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從事壓鑄、沖壓等金屬零件結(jié)構(gòu)設(shè)計
客戶提供可依賴的模具設(shè)計、加工及產(chǎn)品整套方案
作為零件成形的一種沖壓加工方法,沖壓加工在工業(yè)生產(chǎn)中尤其廣泛應(yīng)用于家電、汽車、航空和儀表等工程領(lǐng)域。沖模是實現(xiàn)該加工的重要技術(shù)裝備。由于模具生產(chǎn)加工周期長,使用材料費用高,制造成本在產(chǎn)品生產(chǎn)成本中占有相當(dāng)大的比例。 因此,延長沖壓模具的壽命至關(guān)重要。由于使用了模具,因各種原因無法繼續(xù)生產(chǎn)合格的沖頭,也無法修理的情況下,一般稱為模具故障。模具壽命受多種故障形式的限制,常見于:磨損故障、變形故障、破壞故障、卡住故障等。由于沖壓工序的不同和作業(yè)條件的不同,影響沖壓模具故障的因素很多,同一因素可能會帶來一些故障形式。分析其影響因素,以達到提高模具壽命的目的。
影響模具壽命的因素分析
1.模具設(shè)計模具設(shè)計包括結(jié)構(gòu)設(shè)計和零件設(shè)計
模具結(jié)構(gòu)不僅影響生產(chǎn)零件的質(zhì)量,而且決定了企業(yè)的生產(chǎn)效率和加工方式,對提高模具壽命也具有重要作用。因此,設(shè)計者在設(shè)計前應(yīng)做好充分準(zhǔn)備,在滿足生產(chǎn)的同時,應(yīng)盡量優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)。
2.零部件產(chǎn)品設(shè)計
合理的產(chǎn)品設(shè)計有助于提高模具的壽命。 如果產(chǎn)品的銳角或圓角半徑過小,則設(shè)計的沖模邊緣會因應(yīng)力集中而破裂。只要不影響產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能,設(shè)計者可以改變不合理的設(shè)計。
3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
合理的結(jié)構(gòu)可以提高模具的壽命。 例如,在沖模中,導(dǎo)向機構(gòu)凸出,提高沖模沖壓過程中的相對穩(wěn)定性,保證模具在合理的沖壓間隙范圍內(nèi)沖壓。沖孔縫合理性和穩(wěn)定性是提高模具壽命的重要措施。 正確的導(dǎo)軌減少了相對運動相關(guān)的零件磨損,避免了凸起、沖模在間隙中勉強咬合等故障。特別是在沖壓模具中,高精度的導(dǎo)向機構(gòu)是確保模具結(jié)構(gòu)設(shè)計成功的重要保障。 因此,為了提高模具的壽命,正確選擇導(dǎo)向型號和導(dǎo)向精度。導(dǎo)向精度應(yīng)高于凸、凹型的配合精度。
在多沖頭的沖裁中,幾個沖頭的直徑大不相同,距離近的情況下,小沖頭細長容易引起壓曲和折斷。 在沖孔小孔時,為了提高沖模的強度,增加沖模的導(dǎo)軌。這是保證沖模能夠正常工作的前提。 正確的工藝計算也可以提高模具的壽命。 排放力和行程的計算等。 計算容易導(dǎo)致彈簧的疲勞破壞和故障。能夠提高合模高度的計算和沖壓機的選擇、合理的定位方式和導(dǎo)向機構(gòu)等模具的壽命。 對于連續(xù)型,放樣的設(shè)計和包絡(luò)尺寸的計算也很重要。組裝中進行的加工作業(yè)的一部分。以沖壓模具的組裝為例,其技術(shù)要求保證沖壓間隙的一致性,保證導(dǎo)向機構(gòu)的導(dǎo)向精度,保證各相關(guān)運動件按照模具設(shè)計的技術(shù)參數(shù)嚴(yán)格進行。這既是模具調(diào)整成功、生產(chǎn)順利的保障,也是確保模具壽命的重要因素。
近年來,隨著生產(chǎn)的發(fā)展,用戶對易損件提出了更換要求,使用戶能夠在現(xiàn)場快速更換模具損件。
模具在試制之前,應(yīng)根據(jù)設(shè)計的技術(shù)參數(shù)選擇沖壓機的型號,這與模具壽命的長短有關(guān)。壓力機的剛度、精度、噸位等參數(shù)很重要,其中壓力機的剛度由機床的剛度、傳動剛度和導(dǎo)向剛度三部分組成,剛度差時,載荷結(jié)束和卸載時模具的間隙發(fā)生較大變化,影響壓力機的精度和模具壽命。
模具裝配完畢,需要經(jīng)過試制和調(diào)整后用于生產(chǎn)。 為了保護模具,一次調(diào)整時,請注意使用紙片、鋁片、冷軋板進行試打。保證沖孔邊緣進入邊緣的深度在合理范圍內(nèi)(通常為材料厚度)。 這樣,沖壓模具時的沖壓壓力和磨損程度小,能充分保護凹凸模具,提高模具壽命。
調(diào)整的目的和任務(wù)是,沖模不僅可以拔出合格的沖壓部件,還可以穩(wěn)定地投入生產(chǎn)。 根據(jù)原型中出現(xiàn)的缺陷,分析其原因,想辦法解決。彎曲、拉深、翻邊等使翻邊變形的沖模,在沖壓部件的形狀復(fù)雜、精度高的情況下,難以正確地計算變形前的坯料的尺寸和形狀。此類沖壓零件有計算相關(guān)參考資料存量的方法和公式,但由于影響塑性變形的因素非常多,所以計算出的尺寸和實際需要的尺寸存在差異。在實際生產(chǎn)中,為了得到比較正確的尺寸,往往需要通過試驗來確定。 即,通過試制調(diào)整確定空白的尺寸。
如上所述,影響沖壓模具壽命的主要因素很多,從以上分析可以看出,從模具設(shè)計到使用的全過程中,有提高模具壽命的空間。實踐證明,合理設(shè)計模具的結(jié)構(gòu)和形狀,采用合適的模具制造技術(shù)、熱處理技術(shù),可以使模具在正常工作條件下工作,提高模具的壽命。
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