摘要:冲压行业是一个涉及领域极其广泛的行业,深入到了制造业的方方面面。故在近三十年受到大力推广及应用。在我国汽车生产过程,如汽车车身、车架等零部件都是冲压加工出来的,而且汽车冲压件产品种类日趋丰富、形状日趋复杂,在冲压加工过程中,易产生各种不良质量问题,给公司带来损失。本文首先对造成冲压产品质量问题的几种原因进行了概述,详细探讨了提高冲压模具零件精加工的注意事项,旨在推动现代冲压模具的广泛运用。
关键词:冲压质量问题;解决方法
冲压是现代机械零件精加工的最常用的一种加工方法,采用冲床和模具对不同材料施加压力,使其发生分离或者是形变,最终生产出所需的机械零件。零件加工是机械生产过程中必要的步骤,在传统的零件加工过程中仅能够实现粗加工,生产后的零件还需要在车床上进行人工的修整,以保证其符合生产规格的要求。但随着现代机械加工技术的不断进步,也使得零件加工技术不断提升,冲压模具的应用使得精加工成为了可能,降低了人力资源的消耗,提高了机械零件生产的速率。
1 造成冲压产品质量问题的几种原因
1.1 模具隙不合理引起的冲裁件质量问题
对于冲裁件影响产品质量的重要因素就是冲裁间隙。冲裁模间隙过大与过小或者间隙不均匀都会引起制件产生毛刺。而产生不合理的冲裁间隙原因有:
(1)模具问题:冲裁模具零件不合格,尺寸精度不达标。模具装配精度不够,导向间隙大,上下模具同心度差等问题都会导致间隙不合理。
(2)设计问题:模具设计间隙不合理,设计人员缺乏实际经验,给出的间隙值过大或者过小。
(3)冲压设备问题:压力机精度差、滑块与工作台面平行度不好、滑块行程方向与压力机台面垂直度不好等原因都会造成模具间隙问题。
(4)操作者问题:模具安装过程中未能严格遵守操作规程,工作台表面没有清理干净,安装紧固螺栓顺序错误等也会造成间隙问题产生。在生产过程中,冲压件精度要求、生产的条件不同,在实际加工时,无法确定一个统一的间隙值。因此,我们要根据实际情况、来确定一个最佳间隙值,作为生产的指导值,保证冲裁件质量合格。
1.2 模具损坏引起的冲裁件质量问题
在冲裁生产中,模具刃口经常出现磨损,造成磨损的原因有,刃口材料及表面热处理不良、润滑不好、未及时修补磨损刃口等原因。刃口磨损会造成冲裁面出现二次剪切问题,从而产生较高的毛刺。还有就是在出现局部刃口磨损的情况下,此部位产生间隙过大,造成制件高度不均匀、毛刺的根部 R 角变大。导致这一现象的原因是,我们依据实际情况还有模具(凸,凹模)刃口形状和几何参数。在这个时候我们需要重新进行一个生产。当全锥度凹模研磨超差或凹模垂直度降低时,也都会导到冲裁断面出现质量问题,呈现出来的样式是斜度变化大,有一定的塌角等,当凸凹模硬度过高或定心严重超差时,容易出现卷刃和引起凸凹模局部缺口,这些,都直接导致冲裁面凸凹形线条出现。同时,凹模孔刃口表面精度也会影响制件断面质量,在实际生产过程中,应避免因凹模刃口粗糙,导致冲压件质量缺陷。
2 造成冲压件形状问题的原因
2.1 冲压件不平翘曲
冲压生产中的制件翘曲主要原因有,模具的间隙过大、凹模刃口带有倒锥,压料器与制件的压料面接触面过小等,这些情况都会造成制件翘曲。对于卷材未矫平和所加工材料的各向异性导致致产生冲压件翘曲,我们可将材料压紧后,进行冲压。对于剪切角设计的过大或者剪切角搭边值过小,而造成的冲压件翘曲变形,我们需要重新设计,选择合理的剪切角数值,采用合适的搭边宽度来解决。对于中、厚板冲压,可以采用板厚0.25~0.33 的冲裁行程的剪切角斜刃模,防止翘曲变形,提高冲压件质量。
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2.2 冲压件的变形扭曲
冲压件生产加工的过程中,由于受到冲裁力的影响,往往会导致制件发生扭曲变形。原因是由于冲裁过程中,模具间隙不合理造成加工材料靠凸模侧受压缩力作用,而凹模的一侧受到拉伸力作用所致。出现这种情况的时候我们可以采取一定的方案,比如说使用卸料板将材料进行一定的紧压,然后再采取冲裁的方法,达到阻止近凹模侧的材料发生一定的变形目的。在这个时候,材料由于受到了一个相应变化的力度,所以在靠近凸模的那一侧受到了一定的拉的力。这样才防止了材料的变形。对于带状材料加工时,比较容易出现的扭歪现象而导致变形不规则,针对于这种情况,可以使用有顶料杆、卸料板的落料模具解决。在使用落料模的时,由于斜刃的剪切角较大,也容易造成扭曲与变形。对于这种情况,可以更换成大吨位压力机,与此同时,调小剪切角。还有因为间隙不均匀造成的扭曲,可以修正刃口。有时候凹模落料不均匀,需要观察冲压制件的断面,根据断面特征调整模具,解决问题。
3 造成冲压件尺寸精度问题的原因
(1)模具制造中刃口的尺寸精度不达标,造成制件尺寸超差。
(2)在冲压生产中,制件发生回弹,造成下道工序定位面与制件不完全符合,冲压过程中发生变形,影响尺寸精度。
(3)制件定位不良,设计不合理,冲压中制件产生移动。还有制件设计有缺陷,造成定位不准,影响尺寸精度。
(4)多工序制件由于上道工序调整不当或者圆角磨损,造成变形时提及不均等,引起冲裁后尺寸变化。对于上述几点造成尺寸精度问题的原因,我们要采取必要的控制措施,如合理的冲压件形状及公差等级、提高模具制造精度、设计回弹补偿机制等方法.
4 提高冲压模具零件精加工的注意事项
(1)为了保证加工的速率,应选择容易利用模具加工的零件,这样可以有效缩减加工过程的工作量,并将精加工的难度降低,同时还能够有效保证其整体的使用质量。
(2)加工出的零件要符合相应的标准和规范,同时在对零件的表面进行处理时,应保证处理面均匀,这样可以避免其表面平整度被破坏,同时保证零件的刚度。
(3)要根据加工零件的情况设计操作步骤,尽量将模具加工的辅助时间降低。例如在加工过程中需要利用夹具对加工材料进行定位,此时出于便利性和时效性的考虑,应简化夹具的结构,使其在操作过程中更加方便,同时还能够保证固定的稳定性。
(4)尽量减少表面初、二次加工的步骤,这样既可以保证加工速率,还可以避免多余的材料浪费,同时减少刀具和设备的磨损,保证其稳定运转。
(5)可以选择组合加工方式,利用零件外形上的结构特点和加工工艺特征,将不同的零件放在同一个模具下进行加工生产,并对其进行分类和编号。这样就能够实现将传统的单机床、单工序的加工过程转化为复合工序、多零件的加工,有效降低了夹具的使用次数,也节省了加工材料的浪费。加之同一属性的零件,其冲压加工时的压力相同,采用统一组合加工就能够减少设备的损耗,利用同一个压力实现对多个零件的同时加工,提高工厂的效益。另外在对配套零件进行加工时,利用组合冲压模具可以实现配套零件统一加工的方式,有效保证了各配套零件的加工工艺一致,使其使用时配合度更高。
5 结束语
综上所述,对于冲压加工过程中出现的质量问题,我们要具体问题具体分析,针对现场实际情况,加以区分对待。从生产实践中不断积累经验,总结教训。形成一套适合自己企业的行之有效的问题处理方法。同时,不断学习先进的生产经验和技术,进而提升本企业的产品质量。
参考文献:
[1]郝春生.刍议冲压模具在机械零件精加工中的应用趋势[J].技术与市场,2014,(12).
[2]罗小梅.冲压模具的精加工刍议[J].科技资讯,2011,(7)
论文作者:李波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/3/5
标签:加工论文; 制件论文; 零件论文; 模具论文; 刃口论文; 间隙论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第36期论文;