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汽车冲压模具设计制造及其维修
来源:汽车与驾驶维修  作者:佚名  2018-05-27 07:17:03



    摘要:汽车冲压模具对于汽车制造业来说十分重要,模具最初设计、生产过程以及后期的维修都是必须研究的重点。本文从冲压模具设计和维修方面入手,总结了汽车冲压模具设计考虑的因素,列举出了冲压模具在后期使用中常见的问题以及具体的解决方法。模具制造企业应重视模具设计和维修,这对延长模具的使用寿命至关重要。

    1 汽车冲压模具设计考虑的因素
    1.1满足冲压工艺要求
    汽车覆盖件冲压模具主要注意以下几点:一是工序数学模型名称以及对应的版本号是否相符并且正确;二是采用的压力机型号规格是否满足使用的要求;三是模具的外形尺寸是否符合技术要求,特别是闭合高度是否符合规定;四是注意毛坯的方向和工件的方向;五是坯件的定位要求;六是部分起重装置和卸除装置的形式;七是废料的去除方式和传送方向。
    1.2安装调试方便
    冲压模具的安装调试是所有工作中的最重要的工作之一。为便于安装调试,应在要调试模具上安装调试设备和结构。主要包括:冲模在压力机上安装定位结构;压模在压力机上安装压实位置和压实结构;模具的行程限制器;精度检测平台。有时实际的压力模型和委托压力模型是不同的。在设计这两种压力机时,应考虑设计参数。
    1.3运行过程安全可靠
    冲压模具在使用中,各个部件都必须安全可靠的运行,不能有任何松动位移。活动部件跟踪稳定,要有准确、可靠的定位。除了有机械强度保护其功能的零件以外,装配也必须准确定位和安全夹紧。安全是模具设计者必须关注的问题,移动部件和固定部件之间必须有安全间隙,安全间隙不仅要考虑人身安全,还要考虑模具和机床的安全。如有必要,应该设置一个专门的安全设施,如防护板、安全阻隔网等。
    1.4易于存放保管
    汽车盖冲压模具尺寸较大,设计时必须考虑到模具制造、运输、使用、存储和维护过程中的开启、倾覆、升降、吊装和翻转情况。因为模具的体积可能比较大,设计的存储设备,必须仔细考虑模具的存储方式和位置,应尽量减少模具在存储过程中的变形,合理优化空间。为了便于模具的管理,在模具的突出位置应粘贴明显的标志,标志的主要内容包括:进料方向标志、模具代码等。

    2 汽车冲压模具的维修
    冲压模具成本高,通常是模具总成本的20%-25%。这是因为除了模具的生产成本高外,模具的维修和维护成本也很高,而原模具成本仅占模具总成本的40%左右。因此,及时维护模具,防止模具损坏,可大大降低冲压生产模具成本。模具损坏后,有维修和报废的选择。一般情况下,冲压模具的非自然磨损和撕裂失效,如非临界零件的失效、小冲孔模的断裂、冲孔模的上升、空心模板的开裂、切削刃的尖端等。其中大部分可以通过维修恢复到正常状态,再用于冲压生产。然而,当模具的关键部位受到严重损坏时,如模具表面发生凸凹损坏,一次性维修费用可能会超过冲压模具成本的70%,或长时间使用导致模具接近报废状态时,维修的意义就不大了,则应考虑报废模具。如果遇到模具维修技术太复杂,维修模具成本太高,维修周期过长导致严重影响冲压的正常生产时,应果断选择报废模具,并重新制造模具予以代替。在正常情况下,模具的主要失效模式是过度磨损,所以对于模具破坏形式和维修方法的研究十分重要,选择正确的维修方法和处理方法可以大大节省成本。
    2.1模具损坏
    模具损坏的一般形式有模具开裂、破损和涨裂等情况,如果想要把模具损坏问题彻底解决,那就必须从模具设计、制造工艺和使用3个阶段去寻找原因。对模具的制造材料是否满足要求以及加热制造过程是否合理,是必须进行检查的。一般来说,材料热处理的工艺对模具的质量有决定性影响。假如制造模具时,淬火达到的温度高于规定值,进行的方法和淬炼时间不符合要求,回火次数选择不当,这些都会导致冲压生产后模具损坏。孔设计的尺寸和深度与初始设计值不相符,极易导致孔槽在模具制造过程中发生堵塞,从而最终导致跌落板损坏。弹簧的弹力值设计太小或刚好达到极限值,会直接导致弹簧发生瞬间断裂,从而使下降板倾斜,最终损坏部件。没有足够的缓冲部件或是固定螺栓强度不达标,会直接致使冲头掉落或折断。模具在现实过程使用中,零件位置、零件安装方向存在误差、螺栓没能够紧固、工作台的高度降低、送料设备和压力机发生异常故障,都会对模具造成严重的损坏。如果异物进入模具而没有得到及时的清理,再继续工作生产,很容易使模具的冲裁板、冲床、下部模板和导轨柱损坏。
    2.2卡模
    在模具冲压过程中,如果出现了模具发生合模不灵活甚至卡死现象时,就必须马上停止一切生产活动,寻找出故障原因,对故障进行清除。不然故障导致的后果将无法估量。引起卡模故障的主要原因有:送料机送距、压料、放松调整不当;生产中送距产生变异;送料机故障;材料弧形,宽度超差,毛边较大;模具冲压异常,镰刀弯引发;导料孔径不足,上模拉料;折弯或撕切位上下脱料不顺;导料板之脱料功能设置不当;材料太薄,送进过程中发生翘曲;模具架设不当,与送料机垂直度偏差较大。
    发生上述状况时,要对模具进行重新调整并及时维修。要定时更换材料,控制进料质量,消除料带镰刀弯并维修冲导正孔凸、凹模。调整脱料弹簧力量,修改导料,防止出现料带上带情况。在送料机与模具间加设上下压料、上下挤料安全开关,必要时需重新架设模具。
    2.3翻边整形制件变形
    在翻边整形过程中,经常会发生制件的变形。一般情况下,如果变形发生在非表面件上,对制件的质量不会有太大影响。但如果是表面件,那就会非常严重,因为一点变形将给外观带来致命的质量缺陷,影响整车的外观。制件在成形和翻边时,板料容易发生变形和转动,如果压料不紧就会发生变形。即使在压料力够大的情况下,如果压料面表面凹凸不均匀,并且还存在空隙的话,也会造成上述状况的发生。如果真的发生了这种状况,就需加大压料力度。如果使用的压料面是弹簧压料的话,可采用增加弹簧的方案;如果是上气垫压料,则应采用加大气垫压力的方案,加大压力后,如果在局部还有变形,可用红丹标示出问题点,检查是否有凹陷出现在压料面局部,并对压料板进行焊补。
    2.4刀口崩刃
    崩刃现象在模具使用过程中也是非常常见的,是冲压模具的一个维修重点。引发的原因有很多种,无论是哪一种都会对模具的质量产生影响。一般会根据刀口崩刃的情况来进行处理,当崩刃的程度较小时,需要使用砂轮机对崩刃处进行打磨处理,然后进行焊接固定,防止二次崩刃的出现。进行焊接时需要采用与模具材料合宜的焊条进行,一般采用堆焊的方式进行焊接。
    2.5刃磨维修
    在冲压过程中,模具可以适当进行刃磨,可以能有效改善模具使用寿命,节约模具成本,大大降低产品费用。当切削刃口的边缘出现一定程度磨损时,原始的锐刃会变钝,导致冲裁件的毛刺过大,降低尺寸精度。因此,模具必须进行刃磨,以恢复其锋利的切削刃,减少切口毛刺和尺寸形状的偏差,提高成形零件的表面平整度。如果不及时研磨模具,使用迟钝的刀片切割,会使模具在使用过程中存在毛刺摩擦,大大缩短了模具的使用寿命。当制造件的毛刺量超过允许毛刺量时,应立即停止生产,对模具进行刃磨维修。

    3 结束语
    汽车冲压模在汽车制造业中占有重要地位,冲压模具的质量与前期的设计、生产直至最后的维修都是密切相关的。所以要提高对冲压模具的设计要求,从根源上改变状况。模具毕竟是消耗性设备,在后期使用中难免会出现问题,所以提高维修技术,对于延长模具的使用寿命至关重要。
 

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