模具材料的性能要求及保养常识

模具材料的性能要求及保养常识（通用3篇）

模具材料的性能要求及保养常识 篇1

模具材料的性能要求及保养常识

一、模具材料选材要求

模具选材是整个模具制作过程中非常重要的一个环节。

模具选材需要满足三个原则，模具满足耐磨性、强韧性等工作需求，模具满足工艺要求，同时模具应满足经济适用性。

模具满足工作条件要求

1、耐磨性

坯料在模具型腔中塑性变性时，沿型腔表面既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦，从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。

硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下，模具零件的硬度越高，磨损量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。

2.强韧性

模具的工作条件大多十分恶劣，有些常承受较大的冲击负荷，从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断，模具要具有较高的强度和韧性。

模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。

3.疲劳断裂性能

模具工作过程中，在循环应力的长期作用下，往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。

模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。

4.高温性能

当模具的工作温度较高进，会使硬度和强度下降，导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此，模具材料应具有较高的抗回火稳定性，以保证模具在工作温度下，具有较高的硬度和强度。

5.耐冷热疲劳性能

有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态，使型腔表面受拉、压力变应力的作用，引起表面龟裂和剥落，增大摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一，帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。

6.耐蚀性

有些模具如塑料模在工作时，由于塑料中存在氯、氟等元素，受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体，侵蚀模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加剧磨损失效。

工艺性能

模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。

1.可锻性

具有较低的热锻变形抗力，塑性好，锻造温度范围宽，锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。

2.退火工艺性

球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。

3.切削加工性

切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。

4.氧化、脱碳敏感性

高温加热时抗氧化怀能好，脱碳速度慢，对加热介质不敏感，产生麻点倾向小。

5.淬硬性

淬火后具有均匀而高的表面硬度。

6.淬透性

淬火后能获得较深的淬硬层，采用缓和的淬火介质就能淬硬。

7.淬火变形开裂倾向

常规淬火体积变化小，形状翘曲、畸变轻微，异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低，对淬火温度及工件形状不敏感。

8.可磨削性

砂轮相对损耗小，无烧伤极限磨削用量大，对砂轮质量及冷却条件不敏感，不易发生磨伤及磨削裂纹。

1、使用性能1.密度小：塑料密度小，对于减轻机械设备重量和节能具有重要的意义，尤其是对车辆、船舶、飞机、宇宙航天器而言。

2.比强度和比刚度高：塑料的绝对强度不如金属高，但塑料密度小，所以比强度

(σb/ρ)、比刚度(E/ρ)相当高。尤其是以各种高强度的纤维状、片状和粉末状的金属或非金属为填料制成的增强塑料，其比强度和比刚度比金属还高。

3.化学稳定性好：绝大多数的塑料都有良好的耐酸、碱、盐、水和气体的性能，在一般的条件下，它们不与这些物质发生化学反应。

4.电绝缘、绝热、绝声性能好。

5.耐磨和自润滑性好：塑料的摩擦系数小、耐磨性好、有很好的自润滑性，加上比强度高，传动噪声小，它可以在液体介质、半干甚至干摩擦条件下有效地工作。它可以制成轴承、齿轮、凸轮和滑轮等机器零件，非常适用于转速不高、载荷不大的场合。

6.粘结能力强。

7.成型和着色性能好。

经济要求在给模具选材是，必须考虑经济性这一原则，尽可能地降低制造成本。因此，在满足使用性能的前提下，首先选用价格较低的，能用碳钢就不用合金钢，能用国产材料就不用进口材料。

另外，在选材时还应考虑市场的生产和供应情况，所选钢种应尽量少而集中，易购买修模据不完全统计，机械加工行业中每年模具的消耗量价值是各种机床总价值的五倍，可想而知，机械、冶金、轻工、电子等行业中模具市场是如此的巨大。又如：在冶金行业，每年仅热轧轧辊消耗量就在三十万吨以上，热轧辊价值占钢材生产成本的5%以上。模具的大量消耗，不仅直接增加生产成本，而且因频繁更换模具而造成大量生产线频繁停产造成更大的经济损失。

模具的失效事实上均因其表层局部材料磨损等原因而报废，而且模具的加工周期很长、加工费用极高(尤其是精密复杂模具或大型模具制造加工费高达数十万元乃至数百万元)。因此，对模具真正承受磨损作用的特定部位进行表面强化，以大幅度延长、提高工模具的使用寿命，无疑是一种具有重要经济意义的方法。另外，大多数模具只因表面很薄一层材料被磨损后即失效报废，因此，只须对模具及关键金属零部件表面磨损局部区域进行修复，并在修复过程中把模具表面真正实际承受磨损的表面涂上一层高硬度高耐磨金属层，就可“变废为宝”，不仅使模具得到修复，修复后的模具的使用寿命还将较原模具大幅度提高，经济效益巨大(例如：修复一根电厂电机大型轴包括各种准备时间在内用微束冷焊机也仅需数天时间，但可创造上百万元的经济效益)。

模具修补机是修复模具表面磨损、加工缺陷的高新设备。模具修补机的原理是利用高频电火花放电原理，对工件进行无热堆焊，来修补金属模具的表面缺陷与磨损，主要特点是热影响区域小，模具修复后不会变形、不退火、无应力集中、不出现裂纹，保证了模具的完好性;也可以利用它的强化功能对模具工件进行表面强化处理，实现模具的耐磨性、耐热性、耐蚀性等。

模具修补机强化模具寿命长，经济效益好。可以应用各种铁基合金(碳钢、合金钢、铸铁)等、镍基合金等各种金属材料模具及工件的表面强化及修复并大幅提高使用寿命。应用范围：机械、汽车、轻工、家电、石油、化工、电力等工业装备制造部门及使用部门，航空发动机关键耐磨件、热挤压模具、温挤压膜具、热锻摸、轧钢滚动导卫、轧辊、汽车发动机凸轮轴等零件及模具

16维护保养1：模具长时间使用后必须磨刃口，研磨后刃口面必须进行退磁，不能带有磁性，否则易发生堵料。模具使用企业要做详细记载、统计其使用、护理(润滑、清洗、防锈)及损坏情况，据此可发现哪些部件、组件已损坏，磨损程度大小，以提供发现和解决问题的信息资料，以及该模具的成型工艺参数、产品所用材料，以缩短模具的试车时间，提高生产效率。应在注塑机、模具正常运转情况下，测试模具各种性能，并将最后成型的塑件尺寸测量出来，通过这些信息可确定模具的现有状态，找出型腔、型芯、冷却系统以及分型面等的损坏所在，根据塑件提供的信息，即可判断模具的损坏状态以及维修措施。

2：弹簧等弹性零件在使用过程中弹簧最易损坏，通常出现断裂和变形现象。采取的办法就是更换，在更换过程中一定要注意弹簧的规格和型号，弹簧的规格和型号通过颜色、外径和长度三项来确认，只有在三项都相同的情况下才可以更换。弹簧以进口的质量为佳，著名品牌有Raymond模具弹簧等。

3：模具使用过程中冲头易出现折断、弯曲和啃坏的现象，冲套一般都是啃坏的。冲头和冲套的损坏一般都用相同规格的零件进行更换。冲头的参数主要有工作部分尺寸、安装部分尺寸、长度尺寸等。

4：紧固零件，检查紧固零件是否松动、损坏现象，采取的办法是找相同规格的零件进行更换。

5：压料零件如压料板、优力胶等，卸料零件如脱料板、气动顶料等。保养时检查各部位的配件关系及有无损坏，对损坏的部分进行修复，气动顶料检查有无漏气现象，并对具体的情况采取措施。如气管损坏进行更换。要对模具几个重要零部件进行重点跟踪检测：顶出、导向部件的作用是确保模具开合运动及塑件顶出，若其中任何部位因损伤而卡住，将导致停产，故应经常保持模具顶针、导柱的润滑(要选用最适合的润滑剂)，并定期检查顶针、导柱等是否发生变形及表面损伤，一经发现，要及时更换;完成一个生产周期之后，要对模具工作表面、运动、导向部件涂覆专业的防锈油，尤应重视对带有齿轮、齿条模具轴承部位和弹簧模具的弹力强度的保护，以确保其始终处于最佳工作状态;随着生产时间持续，冷却道易沉积水垢、锈蚀、淤泥及水藻等，使冷却流道截面变小，冷却通道变窄，大大降低冷却液与模具之间的热交换率，增加企业生产成本，因此对流道的清理应引起重视;对于热流道模具而言，加热及控制系统的保养有利于防止生产故障的发生，故而尤为重要。

模具材料的性能要求及保养常识 篇2

1 水泥

从国内实际情况出发,高性能混凝土所用水泥应具有足够的强度、良好的流变性能,并与目前广泛使用的高效减水剂有很好的适应性[3]。一般而言,配制C60以上的高强混凝土,需优先选用42.5或更高强度等级的硅酸盐水泥,但如果采用优质的矿物掺合料和超塑化剂,也可选用42.5普通硅酸盐水泥[4]。如采用强度等级42.5的普通水泥可以配制实际强度超过100 MPa的泵送混凝土[5,6]。因此,配制高性能混凝土甚至高强度的高性能混凝土,不必强调水泥的高强度等级(通常是指强度等级为52.5以上的水泥)。

由于高性能混凝土的特点之一是低水灰比,为确保其流动性,所用水泥的流变性能比强度更重要。如果水泥的粗细颗粒级配恰当,也可得到良好的流变性能。水泥中3～30μm的颗粒主要起强度增长的作用,而大于60μm的颗粒则对强度不起作用,因此3～30μm的颗粒应当占90%以上;小于10μm的颗粒主要起早强的作用,而其中小于3μm的颗粒只起早强作用,但颗粒小于10μm时需水量大,因此流变性能好的水泥10μm以下的颗粒应当少于10%[1]。

水泥与减水剂之间的适应性问题在普通混凝土中就存在,在低水胶比的高性能混凝土中,适应性问题尤为突出,与水泥和高效减水剂适应性有关的影响因素也更明显[7]。水泥的矿物成分影响其与高效减水剂的适应性,主要包括水泥的C3A含量与总碱含量、水泥的细度、硫酸钙的形态与其掺量[4]。水泥过细,C3A含量过高,将导致水泥水化速度过快,使混凝土收缩增大、内外温差偏大、抗裂性下降,影响混凝土的耐久性,另外水泥中的碱含量过高不仅容易引发混凝土的碱-骨料反应,而且增加混凝土的开裂倾向。要求水泥比表面积≤350 m2/kg、C3A≤8.0%、碱含量≤0.06%[8]。

此外,对水泥质量影响较大的两个问题:碱含量(前已述及)和氯离子含量,将对高性能混凝土的耐久性带来不利影响,必须加以限制[9]。由此可见,应当综合水泥的流变性能、强度和耐久性等指标,对水泥的原材料组分进行优化。随着高性能混凝土的发展,生产适用于高性能混凝土的水泥势在必行。如中国建筑材料科学研究院以高贝利特水泥(熟料中低钙矿物贝利特(C2S)含量大于50%,具有水化热低、水化温升低、后期强度增长率高、干缩小、抗化学侵蚀性能及耐磨性好的优点[10])为主要胶凝材料,成功配制出了强度等级为C50～C80的高贝利特水泥高性能混凝土,高贝利特水泥混凝土的耐久性普遍优于硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥混凝土[11]。

2 骨料

当混凝土强度等级在C60以上时,基于增强界面强度和碎石匀质性的考虑,一般选用石子最大粒径≤25 mm,而且随着强度的增加,最大粒径还要减小,原因主要是采用小粒径石子,骨料-水泥浆界面应力差(可能会引起微裂缝)也较小;较小骨料颗粒强度比大颗粒强度高,因为岩石破碎时消除了控制强度的最大裂隙[12]。同时还要对粗骨料的级配、物理性能(表观和堆积密度、吸水率、粒形等)、软弱颗粒、含泥量、碱活性物质含量等指标进行严格控制。文献[13]研究表明:粗骨料最大粒径为20 mm的混凝土7 d、28 d龄期抗压强度最高,如图1所示;这表明在水泥用量与砂率一定的条件下,混凝土的抗压强度存在粗骨料最大粒径效应。

配制高性能混凝土宜选用干净的河砂,避免含有云母和泥土[14],必须重视砂中含泥量对混凝土性能,尤其是强度的影响。研究表明[12],细度模数2.7～3.0的砂能够达到最佳工作性能和抗压强度,而低于2.5的细骨料配制的混凝土过于粘稠。同时还要对细骨料的坚固性、碱活性等指标加以严格控制。

必须注意到目前我国天然矿石资源短缺、乱采滥挖砂石的现象屡禁不止、砂石质量严重失控,如何开发新的骨料资源,已成为混凝土工业的新课题[15]。目前,低品位(容易发生碱-骨料反应的骨料以及密度、吸水量等比较差的骨料)骨料[16,17]、再生骨料[18,19]以及轻骨料[20,21,22,23]已逐步得到开发和应用。

3 矿物外加剂

矿物外加剂是高性能混凝土的第六组分,也是普通混凝土高性能化必不可少的材料。矿物外加剂具有形态效应、火山灰效应、微骨料效应[24,25,26,27],不仅有利于水泥水化作用和混凝土工作性、强度,增强粒子密集堆积,降低孔隙率,改善孔结构,而且对抵抗侵蚀和延缓性能退化都有较大的作用[28]。

常用的矿物外加剂有粉煤灰、矿粉、硅粉等。粉煤灰具有一定的保水性,能改善混凝土的粘聚性和泌水性,提高新拌混凝土的工作度,起到固体减水剂的作用[29,30,31];随着粉煤灰掺量的增加,后期强度增长较快,同时混凝土的劈拉和抗折强度也具有后期增长较快的特点[31,32,33,34,35];掺入适量粉煤灰能提高混凝土的抗渗、抗氯离子渗透、抗冻等耐久性能[36,37,38];在提高抗裂性方面,彭卫兵等人[39]采用ANSYS 6.1有限元分析程序及改进后的椭圆环约束开裂试验,得出粉煤灰的掺入可改善混凝土的变形,延长砂浆初始开裂时间,但超过一定掺量则会影响混凝土在荷载作用下的抗裂性能,其他试验结果也表明[31,40,41,42],掺入适量粉煤灰能降低混凝土的干缩变形、水化热等,从而提高其抗裂性能。矿粉的颗粒极细、活性极强,可以使混凝土的孔隙和毛细孔进一步填充和细化,提高硬化水泥浆体的密实度,并且减少和细化晶体,形成更多的水化产物[43]。众多文献表明[28,44,45,46,47,48],矿粉能提高新拌混凝土的流动性,硬化混凝土的强度、抗渗、抗氯离子渗透、抗冻等耐久性能,而且能降低混凝土的水化热。硅粉的超细度和高含量的无定型SiO2使其在混凝土中的微填充效应和高火山灰活性效应得到充分发挥,除显著提高混凝土的力学性能外,几乎对耐久性能的所有方面都有不同程度的改善,尤其在设计C80以上的高强高性能混凝土[49],以及具有特殊耐久性要求的混凝土工程(如海洋工程、水工抗磨蚀护面等),使用硅粉通常是取得良好综合技术经济效果的最可行的途径[50]。

不同矿物外加剂在混凝土中的应用各有优点,但也存在缺点。例如掺粉煤灰的混凝土早期强度低、抗碳化能力较差[38,51,52];矿粉自收缩较大,而且细度越细,早期自收缩将越严重[53,54];硅灰早期收缩较大以及易产生塑性开裂等[51,55]。为了发挥各种矿物外加剂的优异性能,将其复合掺入混凝土中,各自的形态效应、火山灰效应、微骨料效应交互作用,从而产生超叠加效应,进一步提高混凝土的性能[56,57,58,59],并广泛应用于各种工程[60,61,62]。

关于掺量问题,同济大学姚武教授建议了常用矿物外加剂的掺量[4],详见表1。发展绿色高性能混凝土的主要措施之一就是在配制高性能混凝土时最大限度和合理地使用矿物外加剂,节约资源和能源。目前,大掺量粉煤灰和磨细矿渣混凝土已得到广泛研究[66,67],并逐步应用于实际工程[28,68],而硅粉的掺量不宜过大,也不宜太小,最佳掺量在10%左右[69,70]。

另外,其他的一些矿物外加剂如偏高岭土[71,72]、沸石粉[9]、稻壳灰[73]等也已经用来配制高性能混凝土。

4 化学外加剂

在研究矿物外加剂过程中离不开使用减水剂,减水剂的性能直接决定了矿物外加剂的使用效果。实践证明,矿物外加剂与减水剂“双掺”技术的应用效果较好,是实现混凝土高性能化最根本的手段[74]。现在,减水剂已成为混凝土中的第五组分[75],而高效减水剂是配制高性能混凝土必不可少的技术措施之一,主要有以下5种[3]:1)萘磺酸盐甲醛缩合物(萘系高效减水剂);2)三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物(密胺系高效减水剂);3)脂肪族系高效减水剂;4)氨基磺酸盐系高效减水剂;5)聚羧酸盐系高效减水剂。在国内减水剂的应用中,存在着以萘系高效减水剂为主流,蜜胺树脂、脂肪族、氨基磺酸盐等高效减水剂共同发展,聚羧酸高效减水剂逐步深入研究和初步应用为方向的趋势[76,77]。

表2列出了我国2003年高效减水剂的总产量达到92.6万吨[3]。需要指出的是,聚羧酸高效减水剂自1995年出现以来,由于其具有掺量低、减水率高、分散性好、与水泥适应性好、坍落度损失小、混凝土后期强度较高、对干缩影响也较小、不缓凝、不泌水等诸多优点[78],已成为我国外加剂行业的研究热点[79,80,81],并逐步应用于实际工程[82,83,84]。据统计,2005年我国聚羧酸系减水剂使用量约5万t,2006年上升至15万t,2007年这一纪录将继续被更改[78]。

高效减水剂在使用过程中应注意以下几点:与水泥的适应性[85,86];水泥碱含量的影响;石膏对外加剂的影响;减水剂之间相容性问题等。另外,随着工程综合性能要求的提高,高效减水剂常与其他品种的化学外加剂(引气剂、缓凝剂等)复合使用。例如,青藏铁路风火山隧道工程采用由铁道科学研究院研制的、适用于青藏铁路沿线不同环境气候条件下和各种结构部位及类型的混凝土系列复合外加剂来配制低温早强泵送混凝土,达到了在规定负温条件下混凝土7d、14d、28d的抗压强度比同期基准混凝土分别提高20%～40%、30%～40%和25%～35%的工程要求,保证了风火山隧道的质量[87]。大量工程实践表明[88,89,90,91],复合外加剂由于其具有优异的综合性能,正得到越来越广泛的应用。

5 结语

冲压模具改进设计及要求分析 篇3

关键词：冲压模具,改进设计,要求

引言

当前,工业的生产和科学技术正在迅速的发展,多数的新工艺、新技术、新材料正在不断的涌现着,从而促进了冲压技术的不断革新和发展。冲压模具是在常温下,利用冲压设备对金属和非金属材料完成冲裁分享或变形作业,从而最终获得所需零件或工序产品的模具。冲压模具以生产效率高、产品质量稳定、互换性好、材料利用率高、适应范围广、操作简单等特点,而广受生产企业的欢迎,现已成为机械加工行业不可缺少的重要成形加工手段。

1 冲压模具的基本设计要求

1.1 符合冲件成形的条件

冲件成形的基本要求有多种条件构成,其主要有:结构形状、尺寸、精度、相关技术要求符合设计或工艺文件的规定,无明显的冲压成形工艺缺陷,如塌角、剪切面斜度过大,毛刺超过规定要求,冲件变形、回弹,表面拉伤、断裂,各成形部分相互间方向、位置关系超差,拉深件起皱、掉底等。在冲件形成的条件中,我们要注意在设计模具时,必须解决好与冲件质量和稳定性有关的问题,以免因小失大,给冲件质量的稳定性带来影响。

1.2 模具的设计要具有安全性

在生产的过程中,冲压模具是一种实现生产服务的工具。在其使用的方面和操作工有着直接的关系,操作方便应是重点考虑的内容。使用方便,操作工的劳动强度就降低,工作过程才会安全可靠。冲压操作本身是风,险系数较大的工种,模具设计时充分考虑了安全因素,就会为冲压操作整体安全奠定良好的基础。

1.3 冲压模具的生产效率要高

在一定的条件范围内,可以通过一模多件的方式提高生产效率。另外,模具的定位、卸料脱模、取件方式也是影响生产效率的因素。例如,直接用漏料出模的方式优于推料、打料脱模的方式;双侧面导料方式优于单侧面导料方式;侧刃定距方式优于挡料销定位方式。

1.4 冲压模具要便于更换、维修

冲压模具是在强力冲击和摩擦环境中工作的,受冲件结构形状和不同成形方式的影响,个别零件或部位容易出现变形、磨损甚至断裂失效的现象,此时组成模具的其他零件还处于可用状态,必要的维修、更换能使模具恢复正常工作状态。因此,设计冲压模具时,要针对易损部位或易损件采取适当的措施,可以备用一定数量的易损件,使今后的维修或更换更便捷。

2 冲压模具设计的工序

2.1 掌握设计有关的技术性资料

冷冲压模具是为特定产品的特定加工内容服务的专门工具,这些特定的加工内容是冷冲压模具设计的主要依据,也是相关产品技术资料的主要内容。通过阅读和消化产品的技术资料(包括产品图、产品零件图及零件的加工工艺),可以了解模具所需完成的工作内容及基本要求。彻底弄清楚相关技术资料,可以防止犯经验主义的错误。

2.2 分析冲件工艺

依据冲件的尺寸大小、结构形状特点、成型内容的关系、技术要求、材料的厚度和种类、机械性能等等,对冲件工艺技术进行深入地分析,以便决定或选择每套模具的成形内容、模具类型、结构形式、导料定位方式及卸料脱模方式等。为给具体的模具设计创造条件,在对冲件进行工艺分析时,要完成首次从坯料上冲切分离出冲件的排样,弯曲件和拉深件工序坯件的展开图设计和展开尺寸计算,压力中心计算,冲压力计算和冲压设备的选择,模架结构形式及规格的选择。对设计任务书的要求有不同意见时,应及时与相关部门人员沟通、协商,形成准确的结论性意见。

2.3 选择冲压模具的结构形式

对模具设计中很多细节造成影响的因素是模具的结构形式的选择,主要包含以下几个方面:①根据排样,选择和决定送料方向;②根据冲件的结构特点、冲压成形内容、尺寸大小,选择凹模的形状,即用圆形或是矩形;③选择和决定导料及定位方式;④根据冲件和排样、导料和定位方式等,经分析、计算决定凹模的外形尺寸,计算中包括压力中心计算,分析后可以根据经验作出适当的调整,达到多方面兼顾的目的;⑤模架结构及规格的选择决定;⑥卸料、脱模方式的选择等。

3 冲压模具改进设计的实例

3.1 模具改进前

本文以一套倒装式冲孔、落料工艺组合的复合模(见图1)进行分析,其在改进前具有以下的特点:

注:1-对角导柱模架9:号;2-凹模;3-内六角圈柱头螺打M10x80;4-冲孔凸模1;5-内六角圈柱头螺打Mzox25;6-冲孔凸模n;7-上垫板;8-带凸缘冲头把巾60x90;gee-打杆;1)一一打板。11-推板;12es-顶杆巾8x35;13-辅助铺必10x55;14-圆柱销必10x90;15-凸模固定板; 16-衬板;17-弹压御料板;18-却料螺打巾10xs;19-圈柱销巾10×60;20-下垫板;21-防转销; 22-凸凹模;23-活动档料销;24-弹顶器;25-内六角圈柱头螺打M10×55;26-凸凹模固定板

3.1.1 模具结构分析

活动挡料销导料定位;弹压卸料加刚性打料装置;凸凹模固定端加粗带凸缘固定,加防转销锁定方向;直通刃口凹模与推板配合良好等。

3.1.2 模具使用效果

完成模具的制作之后,可以通过试验进行论证,将其冲切成符合要求的冲件。但正式使用时,生产产品约50个冲件,发现凸凹模矩形孔四角位置开裂。经几次更换凸凹模,结果都是相同的,获得冲件的数量相差不多。同时,发现底座中部已开始向下凸出变形。究其原因,可能是冲压力大,集中在中心部位,多次使用超过了其承受能力而变形。因此,若不对模具加以改进,就无法适应和满足批量生产的需要。

3.2 模具改进方案

利用复合冲切成形,必须要解决凹凸模三孔部位强度问题。唯一的办法是加大冲件三孔长边两侧的搭边宽度,因此采用了加大冲件外圆尺寸和减少中间圆孔直径的方式,将矩形孔两侧的搭边宽度分别加大了3。成形后再用一套类似冲圆垫圈的复合模,用内外同时切边的方式去掉增加宽度的部分材料。图2为磨具改进后的图示。

注:1-导套;2-凹模:3-凸模固定板;4-推板;5-盖板;6-内六角圈柱头螺钉;7-冲孔凸模:8-内六角圆柱头螺钉;9-冲孔凸模;10-打板;11-打杆;12-带凸缘冲头把; 13-顶杆中8×34;14-团钢丝弹黄3×17×58;15-开梢沉头螺钉;16-辅助销;17-圆柱销;18-上垫板;19-衬板;20-导套32×55;21-上托;22-底座;23-导柱;24-卸料螺钉;25-圆柱销;26-凸凹模固定板;27-内六角圆柱头螺钉;28-凸凹模;29-活动档料销;30-弹压卸料板;31-下垫板;32-内六角圆柱头螺钉;33-弹顶器;34-导柱。

3.3 模具改进设计后的特点

改进后的复合模,它有如下特点:①凸凹模由于冲件搭边加宽,强度得到加强,外形采用直通式结构直接装人凸凹模固定板固定,再用螺钉拉紧,也不再需要防转销锁定方向;②上模推件板采用组合形式,盖板用开槽沉头螺钉和推板连接固定,制作方便,可以提高配合质量;③冲孔凸模,沿圆周方向留凸缘固定,内外圆弧为直通,制作时可做成整圆再切割成单件,多余的可留作维修更换备份件,直接使用;④上模刚性打料装置附设了圆钢丝弹簧,可以防止打料时推板可能出现偏斜而影响正常推件;⑤改用非标准钢质。

4 结语

总而言之,要想满足信息化带动工业化发展,我们必须要提高质量技术水平,逐渐缩小模具改进技术的差距。不断提升自主开发能力、重视创新、走新型工业化道路,将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来,最终促进我国冲压模具的质量技术水平更上一层楼。

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