冲压制件修边缺陷分析与改进(二)

冲压制件修边缺陷分析与改进(二)

Dec 05, 2023

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转发自:模具技术2013 · No· 2 37

文章编号:1001一4934(2013)02一0037一04

作者:王玉峰,郝建军,赵国旗,师

(长城汽车股份有限公司技术中心河北省汽车安全一体化与智能控制重点实验室,河北保定071佣0)

修边线距离过大和修边间隙不合理。制件变形的改进措施及预防措施如下。

2 · 1压料芯的压料力不足

根据板厚、形状的不同而变化,一般为冲裁力的5%、20%,如间隙为板厚的10 ‰以下时,退料力将增大。压料力的确定如下:

< 2 mm:Ps 一0 · 05P(形状简单),Ps一 0 · 06P(形状复杂);

':2、4 · 5 mm:Ps一0 · 0 7 P(形状简单),

Ps一0 · 08P(形状复杂);

冫4 · 6 mm:Ps一(0 · 10、0.20)P 其中:P为冲裁力,Ps为压料力。

2 · 2压料芯距修边线距离过大

压料芯距修边线的理论值为0 · 5 mm,现场直边修边距离在0 · 5、1 mm之间,拐角处修边在2 mm左右。

2 · 3修边间隙不合理

模具热处理达不到要求及刃口间隙不合适,导致模具刃口寿命降低,出现崩刃、损伤等现象。

(D刃口损伤改进措施为:(a)刃口损伤的补焊条件(以cr 12Mov为例)为将母体(热处理后的Cr12MoV)在保温箱预热150、200 ℃,使用前在200、2 50 ℃环境下烘干1 h,选用焊条必须保证其cr含量大于母体中cr含量; ( b) 补焊材料可选用TM11Cr焊条或610焊条,可选用与母体同材质的料块,用线切割割为带状进行补焊,如补焊区域有特殊要求,可选用 12Cr1MoV型号的焊丝进行补焊。

(2)修边间隙的调试如下:(a)设计时间隙值的选取原则为落料尺寸取决于凹模尺寸(基准侧),间隙取在凸模上,冲孔尺寸取决于凸模尺寸(基准侧),间隙取在凹模上,如果基准侧崩刃或损坏后,一般按标准制件进行修整,如果修

补量大,则需进行补焊,然后用数控对其进行加工,作为单一基准;伟)根据料厚来选取上、下模具的间隙值,如表2所示

3分离不彻底

修边冲孔时,一般在调试阶段容易出现废料与产品分离不彻底的现象,其主要原因为接刀不齐、闭合高度不够、废料刀高度不够和间隙不合适。分离不彻底的改进措施及预防措施如下。

3 · 1接刀不齐

接刀处一般采用圆弧进行过渡,以保证废料正常分离。接刀原则为:

(1)平接方式对模具精度要求特别高,极易产生毛刺,除非万不得已,否则不采用;

表2 间隙值选取原则 mm

料厚t 间隙c c/t 料厚' 间隙 C 料厚' 间隙c

(2) 采用工艺缺口时,建议不要用圆弧形,因为送料误差使其很可能由于平接(重切)而产生毛刺;

(3) 第一刀冲切后的料与第二刀呈一锐角时,交切点部位的那一点点材料是很难压紧的,很容易卷人刀口而产生毛刺(这也是不采用圆弧接口的一个主要原因);

(4) 工艺缺口时建议用方形,使交接点直角交切,最不易产生毛刺。

3 · 2闭合高度不够

此问题产生一般是在调试阶段,由于模具状态不稳定,需要多次调试。量产后,在压件设定参数即可。一般容易出现在拐角处,如图1所示。

一般容易出现在拐角处

图1拐角部位分离不彻底

3 · 3废料刀高度不够

废料刀过低,导致修边时出现上下刀口接触不良,可补焊废料刀或者增加废料刀的安装座的高度。

3 · 4间隙不合适

间隙过大也是导致废料分离不彻底的原因之一,或者产生很大的毛刺。落料尺寸取决于凹模尺寸(基准侧),间隙取在凸模上;冲孔尺寸取决于凸模尺寸(基准侧),间隙取在凹模上。如果凹模崩刃或损坏后,一般进行补焊,然后用数控对凹模加工,作为单一基准,研配凸模。

4修边带料卡件

对于修边序模具,工艺安排多与翻边、冲孔工序进行组合。调试过程中易出现上模卡件带料现象。其原因为:(1)压芯无法起到压件和退料:压芯受力不均匀,导向存在间隙,卡死不退料;(2)修边后压芯退料力不够这3)修边后制件变形卡在压芯内。修边带料卡件的改进及预防措施如下。

4 · 1压芯受力不均匀,导向存在间隙,卡死不退料

(1)对于压芯受力不均、导向不正而导致的压芯卡死无法正常退料的情况,可调整导板与导滑面间隙

(2) 弹簧排布位置和更换弹簧规格等保证受力均匀。

(3) 压芯导向:对压芯进行导向,主要是保证压芯与凹模刃口间隙,一般值为0 · 5 mmo导向形式:(a)导板;(b)导柱;(c)刃口。优先顺

(4) 压芯行程:为保证修边质量,压芯行程要求刃口剪切前压芯先对制件进行预压紧;制件压紧前剪切易造成制件变形、修边撕裂、毛刺、卡件等问题。在凹模接触到冲压件前,压芯预压紧行程a冫10 mmo

4 · 2 修边后压芯退料力不够

调整压芯退料力,更换弹力较大的弹性元件。退料力选择如下。

40 Die and Mould Technology No. 2 2013

(1 )退料力根据板厚、形状的不同而变化,一般为冲裁力P的4%、20%。冲裁力P与修边长度/、料厚和材料剪切强度成正比。

(2 同时修边模具中存在立切时需加大退料力。

(3 力源可选择弹簧(见图2)和氮气弹簧(见图3)。优选弹簧,力源布置尽量靠近工作部位;对于退料力要求不大的,可采用聚氨酯等提供退料力。

图2弹簧

图3氮气弹簧

(4 力的计算。(a)弹簧压力F=kL,差与弹簧截面形状、内外径尺寸及弹簧钢材质性能有关,L为变形量;(b)氮气弹簧其压力近乎线性变化,具有无需预紧、初始压力大、占用空间小、寿命长和每分钟响应频率可达40次以上等优点。

4.3修边后制件变形卡在压芯内

(1)因模具研合不到位导致制件变形,可对模具进行研合,解决制件变形问题和卡件现象。

(2)在压芯内加弹顶销,将制件顶出压芯。

5废料不下滑

修边模废料的处理非常重要,往往会因为废料无法排出和排出困难导致模具损坏、生产效率低,存在较高的安全隐患。其主要原因为废料刀设计不合理、背空小和滑料板角度小。

废料不下滑的改进措施及预防措施如下。

5,1设计要求

(1) 滑料角度满足滑道冫25。,滚道冫15。。

(2) 满足废料规格:细长形废料应小于等于

600 mm × 250 mm;L形废料应小于等于

500 mm × 250 mm0

(3) 满足废料下滑空间,一般高于板料100

(4) 废料以每一次冲裁落下为原则。

5.2使用卸料装置

(1) 使用弹顶器。(a)废料深度大于 60 mm时需增加弹顶器;(b)弹顶器增加在零件刚度好的部位。

(2) 使用活动挂臂(见图4)。(a)挂臂安装在小于1 / 3L处(L为废料的长度);(b)挂臂不得安装在导板附近,以免废料掉人导向区内; (c)外板零件尽量不使用。

图4活动挂臂

(3) 使用气缸、弹簧和振动器等。

6结论

本文讨论的修边的缺陷是冲压制件生产过程中常见的问题,毛刺和变形影响制件的品质。修边带料卡件、废料不下滑、制件与废料分离不彻底影响制件的生产效率。通过分析和研究,在设计初期和生产过程中针对不同的缺陷给出相应的对策,可提高制件的品质和生产效率。

参考文献:

[ 0周大隽.冲模结构设计要领与范例[ M],北京:机械工业出版社,2005、