① 如何改善冲压模具热处理变形和开裂
影响冲压模具热处理变形与开裂的原因是多方面的,主要与原始组织、钢材的化学成分、零件的结构形状及截面尺寸、热处理工艺等因素有关。开裂往往是可以预防的,但是热处理变形总是难以避免的。在实践中,截面尺寸的差异、冲压模具零件的结构形状、热处理(加热—保温—冷却)过程中因加热与冷却的速率不同,在热应力、组织应力及相变体积变化的综合作用下,引起零件体积膨胀或收缩,从而使尺寸与形状发生偏差、变形,甚至造成开裂。
一、预备热处理
对于共析钢的冲压模具锻件,应先进行正火处理,然后进行球化退火,以消除锻件内网状二次渗碳体,细化晶粒,消除内应力,并为后续(或最终)热处理作好组织准备。冲压凹模零件淬火前,应先进行低温回火(稳定化处理)。对一些形状较为复杂、精度要求高的凹模,在粗加工后精加工前,应先进行调质处理,以减少淬火变形,尽量避免开裂倾向,并为最终热处理作好组织准备。
二、优化淬火、回火处理工艺
1.回火处理的控制
模具零件从冷却剂中取出后,不宜在空气中停留较长时间,应及时放入回火炉中进行回火处理。回火处理时,应避免低温回火脆性和高温回火脆性。对于一些精度要求的模具零件,淬火后采用多次回火处理,以消除内应力,减小变形,避免开裂倾向如何改善冲压模具热处理变形和开裂如何改善冲压模具热处理变形和开裂。
2.淬火零件的防护
淬火、回火处理是影响冲压模具零件热处理变形或开裂的重要环节。对于淬火重要的模具零件(如凸模、凹模)易发生变形或开裂的部位,应采取有效的防护措施,力求使零件的形状与截面对称,内应力均衡。常用的防护方法如下:a.捆包法;b.填充法;c.堵塞法。
3.加热温度的确定
淬火加热温度过高,使得奥氏体晶粒粗大,且会造成氧化、脱碳现象,零件变形与开裂的倾向增大。在规定的加热温度范围内,淬火加热温度偏低则会造成零件内孔收缩,孔径尺寸变小。故应选用加热温度规范的上限植;而对于合金钢,加热温度偏高,则会引起内孔膨胀,孔径尺寸变大,因此应选用加热温度的下限值为宜如何改善冲压模具热处理变形和开裂。
4.加热方式的改进
对于一些小型的冲压凸凹模或细长的圆柱形零件(如小冲头),可事先预热至520--580℃,然后放入中温盐浴炉内加热至淬火温度,比直接使用电炉或反射炉加热淬火零件变形明显减小,且能控制开裂倾向。尤其是高合金钢模具零件,正确的加热方式为:先预热(温度为530--560℃),然后升至淬火温度。加热过程中应尽量缩短高温段时间,以减少淬火变形及避免小裂纹的生产。
5、冷却剂的选择
对于合金钢而言,减小淬火变形的最佳方法是使用硝酸钾和亚硝酸钠热浴的等温淬火或分级淬火,这种方法尤其适宜处理形状复杂、尺寸要求精确的冲压模。有些多孔模具零件(如多孔凹模),等温淬火时间不宜过长,否则会引起孔径或孔距变大。若利用油中冷却收缩,以及硝酸盐中冷却膨胀的特征,合理应用双介质淬火,可减小零件变形。
6.线切割前的淬火处理
对于一些线切割加工的冲压模零件,线切割加工之前应采用分级淬火和多次回火(或高温回火)热处理工艺,以提高零件的淬透性,并使其内应力分布趋于均匀,且处于较小内应力状态。内应力越小,线切割后的变形和开裂的倾向性就越小,如何改善冲压模具热处理变形和开裂模具设计。
7.冷却剂的选择
对于合金钢而言,减小淬火变形的最佳方法是使用硝酸钾和亚硝酸钠热浴的等温淬火或分级淬火,这种方法尤其适宜处理形状复杂、尺寸要求精确的冲压模。有些多孔模具零件(如多孔凹模),等温淬火时间不宜过长,否则会引起孔径或孔距变大。若利用油中冷却收缩,以及硝酸盐中冷却膨胀的特征,合理应用双介质淬火,可减小零件变形。
8.冷却方式的优化
当零件从加热炉中取出放入冷却剂之前,应放置在空气中适当预冷,随后放入冷却剂中淬火,这是减小零件淬火变形及防止零件开裂倾向的有效方法之一。模具零件放入冷却剂后,应适当旋转,且旋转方向有所改变,这样有利于零件部位保持均匀的冷却速率,可明显减小变形及防止开裂倾向。
② 冲压模具最常见的故障及解决方法
1. 卡模问题
在冲压过程中,一旦模具早举合模不灵活,甚至卡死,就必须立即停止生产,找出卡模原因,排除故障。否则,将会扩大故障,导致模具损坏。引起卡模的主要原因有:模具导向不良、倾斜。或模板间有异物,使模板无法平贴;模具强度设计不够或受力不均。造成模具变形,例如模座、模板的硬度、厚度设计太小,容易受外力撞击变形;模具位置安装不准,上下模的定位误差超差。或压力机的精度太差,使模具产生干涉;冲头的强度不够、大小冲头位置太近,使模具的侧向力不平衡。这时应提高冲头强度,增强卸料板的引导保护。
2. 模具损坏和维修
冲压生产的模具费用高,通常模具费占制件总成本的1/5-1/4。这是因为,除尘携模具制造难度大、成本高外,投入生产后的模具修理和刃磨维护费用也高,而模具的原始造价仅占整个模具费用的40%左右。因此,及时维修模具,防止模具损坏,可以大大降低冲压生产的模具费用。一般来说,模具损坏后,还有一个维修和报废的选择问题。冲压模具的非自然磨损失效,例如非关键零件的破坏,以及小凸模折断、凸模镦粗变短、凹模板开裂、冲裁刃口崩裂等故障,大部分可以通过维修的方法使其完全恢复到正常状态,重新投入冲压生产。
但是,当模具的关键件严重损坏,有时凸、凹模同时损坏,一次性修复费用超过冲模原造价的70%,或者模具派睁伏寿命已近,则维修的意义不大,这时应该考虑报废模具,除大型模具、结构复杂的连续模外。当模具维修技术过于复杂、修模费用太大,难度大必然使维修周期过长,严重影响冲压的正常生产,应选择提前失效报废,重新制造模具。
3. 模具损坏
模具损坏是指模具开裂、折断、涨开等,处理模具损坏问题,必须从模具的设计、制造工艺和模具使用方面寻找原因。首先要审核模具的制造材料是否合适,相对应的热处理工艺是否合理。通常,模具材料的热处理工艺对其影响很大。如果模具的淬火温度过高,淬火方法和时间不合理,以及回火次数和温度、时间选择不当,都会导致模具进入冲压生产后损坏。落料孔尺寸或深度设计不够,容易使槽孔阻塞,造成落料板损坏。
弹簧力设计太小或等高套不等高,会使弹簧断裂、落料板倾斜,造成重叠冲打,损坏零件。冲头固定不当或螺丝强度不够,会导致冲头掉落或折断。模具使用时,零件位置、方向等安装错误或螺栓紧固不好,工作高度调整过低、导柱润滑不足,送料设备有故障,压力机异常等,都会造成模具的损坏。如果出现异物进入模具、制件重叠、废料阻塞等情况未及时处理,继续加工生产,就很容易损坏模具的落料板、冲头、下模板和导柱。
③ 怎么维修汽车冲压模具
模具修理:
模具的修理指的是模具在不能满足预定的使用要求或制件不能满足质量要求的情况下对模进行的修复工作。此项工作由模具修理工完成。以下就几种模具常见的故障的修理方法及要求进行说明。
A、刀口崩刃:
模具在使用中由于各种原因引起的崩刃,都会对制件的质量产生一定的影响。它是模具修理中最常见的修理内容之一,对刀口的崩刃修理步骤如下:
1.根据崩刃的情况,如果崩刃很小时,通常要将崩刃处用砂轮机磨大些,以保证焊接牢固,不易再次崩刃;
2.用相应的焊条进行焊接,目前我们采用的是D332焊条来对刃口进行堆焊。堆焊之前一定要选好修理的基准面,包括间隙面和非间隙面;
3.将刃口的非间隙面修平(参考事先留下的基准);
4.对照过渡件进行划线,如果没有过渡件可以用事先留下的基准进行粗磨间隙面;
5.上机台对间隙面进行修配,可借助粘土等辅助研配。在修配过程中一定要小心,开动压力机时尽量慢,必要时用装模高度调整向下开,以避免刀口啃坏的现象发生;
6.刀口间隙要合理,对于钢板冲压模,单边刀口间隙取板料厚度的1/20。但在实际操作过程中,可以用板料试冲的办法来检验间隙的大小,只要剪切后制件的毛刺达到要求即可,一般情况下,毛刺大小的判定标准是,毛刺高度不大于板料厚度的1/10;
7.检测刀口的间隙面是否与剪切的方向统一;
8.间隙配好后,用油石将刀口的间隙面推光滑,以减小生产中板料与刀口的磨擦及废料下落的阻力。
B、毛刺:
制件在修边、冲孔和落料时易出现毛刺过大的现象,产生毛刺的原因主要为模具刃口间隙大和刃口间隙小两类:
间隙大时:断面光亮带很小或基本上看不见,毛刺的特点为厚而大,不易除去;
间隙小时:断面出现两光亮带,由于间隙小,其毛刺的特点为高而薄。
间隙大时的修理方法:
1.修边和冲孔工序采用凸模不动而修整凹模的办法,而落料工序时则以凹模为基准,即凹模尺寸不变,通过修整凸模的办法。以上的区别是为了保证产品尺寸不在修理前后受影响;
2.对着制件找出模具刃口间隙大的部位;
3.用相应的焊条(D332)对此部位进行补焊,以保证模具刃口的硬度;
4.修配刀口间隙(其方法与刀口崩刃的方法相同)。
间隙小时的修理方法:
1.具体的情况依据模具间隙的大小进行调整,以保证间隙的合理。对于修边冲孔模而言,采用间隙放在凹模的办法,而对于落料模而言就应采用放大凸模的办法,从而保证零件的尺寸在修理前后不变;
2.修理完成后,要测量其间隙面的垂直,并用板件试刀口间隙是否达到合理的要求。
对于冲孔模,其产生毛刺后,如果是凸模或凹模磨损,可以找相应的标准件进行更换,如果没有标准件,可以采用补焊或测绘进行制造。另外,特别指出一点,对于合金钢材料等焊接性能较差的材料,要进行特殊处理后再进行焊接,如:预热等,否则会引起模具的开裂。
C、拉毛:
拉毛主要发生在拉延、成型和翻边等工序。
解决方法:1.首先对照制件找出模具的相应拉毛的位置;
2.用油石将模具相应的位置推顺,注意圆角的大小统一;
3.用细砂纸将模具推顺部位进行抛光,砂纸在400号以上。
D、修边和冲孔带料:
修边和冲孔带料产生的主要原因为:修边或冲孔时模具的压料或卸料装置出现异常。
解决方法:1.根据制件带的部位找出模具的相应部位;
2.检查模具压卸料板是否存在异常;
3.对压料板相应部位进行补焊;
4.结合制件将焊补部位进行修顺,具体的型面与工序件配制;
5.试冲;
6.如果检查并非模具压卸料板的问题,可以检查模具的刀块是否有拉毛现象。
E、废料切不断:
针对废料切不断现象,首先分析其为什么切不断,其主要原因是因为操作人员在生产过程中没有及时对废料进行清理,造成废料的堆积,最后在上修边刀块的压力下造成废料刀的崩刃,其修理的方法与修边崩刃的办法相似,在此就不作详细的介绍,只是在修理过程中一定要注意修边刀块的高度。如果修得太高,会造成刀块与上修边刀块干涉,从而造成废料刀块的再次损坏;如果修得过低,会形成废料切不断现象,故在修理废料刀时不光要考虑到刀块的间隙面,同时刀块的高度也很重要。其修理的难度比单纯的刀口崩刃难度要大。但是只要在修理前选定好基准面,修理起来还是可以得心应手的。
F、冲孔废料堵塞:
冲孔废料堵塞是在冲孔模中较常见的一类故障,产生的原因大概有:废料道不光滑、废料道有倒锥度、废料没有及时清理等。下面结合图片进行分析:
1、下模基座 2、冲孔凹模
如上图:出现废料堵塞的原因有:
1.A面或B面不光滑,其面上出现了加工纹等;
2.A面或B面出现倒锥度,造成废料道上大下小从而废料堵塞。
修理办法:只要保证A面和B面都处于光滑和等直径状态就可以保证废料不会被堵塞。
G、翻边整形制件变形:
在翻边和整形过程中往往会出现制件的变形现象,在非表面件中一般不会对制件的质量产生多大影响,但在表面件中,只要有一点变形就会给外观带来很大的质量缺陷,影响整车的质量。
分析产生制件变形的原因:
1.由于制件在成形和翻边的过程中,板料发生变形、流动,如果压料不紧就会产生变形;
2.在压料力够大的情况下,如果压料面压料不均匀,局部有空隙的话,也会出现以上情况。
解决办法:1.加大压料力,如果是弹簧压料可采用加弹簧的办法,对上气垫压料通常采用加大气垫力的办法;2.如果加大压力后,在局部还存在变形的话,可用红丹找出具体问题点,检查是不是压料面局部出现凹陷等情况,此时可采用焊补压料板的办法;
3.压料板焊后与模具的下型面进行研配。
④ 冲压模具最常见的故障及解决方法
冲压模具最常见的故障及解决方法
冲压模具,是在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模)。下面,我为大家分享冲压模具最常见的故障及解决方法,希望对大家有所帮助!
冲压过程中,一旦模具合模不灵活,甚至卡死,就必须立即停止生产,找出卡模原因,排除故障。否则,将会扩大故障,导致模具损坏。
引起卡模的主要原因有:模具导向不良、倾斜。或模板间有异物,使模板无法平贴;模具强度设计不够或受力不均。造成模具变形,例如模座、模板的硬度、厚度设计太小,容易受外力撞击变形;模具位置安装不准,上下模的定位误差超差。
或压力机的精度太差,使模具产生干涉;冲头的强度不够、大小冲头位置太近,使模具的侧向力不平衡。这时应提高冲头强度,增强卸料板的引导保护。
冲压生产的模具费用高.通常模具费占制件总成本的1/5-1/4。这是因为,除模具制造难度大、成本高外。投入生产后的模具修理和刃磨维护费用也高,而模具的原始造价仅占整个模具费用的40%左右。
因此,及时维修模具,防止模具损坏,可以大大降低冲压生产的模具费用。
一般来说,模具损坏后,还有一个维修和报废的选择问题。冲压模具的非自然磨损失效,例如非关键零件的`破坏。以及小凸模折断、凸模镦粗变短、凹模板开裂、冲裁刃口崩裂等故障.大部分可以通过维修的方法使其完全恢复到正常状态,重新投入冲压生产。
但是。当模具的关键件严重损坏,有时凸、凹模同时损坏。一次性修复费用超过冲模原造价的70%,或者模具寿命已近。则维修的意义不大,这时应该考虑报废模具:除大型模具、结构复杂的连续模外。
当模具维修技术过于复杂、修模费用太大,难度大必然使维修周期过长,严重影响冲压的正常生产,应选择提前失效报废,重新制造模具。
冲压生产效率和成本对模具的依赖性很大。对生产过程中模具出现的故障,应具体问题具体分析,制定正确的维修方案。及时解决模具损坏、卡模、刃磨和产品质量缺陷等问题。处理好模具维修与报废的关系,才能减少停产修模时间,缩短生产周期,保证冲压生产的正常进行。
模具损坏是指模具开裂、折断、涨开等,处理模具损坏问题,必须从模具的设计、制造工艺和模具使用方面寻找原因。 首先要审核模具的制造材料是否合适,相对应的热处埋工艺是否合理。通常,模具材料的热处理工艺对其影响很大。
如果模具的淬火温度过高,淬火方法和时间不合理,以及回火次数和温度、肘间选择不当,都会导致模具进入冲压生产后损坏。落料孔尺寸或深度设计不够,容易使槽孔阻塞,造成落料板损坏。
弹簧力设计太小或等高套不等高,会使弹簧断裂、落料板倾斜.造成重叠冲打,损坏零件。
冲头固定不当或螺丝强度不够,会导致冲头掉落或折断。
模具使用时,零件位置、方向等安装错误或螺栓紧固不好。工作高度调整过低、导柱润滑不足。送料设备有故障,压力机异常等,都会造成模具的损坏。
如果出现异物进入模具、制件重叠、废料阻塞等情况未及时处理,继续加工生产,就很容易损坏模具的落料板、冲头、下模板和导柱。
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