模具的试模与修模(一)冲压件的质量分析冲裁件质量分析质量问题质量分析防止措施一般冲裁件剪切断面好,只带有很小的毛刺断面有一定的斜度间隙合理、均匀、凸、凹模刃口锋利、裂纹重合剪切断面带有裂口,并且带有较大毛刺的双层断面间隙小于合理间隙,凸、凹模刃口处裂纹不重合修磨凸、凹模间隙断面斜度大,形成拉断的毛刺,圆角带处的圆角增大间隙过大,裂纹不重合更换新的工作零件冲孔件孔边毛刺大,落料件圆角带圆角增大凹模刃口磨钝修磨凹模刃口落料件上产生毛刺,冲孔件上圆角带圆角增大凸模刃口磨钝修磨凸模刃口落料、冲孔件上产生毛刺圆角大冲裁凸、四摸刃口磨钝修磨凸、凹模刃口毛刺不均匀、毛刺过大、断面有夹层、光亮带不均匀、圆角过大综合上面冲件有凹形弯曲面1、凹模孔口有反锥修磨凹模刃口2、顶料杆与工件接触面过小更换顶件杆3、高弹性材料、薄材料容易弯曲4、固定卸料板改用弹性卸料板5、下出件的落料模具改用上出件的落料模具缺口1、材斜放得不正确2、条料宽度不够调整定位装置,改用较宽的条料有一个孔未冲出1、冲裁过程中冲孔凸模折断了2、凸模固定板压蹋3、凸摸高度不一致更换新凸摸工件内孔偏移定位圈与凹摸不同心凹模中心线定位圈中心线改做定位圈毛刺分布不均1、凸、凹模不同心,使间隙不均匀调整凸模、凹模间隙,使其尽量均匀2、凸、凹模不垂直重新调整安装凸、凹模精冲件表面质量好冲裁间隙合适,凹模圆角半径合适;材料合适撕裂冲裁间隙合适,但凹模圆角半径太小修整凹模圆角半径剪切面上有撕裂凹模圆角半径合适,冲裁间隙太大制造新凸模工作凸模一面有毛刺(凸溜),冲裁面是斜的凹模圆角半径合适,冲裁间隙太大制造新凸模剪切面和靠凸模一面有凸溜凹模圆角半径太大,冲裁间隙太小重磨凹模,缩小凹模圆角半径,增大模具的冲裁间隙剪切面上有撕裂和波浪形凹模圆角半径太大,冲裁间隙太大重磨凹模,缩小凹模圆角半径,制造新凸模工件上毛刺太大凹模圆角半径合适,但冲裁间隙太小,凸摸的刃口钝了重磨凸模,增大冲裁简隙工件一边撕裂、一边呈波浪形并有凸瘤凹模圆角半径合适,但断裂一边的冲裁间隙太大,有凸瘤的一边冲裁间隙太小,冲裁间隙不均匀凸模重新定位,磨圆压边圈使之同心工件断面好,但毛面不平反向压力太小,带料上涂油太多加大反向压力。
在压边圈内磨削一条缺口,使多余的油能挤进缺口序号废品或缺陷产生的原因消除的方法1 弯裂凸模弯曲半径过小毛坯毛刺的一面处于弯曲适当增大凸模圆角半径将毛刺一面处于弯曲内侧裂纹外侧板材的塑性较低下料时毛坯硬化层过大用经退火或塑性较好的材料弯曲线与纤雄方向垂直或成45°方的2 U形件弯曲底部不平不平压弯时板料与凸模底部没有靠紧采用带有压料顶板的模具,在压弯开始时顶板便对毛坯施加足够的压力,最后对弯曲件进行校正3 翘曲由于变形区应变状态引起的,横向应变(沿弯曲线方向)在中性层外侧是压应变,中性层内侧是拉应变,故横向便形成翘曲根据预定的弹性变形量,修正凸四模4 弯曲高度h尺寸不稳定高度h尺寸太小凹模圆角不对称材料硬度不稳定高度h尺寸不能小于最小弯曲高度修正凹模园角增加工序并考虑工艺定位5 弯曲的两直边向左右张开,底部出现挠度由于弯屈前毛坯带有切口,弯曲时失去刚性改进弯曲件的结构使切口连接起来,弯曲后再将工艺留量切去6 孔不同心轴心线错位轴心线倾斜弯曲时毛坯产生了滑动,固引起孔中心线错移弯曲后的回弹使孔中心线倾斜毛坯要准确定位,保证左右弯曲高度一致设置防止毛坯窜动的定位销或压料顶板减小工件弹复7 弯曲线和两孔中心线不平行弯曲高度小于最小弯曲高度,在最小弯曲高度以下的部分出现张口在设计工件时应保证直边高度大于或等于最小弯曲高度改变弯曲件的结构设计增加一道修整工序8 弯曲件擦伤金属的微粒附在工作部分的表上适当增大凹模圆角半径提高凸、四模表面光洁度采用合采用校正弯曲,增加单位面积压力凹模的圆角半径过小凸凹模的间隙过小理凸凹模间隙值清除工作部分表面脏物9 弯曲件尺寸偏移毛坯在向凹模活动时,两边受到的摩擦阻力不相等,故发生尺寸偏移。
以不对称形状件压弯为显著采用压料顶板的模具毛坯在模具中定位要准确在有可能的情况下,采用对称性弯曲10 孔的变形孔边距弯曲线太近,在中性层内侧为压缩变形,而外侧为拉伸变形,故孔发生了变形保证从孔边到弯曲半径中心的距离大于一定值在弯曲部位设置辅助孔,以减轻弯曲变形应力11 弯曲角度变化塑性弯曲时伴随着弹性变形,当压弯的工件从模具中取出后便产生了弹性恢复,从而使弯曲角度发生了变化以校正弯曲代替自由弯曲以预定的弹复角度来校正凸凹模的角度12 弯曲端部鼓起弯曲时中性层内侧的金属层,纵向被压缩而缩短,宽度方向则伸长,固宽度方向边缘出现突起,以厚板小角度弯曲为明显在弯曲部位两端预先做成圆弧切口将毛坯毛刺一边放在弯曲内侧零件回弹量过大超出图纸要求原材料不平整或有弓形弯曲;原材料厚度的变化;原材料太硬或性能不一致;凸模没有对材料进行校正,凸模加工不合理;切断凸模与成形凸模顺序安排不合理,成形凸模在材料没有切断之前就开始接触材料;凹模没有提供过切;工件上的毛刺影响了正确成形;不合理的凸、凹模间隙;凸模没有靠块或有挠曲变形;卸料板或其他件阻碍折弯边成形;机床或模具排列不合理;推件块不能严格控制材料的流动;材料与凸模接触时带弓形;在推出过程中折弯边发生弯曲;冲模强度不足或太细;坯料在凹模上没有放平;热处理引起零件变形制件在弯曲线处发生裂纹内径太小;原材料太硬;凸模半径不合理;凸模、凹模间隙不合理,可能太小;材料厚度的变化;没有润滑折弯边有划伤或擦伤原材料太硬或性能的不一致;不合理的模具间隙;凸模材料质量太差;没有使用干净的润滑剂;润滑剂的类型不合理;凸模与凹模没有对中;压力机偏心“U”形制件的折弯边不整齐保压压力不合适;成形过程中零件没有合理的夹持;切断凸模和成形凸模安排不合理;原材料厚度的变化;成形凹模囝角半径不相等;凸模、凹模间隙不均匀;凸模、凹模没有对中;压力机偏心拉深件质量分析序号废品或缺陷产生的原因消除的方法1 零件壁部破裂,凸缘起皱压边力太小,凸缘部分起皱,无法进入凹模型腔而拉裂加大压边力2 壁部拉裂材料承受的径向拉应力太大,造成危险断面的拉裂减小压边力,增大凹模园角半径,加用润滑,或是增加材料塑性3 凸缘起皱凸缘部分压边力太小(压边圈压力不够;压边圈位置不当;压边圈有翘曲变形;压边圈弹簧损坏;压边圈压在了坯料的毛刺上;坯料和压边圈之间有污物),无法抵制过大的切向压应力造成的切向变形,失去稳定,形成皱纹;原材料质量差。
增加(修正)压边力、适当的增加材料厚度或选择质量好的原材料4 凸缘和零件上都出现超皱压边圈压力不足;凹模圆角半径太大;凸、凹模间隙不合理,过大。
5 零件边缘呈锯齿状毛坯边缘有毛刺修整毛坯落料模刃口以消除毛坯边缘毛刺6 零件边缘高低不一毛坯与凸、凹模中心不重合或材料厚薄不匀以及凹模圆角半径,模具间隙不匀调整定位,校匀模具间隙和凹模圆角半径7 危险断面显著变薄模具圆角半径太小,压边力太大,材料承受的径向拉应力接近σb,引起危险断面缩颈8 零件底部拉裂凹摸圆角半径太小,材料实质上处于切割状态(一般发生在拉深的初始阶段)加大凹模圆角半径9 零件断裂或撕裂压边圈压力过大;凹模圆角半径不合理,过小;凸、四模间隙太小;压力机偏心;模具偏心;缺少润滑;凹模圆角处过渡不够好;凸模顶端圆角太小;原材料质量太差;原材料晶粒结构不合理;原材料的拉深性能不好;拉深速度太快;粒深系数不合理;坯料过大;凹模或压边圈表面存在划伤,不光滑;尖角影响了材料的流动。
10 零件口缘折皱凹模圆角半径太大,在拉深过程的末阶段,脱离了压边圈但尚未越过凹摸园角的材料,压边圈压不到,起皱后被继续拉入凹模,形成口缘折皱减小凹模圆角半径或采用弧形压边圈11 锥形件的斜面或半球形的腰部起皱拉深开始时,大部分材料处于悬空状态,加之压边力太小,凹模圆角半径太大或润滑油过多,使径向拉应力σ1小,材料在切向压应力σ3的作用下,势必失去稳定而起皱增加压边力或采用拉深筋;减小凹模圆角半径;亦可加厚材料或几片毛坯叠在一起拉深12 盒形件角部破裂模具圆角半径太小,间隙太小或零件角部变形程度太大,导致角部拉裂加大模具角部圆角半径及简隙,或增加拉深次数(包括中间退火工序)13 零件底部不平整毛坯不平整,顶料杆与零件接触面积太小或缓冲器弹力不够平整毛坯;改善预料装置14 盒形件直壁部分不挺直角部简隙太小,多余材料向侧壁挤压,失去稳定,产生皱曲放大角部简隙,减小直璧部分间隙15 零件壁部拉毛模具工作平面或圆角半径上有毛刺,毛坯表面或润滑油中有杂质,拉伤零件表面,一般称“拉丝”须研磨抛光模具的工作平面和圆角,清洁毛坯,使用干净的润滑剂16 盆形件角部向内折拢,局部起皱材料角部压边力太小,起皱后拉入凹模型腔,所以局部超皱加大压边力或增大角部毛坯面积17 阶梯形零件肩部破裂凸缘部分成形时,材料在母线方向承受过大的拉应力,导致破裂加大凹模口及凸肩部分圆角。
或改善润滑条件,选用塑性较好的材料18 零件完整但呈歪扭状模具没有排气孔,或排气孔太小、堵塞、以及顶斜杆与零件接触面大小,顶料时简太早(顶料杆过长)等钻、扩大或疏通模具排气孔,整修顶料装置19 制件底部不平整原材料的质量问题;拉深垫压力不足;润滑油堆积;坯料预粒深不合理;没有通气孔;卸料操作不当。
20 侧壁不平整原材料的质量问题;凸、凹模间隙不合理;卸料操作不当;凹模侧壁向外扭曲;凹模圆角半径过大。
21 拉深不均匀有凸耳不合理的凸、凹模间隙;模具偏心;压力机偏心;压边圈压力不相等;没有合理润滑;坯料没有放在凹模的中心位置;原材料质量。
差22 制件壁部出现皱纹或起伏凸、凹模间隙不合理;原材料刚度差;坯料上或四模腔内润滑油涂得过多;压边圈压力不均匀;凹模圆角半径太大23 模具磨损严重原材料质量差;凸、凹模间隙不合理;模具材料差;模具钢热处理不当;凹模内存在金属碎片或其他污物;润滑油质量差或没有润滑。
序号缺陷种类产生的原因解决途径1 破裂或裂纹1、压边力太大或不均匀2、凸模与四模间的简隙过小3、拉深筋布布置不当1、调节外滑块螺栓,减小压边力2、调整模具间隙3、改变拉深筋的数量和位置(二)维护设计模具只得考虑的问题1、注重使用预先加工的薄垫片。
2、设计在压力机上可拆除的凸模。
3、凸模和凹模部件的对称性设计,可以使它们只要不是安装颠倒,在任何方向都可以被插人。
4、在整副模具中尽可能使用相同尺寸的紧固件。
5、设计滑动配合。
6、设计要避免从模具上移出凸模固定板。
7、设计要注重线切割的应用。
8、考虑标准组件的设计和结构,此组件单元可以在压力机上由操作人员更换。
9、工件(废料)的出件孔应设计在下模上。
(三)模具维修指导示例1、检查所有能移动的零件,如果尺寸即使用垫片也不能调整合适,就更换零件。