量較差(如銹跡)或不干凈(如油污)等,會造成模具工作零件磨損加劇、易崩刃等不良后果。為此,應當注意:①盡可能采用沖壓工藝性好的原材料,以減少沖壓變形力;②沖壓前應嚴格檢查原材料的牌號、厚度及表面質量等,并將原材料擦拭干凈,必要時應清除表面氧化物和銹跡;③根據沖壓工序和原材料種類,必要時可安排軟化處理和表面處理,以及選擇合適的潤滑劑和潤滑工序。


(2)排樣與搭邊


不合理的往復送料排樣法以及過小的搭邊值往往會造成模具急劇磨損或凸、凹??袀?。因此,在考慮提高材判利用畢的同時,必須根據零件的加工批量、質量要求和模具配合間隙,合理選擇排樣方法和搭邊值,以提高模具壽命。


4.模具材料


模具材料對模具壽命的影響是材料種類、化學成分、組織結構、硬度和冶金質量等諸岡索的綜合反映。不同材質的模具壽命往往不同。為此,對于沖模工作零件材料提出兩項基本要求:①材料的使用性能應具有高硬度(58~64HRC)和高強度,并具有高的耐磨性和足夠的韌性,熱處理變形小,有一定的熱硬性;②工藝性能良好。沖模工作零件加工制造過程一般較為復雜。因而必須具有對各種加工工藝的適應性,如可鍛性、可切削加工性、淬硬性、淬透性、淬火裂紋敏感性和磨削加工性等。通常根據沖壓件的材料特性、生產批量、精度要求等,選擇性能優良的模具材料,同時兼顧其工藝性和經濟性。


總之,模板開裂爆裂這種情況,一定要謹慎對待,因為在生產中,這種情況還存在一定的安全隱患.


再帶大家了解一下模具基礎:十七個模具典型問題,十七個解決方案!



1.廢料跳穴

a.沖頭長度不夠按沖頭刃口切入凹模一個料厚加1mm更換沖頭

b.凹模間隙過大割入子減少間隙或用披覆機減小間隙

c.沖頭或模板未去磁將沖頭或模板用去磁器去磁





2.廢料堵穴

a.落料孔小或落料孔偏位加大落料孔,使落料順暢

b.落料孔有倒角加大落料孔去除倒角

c.刀口未放錐度線割錐度或反面擴充孔減小直壁位長度

d.刀口直壁位過長反面鉆孔,使刀口直壁位縮短

e.刃口崩,造成披鋒大,堵料重新研磨刃口





3.披鋒不良

a.刃口崩,造成披鋒過大重新研磨刃口

b.沖頭與凹模間隙過大線割入塊,重新配間隙

c.凹模刀口光潔度差拋光刀口直壁位

d.沖頭與凹模間隙過小重新省模,配間隙

e.頂料力過大,反向拉出披鋒換彈簧,減小頂料力





4.切邊不齊

a.定位偏移調整定位

b.有單邊成型,拉料加大壓料力,調整定位

c.設計錯誤,造成接刀不平重新線割切邊刀口鑲塊

d.送料不準調整送料器

e.送料步距計算有誤重新計算步距,重定接刀位





5.沖頭易斷

a.閉合高度過低,沖頭切入刀口部位過長調整閉合高度

b.材料定位不當,造成沖孔沖頭切單邊,調整定位或送料裝置因受力不均斷裂

c.下模廢料堵死刀口,造成沖頭斷重新鉆大落料孔,使落料順暢

d.沖頭的固定部位(夾板)與導向部位修配或重新線割入塊使沖頭上下順暢(打板)偏移

e.打板導向不良,造成沖頭單邊受力重新修配打板間隙

f.沖頭刀口太短,與打板干涉重換沖頭,增長刀口部分長度

g.沖頭固定不好,上下竄動重新固定沖頭使之不能上下竄動

h.沖頭刃口不鋒利重新研磨刃口

I.沖頭表面拉傷,脫料時受力不均重新換沖頭

j.沖頭過細,過長,強度不夠重新換沖頭類型

k.沖頭硬度過高,沖頭材質不對更換沖頭材質,調整熱處理硬度





6.鐵屑

a.壓筋錯位重新計算壓筋位置或折彎位置

b.折彎間隙過小,擠出鐵屑重新調整間隙,或研磨成型塊,或研磨成型沖頭

c.折彎凸模太鋒利修R角

d.接刀口材料太少重新接刀口

e.壓筋太窄重新研磨壓筋





7.抽芽不良

a.抽芽底孔中心與抽芽沖子中心不重合造確定正確中心位置,或移動抽芽沖子位置,或移成抽芽-邊高-邊低甚至破裂動預沖孔位置,或調整定位

b.凹模間隙不均勻,造成抽芽-邊高-邊修配抽芽間隙低甚至破裂

c.抽芽底孔不符合要求,造成抽芽高度及重新計算底孔孔徑,預沖孔增大或減少直徑偏差,甚至破裂





8.成型不良

a.成型模凸模太鋒利,造成材料拉裂成型凸模修R角,刀口處適當修R角

b.成型沖頭長度不夠,造成未能成型計算沖頭正確長度調整沖頭實際長度以達成型要求

c.成型沖頭過長,成型處材料壓變形,甚確定沖頭正確長度,調整沖頭實際長度以達到要求至沖頭斷裂

d.成型處材料不夠造成拉裂計算展開材料,或修R角,或降低成型高度

e.定位不良,造成成型不良調整定位或送料裝置

f.成型間隙太小造成拉裂或變形調配間隙





9.折彎尺寸

a.模具沒調到位造成角度誤差導致尺寸偏調整閉合高度不良或角度差不良

b.彈力不夠造成角度不良導致尺寸偏差換彈簧

c.材質不符合要求造成角度不良導致尺寸換材料或重新調整間隙偏差

d.材料厚度偏差引起角度不良導致尺寸偏確定料厚,換材料或重新調整間隙差

e.定位不當導致尺寸偏差調整定位使尺寸OK

f.設計或加工錯誤造成折彎公拼塊間有間補焊研磨,消除拼塊間的間隙,導致折彎尺寸小值得關注的“模具人雜志微信~

g.成型公無R角,在角度及其他正常情況成型公修R角下折彎高度偏小

h.兩邊折彎尺寸偏大加壓筋

I.單邊折彎拉料造成尺寸不穩定加大彈簧力,調整定位

j.間隙不合理,引起角度不良和尺寸偏差修配間隙

k.折刀高度不夠,折彎沖頭合入折刀太短增加折刀高度,使折彎沖頭盡可能合入折刀部隊位造成角度不良多一些

l.折彎時速度太快,造成折彎根部變形調整速比控,選擇合理轉速

m.結構不合理,折刀未鑲入固定模板,重新銑槽,將折刀鑲入模板沖壓時,造成間隙變大

n.成型公熱處理硬度不夠,造成壓線崩或重制成型公壓線打平





10.不卸料

a.定位不當或送料不當調整定位或送料裝置

b.避位不夠修磨避位

c.內導柱拉傷,造成打板活動不暢更換內導柱

d.沖頭拉傷或表面不光滑更換沖頭

e.頂料銷擺布不合理重新擺布頂料銷位置

f.頂料力不夠,或脫料力不夠更換頂料彈簧或脫料彈簧

g.沖頭與夾板打板配合不順暢修配打板和夾板使沖頭配合順暢

h.成型滑塊配合不暢修整滑塊與導向槽使之配合順暢

I.打板熱處理不適,沖壓一段時間后變形重新研磨打板,矯正變形

j.沖頭過長或頂料銷長度不夠增加頂料銷長度或換用長度合適之沖頭

k.沖頭斷更換沖頭

l.模板未云磁,工件往上帶給模板去磁





11.送料不順

a.模具沒架正,導致料帶與送料器及模具重架模具或調整送料器不在同一條直線上

b.料帶不平調整校平機或更換材料

c.不卸料造成送料不順參照不卸料解決對策

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d.定位太緊調整定位

e.導正銷太緊或直壁位太長調整導正銷

f.沖頭固定不好或太長與料帶干涉換長度合適之沖頭重新固定

g.頂料銷太短,料帶與成型入塊相干涉調整頂料銷長度,避免干涉

h.浮升塊位置排配不當調整浮升塊位置




12.鉚合不良

a.模具閉合高度不當鉚合不到位調整閉合高度

b.工件未放到位,定位偏差調整定位

c.鉚合前工件不良確認抽芽孔,參考抽芽孔不良解決對策處理確認鉚合孔是否倒角,如無倒角則增加倒角

d.鉚合沖頭長度不夠換用長度合適之沖頭

e.鉚合沖頭不符合要求確認并用符合要求之鉚合沖頭




13.漏裝或裝

a.不小心組立時細心錯沖子

b.沖子無方向標記有方向性的沖子做上記號





14.裝錯螺絲

a.不知道模板的厚度了解模板的厚度太長或太短

b.不夠細心,經驗不足選用適當的螺絲





15.拆裝模具

a.銷釘孔沒有擦干凈將銷孔,銷釘擦干凈,拆模時應先拆定位銷時容易損壞裝模時,應先用螺絲導正,后打定位銷釘孔

b.裝拆模具程序不對打落銷釘時不要碰傷銷釘孔





16.定位銷

a.孔壁拉毛,刮傷致使太緊組模時,細心檢查銷釘孔是否拉毛,否則應將打不出來銷孔重新鉸孔

b.銷孔偏位或下面沒有逃孔追加定位銷逃孔





17.彈簧太長

a.沒有注意彈簧孔深度量好彈簧孔深度,算好彈簧的壓縮量,重新選擇無法下壓到

b.不夠細心,經驗不足合適的彈簧下死點


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