【導讀】廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設(shè)計

　　

【正文】 產(chǎn)需經(jīng)過產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、模具設(shè)計、模具零件加工、模具組裝等若干工藝過程。在這些過程中，任何一項的工作失誤，都會引起模具性能不佳和難以生產(chǎn)出合格的制品零件來。因此，沖模組裝后，必須首先經(jīng)過在生產(chǎn)條件下的試沖，并根據(jù)試沖后的成品，按制品零件設(shè)計圖．檢查其質(zhì)量和尺寸是否符合圖樣規(guī)定的要求，其所制造的模具動作是否合理可靠。根據(jù)試沖時出現(xiàn)的問題，分析產(chǎn)生的原因，并設(shè)法加以修正，使所制造的模具不僅能生產(chǎn)出合 格的零件，而且能安全穩(wěn)定地投人生產(chǎn)使用。 2．確定制品的成形條件 沖模經(jīng)過試沖制出合格樣品后，可在試沖中掌握模具的使用性能、制品零件的成形條件、方法及規(guī)律，從而可對模具能成批生產(chǎn)制品時的工藝規(guī)程制定提供可靠的依據(jù)。 3．確定成形零件制品的毛坯形狀、尺小及用料標準 在冷沖模生產(chǎn)中，有些形狀復(fù)雜或精度要求較高的彎曲、拉深、成形、冷擠壓等制品零件．很難在設(shè)計時精確地計算出變形前的毛坯尺小和形狀。為了能得到較準確廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設(shè)計 31 的毛坯形狀和尺小及用料標準，只有通過反復(fù)的調(diào)試模具后，使之制出合格的零件 才能確定。 4．確定工藝設(shè)計、模具設(shè)計中的某些設(shè)計尺寸 對于一些在模具設(shè)計和工藝設(shè)計中，難以用計算方法確定的工藝尺寸，如拉深模的復(fù)雜凸、凹模圓角、某些部位幾何形狀和尺寸，必須邊試沖，邊修整，直到?jīng)_出合格零件后，此部位形狀和尺寸方能最后確定。通過調(diào)試后將暴露出來的有關(guān)工藝、模具設(shè)計與制造等問題，連同調(diào)試情況和解決措施一并反饋給有關(guān)設(shè)計及工藝部門，以供下次設(shè)計和制造時參考，提高模具設(shè)計和加工水平。 然后，驗證模具的質(zhì)量和精度，以做為交付生產(chǎn)使用的依據(jù)。 沖模調(diào)試的內(nèi)容與要求 沖模調(diào)試的主要內(nèi)容 冷沖模在調(diào)試過程中，主要應(yīng)包括如下內(nèi)容： 1)將裝配后的沖模能順利地裝在指定的壓力機上。 2)用指定的坯料，能穩(wěn)定地在模具上順利地制出合格的制品零件來。 3)檢查成品零件的質(zhì)量，是否符合制品零件圖樣要求。若發(fā)現(xiàn)制品零件存有缺陷，應(yīng)分折其產(chǎn)生缺陷的原因，并設(shè)法對沖模進行修正和調(diào)試，直到能生產(chǎn)出一批完全符合圖樣要求的零件為止。 4)根據(jù)設(shè)計要求，進 — 步確定出某些模具經(jīng)試驗后所決定的形狀和尺寸，并修整這些尺寸，直到符合要求。 5)經(jīng) 試模后，為工藝部門提供編制模具生產(chǎn)批量制品的工藝規(guī)程的依據(jù)。 6)在試模時，應(yīng)排除影響生產(chǎn)、安全、質(zhì)量和操作等各種不利因素，使模具能達到穩(wěn)定、批量生產(chǎn)的目的。 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設(shè)計 32 沖模調(diào)試的要求 冷沖模在調(diào)試時，應(yīng)按下述要求進行： （ 1） 沖模的外觀要求 沖模在試模前，要經(jīng)外觀和空載檢驗合格后才能進行安裝，在機床上試模，其檢驗方法，應(yīng)按沖模技術(shù)條件對外觀的技術(shù)要求進行全面檢驗。 （ 2） 試模材料的要求 在試模前，被沖材料必須要經(jīng)過質(zhì)檢部門檢驗，并符合技術(shù)協(xié)議 (供貨合同 )的規(guī)定要求 ，盡可能不采用代用材料。 （ 3） 試沖設(shè)備要求 試模時所采用的設(shè)備，必須符合工藝規(guī)定，其設(shè)備（壓力機 )噸位、精度等級，必須要符合工藝要求。 （ 4） 試沖制品數(shù)量 模具在試沖時，要根據(jù)用戶 (使用部門 )要求來定試沖數(shù)量。一般情況下．小型沖模應(yīng)≥ 50件；硅鋼片≥ 200 件；自動沖模連續(xù)時間應(yīng)≥ 3min。貴重金屬材料的制品，由需方自定。 （ 5） 沖件質(zhì)量要求 試沖后的制品，其斷面光亮帶分布要均勻，不允許有夾層及局部脫落和裂紋現(xiàn)象。試模毛刺不得超過所規(guī)定的數(shù)值；尺寸公差及表面質(zhì)量應(yīng)符合圖樣要求 。 （ 6） 模具交付要求 沖模經(jīng)調(diào)試后．交付使用的沖模應(yīng)能達到下述要求 1)能順利地安裝到指定壓力機上 2)能穩(wěn)定地沖出合格制品來； 3)能安全地進行操作使用。 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設(shè)計 33 沖模達到上述要求時，即可交付使用或入庫進行保管。但入庫保管的新沖模，要附帶有檢驗合格證以及試沖后的制品沖件。在無規(guī)定的情況下，試沖件至少應(yīng)是 3—10 件。 沖模調(diào)試與設(shè)計、工藝、制造、質(zhì)檢的關(guān)系 前述已知：沖壓制品零件從產(chǎn)品設(shè)計到能批量生產(chǎn)一般要經(jīng)過產(chǎn)品零件的設(shè)計、沖壓工藝設(shè)計、沖模設(shè)計、沖模制造等若干過程 。在上述過程中，任何一項工作中的疏忽，都會造成沖模難以生產(chǎn)出合格的沖壓件。因此，沖模在裝配完畢后的調(diào)試工作，就顯得尤為重要。 — 般說來，調(diào)試工作是沖模制造中關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它與沖模的設(shè)計、沖模的制造及沖模的最終檢驗有很密切的關(guān)系。 （ 1） 調(diào)試與沖模設(shè)計的關(guān)系 沖模的設(shè)計一般由模具設(shè)計部門負責。在沖模加工的全過程中，任何人不能隨意更改沖模的設(shè)計結(jié)構(gòu)及增減沖模零部件數(shù)量，操作者必須按巳審校后的圖樣進行加工。但為了便于調(diào)試，可在不改變最后尺寸的條件下，在模具原有機構(gòu)上修整間隙、改變定位力式、修改凸、凹模 及零件的外形和內(nèi)部尺寸。如彎曲模的回彈角、拉探模的凸、凹模圓角半徑及拉深深度等，以求能調(diào)試出合乎圖樣要求的制件為原則。但在調(diào)整時，若發(fā)現(xiàn)需要一定要更改設(shè)計和更改結(jié)構(gòu)設(shè)計才能沖出合格的制品時，必須要提出更改設(shè)計的理由和更改設(shè)計的方案．與模具設(shè)計部門聯(lián)系，爭得同意后， — 起修改方案，重新畫出更改設(shè)計圖樣，然后才能更改設(shè)計圖樣 (底圖 )，以便下次投模時能準確的使用、制造出合格的沖模來。 （ 2） 調(diào)試與工藝設(shè)計的關(guān)系 工藝部門在沖模加工與制造過程中，是負責將設(shè)計圖樣編制出沖模加工工藝、試模材料清單和工序 按排等工作。在沖模調(diào)試時．盡量使工藝設(shè)計在現(xiàn)有條件下達到設(shè)計要求。若因在調(diào)試時，按原有工藝規(guī)程無法生產(chǎn)出合格的制品時，則要征求工藝設(shè)計人員同意，重新修訂工藝方案．直到調(diào)試出合格的制品為止。 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設(shè)計 34 （ 3） 調(diào)試與沖模制造的關(guān)系 裝配后的沖模，在送交調(diào)試工序時，必須經(jīng)過檢驗人員對沖模按圖樣設(shè)計要求初檢合格，并且要具備齊全的模具圖樣、工藝卡片及制造過程中的樣板及樣件。在調(diào)試時，若發(fā)現(xiàn)沖模零件與圖樣規(guī)定不符，應(yīng)退回鉗工返修；沖模的定位零件，應(yīng)按圖樣的要求裝配，但圖樣無法給定尺寸時，在調(diào)整過程中可根據(jù)具體情 況進行定位。在圖樣所規(guī)定的需在調(diào)試后淬便的零件如彎曲、拉深、成形凸凹模，模具制作者應(yīng)首先制作出非常近似的外形，并制作出螺孔及銷孔，在調(diào)試時，與調(diào)試工一起邊調(diào)整邊修正，直到?jīng)_出合格制品零件后將尺寸與形狀確定，進行淬硬處理。 （ 4） 調(diào)試與檢驗的關(guān)系 冷沖模的質(zhì)量與精度，一般在調(diào)試時確定。經(jīng)調(diào)試后沖出的制品零件，應(yīng)交付檢驗人員做檢查及保存。沖模質(zhì)撿人員，除了負責檢查制件和沖模的質(zhì)量外，還應(yīng)負責分析廢品產(chǎn)生的原因及責任者，制定出預(yù)防廢品產(chǎn)生的措施及提高產(chǎn)品質(zhì)量的方法。在調(diào)試時，若發(fā)現(xiàn)模具零件報廢時，調(diào)試 工作應(yīng)立即停止，并通知模具設(shè)計、工藝設(shè)計、制作者及調(diào)試者一起分析報廢的原因，共同找出修復(fù)的辦法并制定調(diào)試方案， 調(diào)試注意事項 沖模在調(diào)試過程中，應(yīng)注意以下幾點： 1)試模時所用的板材．其牌號與力學性能制品圖樣上所規(guī)定的各項要求，一般不得代用。 2)試模所用的條料寬度應(yīng)符合工藝規(guī)程所規(guī)定的要求。如連續(xù)模其試模所用的條料寬度要比兩導料板之間的間隔距離小 0． 1— 0． 15ｍｍ為宜。 3)試模所用的條料，在長度方向上應(yīng)保持平直無雜質(zhì)。 4)試模時，沖模應(yīng)在所要求的指定 設(shè)備上使用。在安裝沖模時，一定要安裝牢固，決不可松動。 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設(shè)計 35 5)沖模在調(diào)試前，首先要對沖模進行一次全面檢查。檢查無誤后方可安裝在壓力機上。 6)沖模的各活動部位，在試模前或試模過程中要首先加注潤滑劑以進行良好的潤滑。 7)試模前的沖模刃口，一定要加以刃磨與修整，要事先檢查一下間隙的均勻性，確認合適后再安裝于壓力機上。 8)試模開始前應(yīng)檢查一下卸料及頂出器是否動作靈活。 9)試模開始的首件，最好要仔細進行檢查。若發(fā)現(xiàn)模具動作不正常或首件不合格應(yīng)立即停機進行調(diào)整。 10)試模 后的制品零件，一般應(yīng)不少于 20 件，并妥善保存，以便做為交付模具的依據(jù)。 覆蓋件沖模調(diào)試 大型覆蓋件沖模的調(diào)整方法見表 51。 表 51 大型覆蓋件沖模的調(diào)整方法 試模時弊病類型 產(chǎn)生原因 調(diào)整方法 制品破裂或產(chǎn)生局部裂紋 1. 壓邊力太大或不均勻 2. 凸、凹模間隙太小 3. 拉延筋布置不合理 4. 凹?？诨蚶咏畈蹐A角太小 5. 壓邊面不光潔 6. 潤滑不足及不當 7. 原材料表面粗糙，有裂1. 調(diào)外滑塊螺栓，減小壓邊力 2. 調(diào)整凸、凹模間隙，使之加大 3. 重新布置拉延筋及數(shù)量 4. 加大凹?？诨蚶咏顖A角半徑 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設(shè)計 36 口或呈鋸齒狀 8. 材料局部拉伸太大 9. 毛坯尺寸太大或形狀不準確 5. 對壓邊面進行拋光 6. 改進潤滑方法 7. 更換質(zhì)量比較好的原材料 8. 加大工藝切口，或工藝孔 9. 修整毛坯尺寸或形狀 制件剛性差或產(chǎn)生彈性畸變 1. 壓邊力不足 2. 毛坯尺寸太小 3. 拉延筋少或布置不合理 4. 材料變形不足 1. 加大模具壓邊力 2. 增加毛坯尺寸 3. 增加拉延筋數(shù)量并重新布置，使之趨于合理 4. 在制品上增加拉延筋或采用拉延檻 制件產(chǎn)生皺紋或褶皺 1. 壓邊力太小或不均勻 2. 拉延筋太少或布置不合理 3. 凹?？趫A角半徑太大 4. 壓邊面不平，里松外緊 5. 潤滑油太多 6. 毛坯尺寸太小 7. 材質(zhì)過軟 1. 調(diào)節(jié)外滑塊螺栓加大壓邊力，并使其均勻 2. 加多拉延筋數(shù)量并重新合理布置 3. 減小凹?？趫A角半徑 4. 修磨壓邊面，盡量使里緊外松 5. 改善潤滑條件 6. 加大毛坯尺寸 7. 更換硬質(zhì)材料 制件表面有裂紋或產(chǎn)生桔 1. 壓邊面或凹模圓角處 1. 進行拋光、修磨 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設(shè)計 37 皮紋 不光潔 2. 鑲塊的接縫太大 3. 板料本身有劃痕 4. 板料內(nèi)部質(zhì)量不好晶粒太大 5. 毛坯表面有雜質(zhì)或模具表面不潔，潤滑油太多 6. 凸、凹模間隙太小或間隙不均勻 7. 拉延方向選擇不對，板料在凸模上相對被動 2. 重新嵌鑲，使接縫減小，加大密合度 3. 更換表面質(zhì)量好的材料 4. 將材料熱處理，使晶粒細化，改善質(zhì)量 5. 在調(diào)試時，首先應(yīng)清潔模具工作面及板料面 6. 調(diào)整凸、凹模間隙，使之均勻 7. 改變拉延方向，在拉延時將坯件固定 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設(shè)計 38 6 汽車覆蓋件模具 CAM 隨著計算機與數(shù)控加工設(shè)備的發(fā)展， CAM（計算機輔助制造）已經(jīng)在模具（特別是在汽車覆蓋件模具）生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用， CAM 技術(shù)就是利用計算機及相應(yīng)的數(shù)控加工設(shè)備對整個加工過程進行程序化控制、管理和監(jiān)督。 采用 CAM 的意義 由 CAD系統(tǒng)所生成的產(chǎn)品數(shù)字模型以及與制造工藝有關(guān)的產(chǎn)品信息在 CAM系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的應(yīng)用模型，設(shè)計與制造所用模型的唯一性保證了產(chǎn)品的精確定義與制造；應(yīng)用 CAM 系統(tǒng)，可以在產(chǎn)品的零件圖上完成全部加工過程的模擬，選擇優(yōu)化的加工方法，并通過對刀具軌跡的驗證來確認 加工的正確性、工藝性以及可靠性；數(shù)控加工編程系統(tǒng)的應(yīng)用對縮短產(chǎn)品的制造周期，減少產(chǎn)品的準備時間，尤其是對于批量小、變化快、復(fù)雜程度大和精度要求高的產(chǎn)品具有明顯的優(yōu)勢。 利用工藝補充完成以后的凹模型面作為 CAM 的數(shù)學模型，在 Hyper Mill 下進行數(shù)控加工。從毛坯開始到最終形成工件表面的形式，一般采取幾個不同的加工階段，分別采取不同的加工策略。毛坯件為中間挖空，兩底面均為平面的鑄件。粗加工為保證最高效率，要切除大量的多余材料，一般采用分層切削；半精加工為保證精加工余量，同時保證一定的效率，沿曲面長邊方 向走刀，切除粗加工時留下的高低不平的剩余材料肩；精加工時沿曲面射狀走刀，保證最終凹模表面質(zhì)量，并使刀軌與拉延方向一致，以利于沖壓過程中的材料流動。 在進行加工前，首先