級進模設計要點及模具使用故障排除方法

馮建明

一、級進模設計要點

1.產品的展開計算與排樣

對有折彎和成型的工件,首先要讀懂產品圖,然后展開計算,產品的展開尺寸一般是通過經驗計算得來的,也可以通過軟件計算得來,無論用哪種方法,都應該保證計算結果在允許的范圍內,如果展開計算錯誤,生產出來的產品一定會不合格,再改正不僅不易操作且耽誤工時。所以應該對工件展開計算的結果進行驗算,以保證展開尺寸準確無誤。

設計計算排樣圖的過程,是確定模具結構的過程。如果排樣圖確定了,那么模具的基本結構也就能夠確定。所以,在進行排樣設計時,要進行全面詳盡的考慮,同時兼顧局部結構,而且還要多注意細節。

例如,在分配每一工位時,不但要考慮哪一工位沖裁、哪一工位折彎、哪一工位成型,還要考慮各個鑲塊應如何排布,排布的空間是否足夠,各個鑲塊之間的位置是否會造成相互影響。對于沖裁的工位,應主要考慮力如何分布才能均勻合理,沖裁模強度是否足夠,復雜的沖裁應適當分插。對于折彎和成型等工位,則應考慮是否能一次成型,如果沒有把握,應增加一步頂成型或空位,以方便模具的調整。對于平面度要求高或成型中易形成翹曲的產品,應增加校平工位平面度。

在排步工位順序時,應注意前后、上位不能影響,否則應調整工位順序。例如:在加工Z字型工件時,如果有孔的位置要求,就要采取預沖孔,然后再折彎,再進行精沖孔,這樣才能保證工件位置及精度要求。

級進模的最后上位是很重要的工位,因為它涉及到產品如何從模具中取出,一般的出件方式主要包括吹出和落下,有的特殊產品需要機械手取出,無論是哪一種出件方式,折彎和成型都需要進行切斷,切斷處的大小尺寸和位置要經過仔細考慮,因為它們不但影響到模具的出件,還影響到條料能否穩定,順利地送進。如果采用落料的出件方式,切斷處的毛刺方向與其它位置是相反的,這要同產品設計人員進行研討后才能確定。

設計排樣時,在保證條料能順利送進和穩定生產的前提下,應盡量減小料寬和步距,以降低板料零件的成本。

2.鑲塊設計

沖裁凸凹模的形狀是由產品的形狀決定的,它可以采用直身法結構也可采用加強型結構。主要的固定方式有臺階固定、壓塊固定,螺絲固定這三種固定方式,便于維修快捷更換,特別是臺階固定最安全可靠,可以根據需要自由選擇。

凹模刃口可以直接在凹模板上加工出,但對于產量較大或硬度較高的產品,應設計凹模鑲塊,以方便維修、快速換裝、降低成本、安全可靠。凹模鑲塊固定方式有框套熱壓法、框套螺釘緊固法、斜楔緊固法(直接以螺釘、銷釘緊固),以上四種可根據工件具體形狀進行選擇。

3.摸板設計

標準的級進模板包括卸料板、固定班、凹模版、上模座、下模座。其中卸料板、固定板、凹模板是關鍵模板,也是級進模必不可少的。卸料板主要起卸料、導向、壓料三個作用。固定板起著固定凸模的作用。凹模板既可以充當凹模刃口,也可以在其上鑲拼凹模鑲塊。

4.其他零件設計

在級進模中,一些輔助零件對模具的順利工作起著重要作用。如導正釘對產品的精度有較大的影響,一般在第一工位沖兩個孔,后續工位用這兩孔進行雙導向,工位定位準確,保證工件的精度,保證模具的使用壽命。

二、生產中的故障排除

在級進模的生產中,有時會出現一些故障,給生產造成影響,下面介紹一些常見故障的解決方法。

1.產品毛刺增大

當模具生產一段時間后,會出現生產零件毛刺增大現象,這時應檢查凸、凹模刃口,如果發現刃口模磨損或生產產生崩刃,應進行刃磨,刃磨后給凸模凹模墊上相應厚度的墊片,當凹模經過多次刃磨后,應當檢查刃口無磨損,而零件上的毛刺不均勻,是因為沖裁間隙產生了偏移,這時要進行間隙調整。

2.漏料孔堵塞

在級進模設計中,特別要注意到落料的順暢,否則就會損壞模具,造成凸模折斷或凹模漲裂。要防止漏料孔堵塞、保證落料暢通,就一定要控制好漏料孔的尺寸大小,對于一些細小突出的部分,漏料孔的尺寸要適當放大,而對于廢料翻滾造成的漏料孔堵塞,要減少漏料孔的尺寸。所以在進行模具設計時,應給予漏料孔足夠的重視,設計凹模板墊板時要以凹模為參照,以此類推,最后,要保證安裝板上開斜坡,以保證廢料或工件最終滑入機床漏料孔。

另外,注意凹模刃磨損或沖壓油過多也會造成漏料孔堵塞,要及時刃磨或減少、更換沖壓油。

3.送料不暢

(1)當生產時送進步距與設計步距有差異時,應調整送進步距。

(2)當兩導料板之間的尺寸過小或有斜度時,應重新安裝導板或修正導料板之間導向面相互平行,送料暢通。

(3)當導料裁得不規范,寬窄不均勻時,應控制好裁板寬度。

(4)當導料板的工作面與側刃不平行,條料沖裁后形成鋸齒形時,易使條料卡住,應重新調整料板的安裝位置。

(5)當側刃與導料擋塊之間有縫隙,且配合不嚴形成較大的毛刺時,應修調整側刃及擋塊之間的間隙,使之密合。

總之,要搞好級進模的設計,重點是合理的布局、結構及形式,所以在進行級進模設計時要全面考慮工藝,設計的同時還要注意在使用后便于及時修正。實際生產中具體問題應具體分析,根據實際生產情況進行模具調整也是必要的。在模具維修時,應該多注意細節,找出問題的根本原因,再對其實施維修。定期維護、保養可以大大提高模具的使用壽命。

(作者單位:江蘇泰州技師學院)