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冲压模具的精度判断与寿命分析

2016年08月21日 ⁄ 共 1867字 暂无评论

模具精度通常采用产品的尺寸精度和形状精度来作为"标尺"。对于容许差要求严格的产品,例如IC引线框架或连接器等要求高精度的产品,通常认为加工这些产品的模具属于高精度模具。估计对这一点没有人会提出异议。

那么这样的模具的哪些部分属于高精度呢?产品是复制凸模、凹模的形状,也许是因为这些模具使用了采用仿形磨削加工(PG加工)或电火花线切割加工(W/EDM)这样的多次切割等方法获得的精度良好的凸模、凹模形状吧。的确,获得满足产品尺寸容许差要求的凸模、凹模形状,是判断模具精度的一个重要标准。

制作凸模、凹模的形状,有时候也是维持间隙的必要条件。当产品的板材板厚变薄时,冲压的间隙也会成比例缩小。要想维持一致性,有相当高的难度。相应地,即使产品的形状尺寸的容许差较大,当采用薄板进行加工时,为了维持较小的间隙,也需要实现精确的凸模形状并在装配至模具内时保持组装位置的高精度。可以说产品的材料板厚也是衡量模具精度的一个"标尺"。对产品的形状精度来说,当板材的板厚变薄时,即使接触情况发生细微的变化也会导致精度出现大幅波动。总之,保证凸模、凹模的形状精度极为重要。

通过保证凸模、凹模的形状精度,可以得到满意的零件。由于凸模、凹模分别布置于上模和下模,所以用于保证上模与下模位置关系精度的导柱、导套(导向)也间接性具有保证模具精度的重要功能。考虑到需要用卸料板对凸模进行凸模导向,卸料板(内导向)、卸料板螺栓及弹簧等的制作也有相关影响。

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如果不明确作为"标尺"的影响因素,就无法讨论模具精度。例如,内导向应保证何种状态这一命题。根据所需精度不同,所使用的零件和装配方法也会发生变化。在没有明确要求内容的前提下制作的模具,即便看起来像那么回事,也难以称之为高精度模具。

如果明确了前提就十分清楚了。例如,以加工较薄的材料为前提来考虑模具,按照间隙较小→凸模、凹模的形状精度/表面粗糙度→凸模、凹模的位置精度→保证导向这样的思路,自然而然地就能想到模具应具备的形态。

模具精度与冲压加工产品的加工数量无关,而是由产品本身决定的。

在冲压加工中冲切毛刺的增大最快,因此可认为模具维护周期由毛刺的高度决定。相应地,可以设定恰当的冲切间隙为前提,通过观察冲切加工部位可在一定程度上对模具寿命进行判断。当冲切形状有尖角时容易出现崩刀,因此毛刺出现较早。

众所周知,作为解决毛刺的措施可采用使角度变钝的方法。凸模、凹模的模具材料按照SKS→SKD→粉末高速钢→硬质合金的顺序,模具寿命逐渐增长。

即使采用的是相同材质,当凸模、凹模的表面粗糙度较好时可延长寿命,此外还会因润滑情况而出现差异。废料的落料方式接近于切屑堆积状态时,寿命会缩短。此外,模架的导向或卸料板导向(副导向)等也会影响模具的刚性及模具的动态精度。

模具寿命可分为维护寿命(研磨周期)和总寿命。总寿命是可以说是由历次维护寿命之和构成的,但根据模具的结构不同,有些时候很难判断模具的总寿命。对于整体式模具来说,每次研磨时板都会变薄,因此很容易判断模具的总寿命。

对于嵌件式模具来说,仅需对嵌件部分进行再次研磨并调整水平后即可继续使用,当寿命到期时只需更换嵌件部分。同样,当副导向等发生磨损时,也只需更换发生了磨损的零部件。如此不断反复,很难达到模具的总寿命。

对于这样的模具,怎样判断其总寿命需要通过观察板来判断。关注目标为嵌件孔的松动、板的变形。当嵌件孔因变形或磨损而导致出现松动而无法保证嵌件的位置精度时,这就已到达使用寿命。在板的变形方面,每次进行冲压加工时,尽管变形量很小,但模具仍会产生弹性变形。当长时间使用模具时,这种变形会残留在板内。当处于这种状态时,即使装入新的嵌件,也无法加工之前那样的件数。

当出现这种维护寿命也无法满足生产要求的情况时,可以判断已到达总寿命。当考虑板寿命时,如果希望获得长寿命,则采用较厚的板、进行淬火,如果短寿命即可满足要求时,采用淬火但较薄的板,或者在未经淬火的板上安装嵌件的方式。副导向也是一样的。当希望获得长寿命时,采用导套,当生产量较小时,直接利用板上的孔位作为导柱的孔。

模具可分为用于少量生产或大量生产,多种多样。保证质量、寿命适当的模具制作是非常难的。特别是用于少量生产的模具由于制作费用有限,制作难度更大。

 

 

小结

总体来说,模具的精度和寿命,基本是由制做过程中的各类加工方法决定的.当然,设计结构和用料也是很重要的一环.

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