第一节 模具的定义
模具,是工业产品重要构成,有特别结构形式,是为让材料经特定方式成型,它不只是工具,更是关键设备,能大量产出有特定形状尺寸要求的工业产品零部件,从大型飞机、汽车,到小型茶杯、钉子,差不多所有工业产品塑造都离不开模具,模具生产制件具备高精度、高一致性与高生产率,使其他加工方法难以相比,模具在极大程度决定着产品质量、效益以及新产品开发能力,因而被称作“工业之母” 。
模具类型繁多,其中拉延模,修边模,冲孔模,翻边模以及整形模等所占据的地位极为重要,它们各自发挥着与众不同的作用,共同构建成冲压模具的完整体系 。
第二节 冲压模的成形特点
金属或非金属板料,在常温状态下,借助压力机以及模具,被施加一定的压力,进而发生分离或者变形,最终制成所需的零件,此工艺方法叫冲压模,这类零件就是我们平常所谓的冲压模,其中,拉延模、修边模、冲孔模、翻边模,还有整形模等不一样类型的冲压模,在成形进程里呈现出各自显著的特点。
其为拉延模,于压力机施加的作用之下,会去拉延平板毛坯,使之成为曲线形空心件,或者成为覆盖件。
·修边模:去除平的、空心的或立体实心零件的多余外边。
·冲孔模:通过封闭轮廓将零件内的材料分开,从而形成孔。
·翻边模:利用拉伸工艺,使原冲孔的孔边翻起形成凸缘。
整形模,它能把早先经过压弯或者拉伸处理的零件,借助模具进行再次塑形,使其成为需要的形状。
第三节 冲压模的结构组成
冲压模主要是由两大类别的零件来构成的,一类是工艺性零件,另一类是结构性零件,工艺性零件会直接去参与冲压工序,它会与材料或者冲压件直接产生接触,像成形零件、定位零件以及压料零件等都属于工艺性零件,而结构性零件在模具当中起到的是安装、组合以及导向的作用,其中涵盖支撑零件、导向零件以及紧固零件等 。
汽车模具结构更为复杂,其通常涵盖上模座,包含多个组件,如下模座、压料圈、凸模部分、凹模部分等,以及各类标准件和安全装置等同属其中。在制造进程里,汽车模具在诸多方面有特殊要求,像高精度、高硬度以及单件生产等,其设计、制造周期相对较长。
第二节 汽车模具的制造流程
冲压工艺分析和模具生产估算
遭受汽车模具制作委托之后,首要之事是依照给出的制品零件图样或者实物之物,开展周全的冲压工艺剖析。这一流程关联到琢磨将采用之物模具套数,模具的特定结构以及主要的加工方式。跟着,依据这些剖析成果,开展模具创造的估量,涵盖模具费用、预计送交到期、模具整体寿命乃至所需设备等方面的综合斟酌。
冲压工艺分析
冲压工艺属于汽车模具制造的核心部分,它涉及借助模具给毛坯施加外力这种行动,这种外力会促使毛坯产生塑性变形或者分离,经过如此操作后能得到符合特定尺寸要求的工件、具备特定形状要求的工件以及满足特定性能要求的工件。冲压工艺应用范围广泛,它不但能够加工金属板料,还能够加工棒料,而且还能够处理多种非金属材料。 该工艺展开的过程一般是在常温状态之下进行的,所以它也被称作冷冲压 。
我们要在冲压工艺分析里,综合考量多个参数。接着通过这些参数,去确定最优的冲压方案。冲压件存有工艺性,它对产品质量以及成本,有着直接的影响。良好工艺性,意味着具备简单的工序。还意谓着可实现高效的加工。而且有着原材料的节约。并且能延长模具的寿命。同时,它与产品质量的稳定性相关。还和生产效益的提高有关系。
模具估算部分
模具的估算,涉及到多个不同的方面,其中涵盖了模具费用,还有预计交货的时间期限,以及模具总的使用寿命,另外还包括所需的设备等等。这些方面所进行的估算,不仅仅是能够帮助我们,做到准确地进行报价,并且合理地制定生产计划,而且这些估算实际上还能够为后续的生产过程,提供强有力的支持。与此同时,这些估算也是对模具制造价格这个关键指标,以及交货期这个必要指标,还有总寿命此重要指标进行评估的重要依据。
了解应用模具的设备性能、规格及其附属设备。
模具设计
于模具设计起始阶段,信息之收集以及对其所作之研究,有着至关重要之重要性至关重要。此等信息之中,不但涵盖产量、产品此以单价、模具之价格以及交货交货期等与之相关营业方面之数据,并且包含制品之质量要求、其所承担之用途以及也许可能具有之形状所发生此以改变等。与此同时,生产部门以及作为与之相关模具制造部门等这一些部门所提供之信息,亦是绝对没有办法能够缺少缺少至关重要非关不可的组成部分,它们对于整个模具设计而言,有着关乎关系到其设计之可行性以及效率等方面的重大影响。
模具制图
用以进行模具设计的模具制图,属于其中关键重要的环节,绘制装配图时,要清晰地将模具的结构以及功能展现出来,针对零件图而言,则需详细把尺寸公差以及表面粗糙度等相关信息标注清楚,在整个的绘制进程之中,应该挑选选用合适恰当的方法,以此来保证确保图纸的准确性以及可读性 。
模具制造工艺编制及要求
制造模具时,要严谨核查模具及其零件的各类参数,这其中涵盖了名称、图样、技术条件等。与此同时,毛坯的挑选与确认属于重大环节,该方面会直接对模具的质量跟成本造成影响。另外,工艺基准的选定与确定、成型件制造工艺的设计以及实现装配、试模工艺的制定等均是不可或缺的步骤。
确定装配方法和顺序;
对标准件进行检查并补充必要的加工;
进行装配与试模;
完成检查与验收。
(6)确定工序的加工余量
依据加工的技术要求,鉴于影响加工余量的各类因素,运用查表修正法,或者采用经验估计法 ,进而精确断定各工序的加工余量。
(7)计算并确定工序尺寸与公差
借助计算法,或是根据查表法,通过结合经验法这种方式 在针对模具成型件各工序的时候 准确无误地去明确工序尺寸以及公差,于此所谓公差是涵盖上下偏差的 。
(8)选择并确定加工机床与工装
从模具制造的要求出发,对需适用的加工机床以及工装设备展开合理化选并确定 。
(9)计算并确定工序、工步切削用量
对保证加工质量来说,合理确定切削用量至关重要,对提高生产效率而言,合理确定切削用量也至关重要,对于减少刀具损耗来讲,合理确定切削用量同样至关重要。切削用量涵盖主轴转速,切削速度,进给量,吃刀量以及进给次数等 。
(10)计算并确定工时定额
处于特定生产条件下,明晰模具制造周期,确定每道工序所需时长,这极具重要经济与技术意义,是针对提高工作人员积极性而言,是针对提升生产技术水平而言,还是针对确保按期完成,用户合同里规定的交货期而言 。
NC、CNC编程
于编程开展进程里,要依照一连串的工作流程,涵盖毛坯设计,确定加工方式,挑选刀具,划分工步,明确加工路线,设计尺寸公差,选定切削参数,以及抉择定位基准与夹具方案等。这般步骤会保障编程的精准性与效率,进而为模具制造给予可靠的技术支持。
针对那种有着特殊定位需求的零件,要十分用心地去设计定位基准,并且按照相应情况制作工装夹具,以此来保证加工的精准性。之后呢,进入信息生成阶段,这个阶段涵盖准备数据,还要编制程序,以及对程序展开调试。如此产生出来的加工信息会依照不一样的传递介质加以记录,从而给后续的加工予以指导 。
试切加工环节意义重大,它依据程序来开展初步加工,并且会对试切得来的零件实施严格检查。要是存在需要,就会去修改数控加工程序或者调整加工时候的参数,一直到符合质量方面的要求为止。一旦试切达到合格标准,便能够依照这个程序正式着手产品零件的加工生产 。
在零件加工进程里头,机加车间承担着依据图纸、工艺以及技术要求,针对大型零件予以加工的任务;进而拼装车间负责小型零件的加工事项,负责小型零件的划线事宜,负责小型零件的钻孔事项,还负责把拼装镶块安装到底板上的工作。除此之外,钳调车间同样涉入其中,负责针对零件着手修整工作,负责针对零件开展拆卸操作,负责针对零件进行划线工作,负责针对零件实施钻孔等任务。
在经历了一连串加工环节之后,热处理变成了不可缺少的一个步骤,按照工艺的要求,或许得施行全面或者表面的热处理,目的在于让零部件的HRC值达成模具所需要的标准,完成热处理以后,达标的零件会被送回到钳调车间去做精加工,并且和图纸一起被送到拼装车间开展零件最终度的精加工,这一整套流程保障了模具制造的高品质以及高效能 。
钳调车间,依据着图纸,遵照工艺以及技术规范,针对型面,对于轮廓,就刃口和安装附件,展开精细修整,一直到满足图纸要求,经由这样的流程,才可完成模具的装配工作。
钳调车间在模具出厂之前,要做一系列事,有清洗,有涂抹防锈油,有刷漆,还有钉标牌等,目的是保证模具完好且出厂质量达标 。
(16)装配环节,是把加工好的零件组合成一副完整的模具,此过程,涉及紧固零件,还常在装配调整间展开人工整修或者机械加工,以此确保模具的精准度以及性能。
钳调车间针对装配完毕的模具展开调试以及修整工作,历经预验收步骤,接着进行模具整改,随后接受客户终验收,以此来保证调出符合标准的产品工序件 。
第十八项,模具的最终完善工作,其重要性等同其他要求,涵盖清洗工作,涂抹防锈油的工作,刷漆的操作以及钉标牌的行为等,这些工作归属钳调车间负责,目的在于为模具的出厂事宜,以及模具的使用情况,提供全方位的保障措施。
模具调整
冲压模制造完毕之后,要于压力机上开展动态精度试冲压,以此来验证它的制造质量,借助试冲压出的工序件予以检查,找出问题并且消除制造缺陷,达成合格标准,这般的过程被称作冲压模的制造调整。
模具移交到使用单位后,因生产线上所用压力机或许跟制造单位不一样,环境与条件也有差别,所以得试压验收。试冲压时再次检查并消除制造缺陷,保证冲压产品是合格的,这个过程称作使用调整。
冲压模试冲压调整存在两个重要环节,分别是制造调整以及使用调整,这二者合起来被统称为冲压模调整,借助这一过程,能够发觉冲压件工艺性方面的问题,还能发现冲压工艺设计方面的问题,也能找出冲压模设计及制造方面的问题,并且可以积累宝贵的原始资料以及实践经验,。

第三节 模具制造和使用中的常见问题
模具表面质量对使用性能的影响
冲模当中,凸模工作表面的粗糙度Ra值要是过大,那么会致使凹模孔在初期磨损的时候加剧,并且进而会增大凸模以及凹模之间的间隙。
导向副配合面之上,粗糙度的 Ra 值发生变化,这会对模具的使用性能造成影响。若 Ra 值过大,就会破坏油膜,进而产生不必要的摩擦。要是 Ra 值过小,便可能引发“咬合”现象,导致表面的破坏与磨损加快。
型面的疲劳强度遭到影响,当凸模承受时而压应力、时而拉应力的交变载荷之际,Ra值大的粗糙度有可能致使局部应力集中,进而在尖凹之处生成裂纹,最终引发疲劳损坏。
耐腐蚀性的性能出现了受损的情况,当Ra值过大的时候,波凹这个地方就特别容易发生积聚腐蚀性介质的情况,从而产生化学腐蚀,然而波峰面则有着可能产生电化学腐蚀的状况。
模具爆裂的原因
模具材质不佳,后续加工时易碎裂。
热处理工艺不当,如淬火回火变形。
模具研磨平面度不足,导致挠曲变形。
设计工艺问题,如模具强度不足、刀口间距过近、结构不合理等。
线切割处理不当。
冲床设备选择不当,如吨位或冲裁力不足,调模深度过深。
倘若在生产之前没有开展退磁处理,又或是在生产的时候出现断针、断弹簧等致使卡料的状况,那么就会出现脱料不顺畅的情形。
影响模具寿命的因素
冲压设备性能。
模具设计合理性。
冲压工艺水平。
模具材料质量。
热加工工艺控制。
加工表面质量。
表面强化处理措施。
正确使用和合理维护情况。
第四节 汽车模具的冲压件生产
汽车模具的冲压件加工工序主要被分成两大类,一类是分离工序,另一外是成形工序,分离操作涉及用于剪裂以及分离金属板材,而成形工序是借助塑性变形去制造出所要形状的零件,这些工序都受到前面提到的好多因素的作用,需要全面考量以便确保模具具备高质量以及长寿命。
翻边
采用翻边这种操作时,会把孔或者板料拥有的边缘进行翻起这样一系列动作来,从而形成凸缘,其目的在于增强强度,或者在一定程度上便于连接。
胀形
存在一种工艺,名为胀形。它借助压力开展操作,针对直径较小的各类物体,像空心件、管材或者板材。把这些物体由内向外进行扩展,最终形成直径更大的、具有曲母线的部件。
扩口与缩口
空心毛坯或管状毛坯会经历一种成形操作,其方式包括扩口以及缩口,其中,这类操作与径向尺寸的增大或者减小存在关联,。
校形
校形是用作辅助成形的工序,这旨在要消除钣金零件于成形加工过后出现的尺寸缺陷,或者是消除因热处理应力不均衡而致使的翘曲,以此来确保零件尺寸方面的精度是符合设计所要求的。
第三章 汽车模具钳调基础知识
第一节 钳调工的工作范围
模具钳调工所需负责项目众多,其一,要利用手工工具、钻床以及专用设备完成机械加工难以达成的工序;其二,需依据模具总装图来做零件装配与调试工作;这一切的最终目的是产出合格的模具产品。钳调工若想做好此项工作,必须熟悉模具结构且明白其工作原理,还要了解零件的技术要求以及制造工艺,掌握钳加工、装配以及调试方法。不仅仅只是这些,钳调工还得熟悉成形机械的适用以及模具安装方法,以及模具的维护与修配。
第二节 钳调工艺流程
第三节 钳调工必须掌握的技能
识图能力
模具钳工的基础是识图,他们得能够准确解读零件图,还要能解读装配图,零件图主要反映加工面的尺寸,以及相对位置,还有型面公差和加工精度,装配图主要体现零件间的相对位置,以及配合公差。
钻孔加工
模具制造关键工序里钻孔是其中一档,钳调工得熟悉要操弄钻床一事之各等部件,比如说各按钮、手柄任用状况,主轴转速、进给数量等择选这一情形,和工件恰当夹装这一条,除此之际对不同材料于钻孔此工艺的影响亦务必获悉透彻,像选适配的切削液、刀刃角度之类的状况均都要明白。
研磨加工
钳调工要使用风动工具或者电动工具这样的工具,来进行研磨,研磨可是用于打磨模具型面的重要工序,其目的是获得所需的模具表面质量。
量具使用
进行尺寸测量时,钳调工所必备的工具是量具,他们得熟悉像卷尺、钢尺、塞尺、游标卡尺这类各种量具的使用方法,以此来保证测量的准确性。
装配
装配属于模具制造的最终环节,这还是钳调工的关键任务。钳调工得依循装配图要求,把各个零件准确组装到一起,进而构成完整模具。于装配进程里,钳调工还要考量压机工作情况以及热处理后的变形等要素,以此保障模具的装配质量与性能。
斜契也就是吊契,其上的导板跟安装面的有效接触面要达到80%以上从而确保稳定性与精度,导板侧面间隙在500以下时控制在3道以内,500以上控制在5道以内!同时,上导板间隙在500以下时为2道以内,500以上为3道以内,并且要保持运动灵活性。
跟着要做的是修边模拼块的安装行为。拼块在经历粗加工以及淬火之后,需要于拼装车间开展安装以及局部调整的工作。首先,针对型面以及型腔来进行初步调整动作,这其中涵盖修整型面与间隙,还有镶块之间的间隙。要是没有靠山面,那就需要确定出几个镶块的位置,一般是以对角线作为标准。之后开展精加工,以此保证精度。
冲孔模的凸模也就是冲孔销,其定位属于关键步骤,因为凸模与凹模的侧边间隙小,数控找点和手工钻孔攻丝有误差,所以要处在压机动态时人工定位,常用的办法为在数控机床上给圆柱型凸模找一点,非圆柱型的找两点来粗定位,到精定位时,在凸模涂抹油泥,往凹模涂红丹粉,借由压机找精准位置,最后用定位销固定 。
废料刀的装配跟冲孔凸模相类似,因为废料刀在修边模型面以及型腔调整之后有可能出现较大变化,所以必须完全依靠人工来定位,把模具放置在压机上面,让废料刀和型腔紧密地接触,使用划针找到位置之后钻孔攻丝,然后再找到精确位置进行固定。
最后来到的是调整环节,调整属于钳调工序里的核心步骤,其目的在于能让模具加工出合格的零件,进而提升模具的性能以及寿命,调整的这个过程之中需要掌握模具的类型、结构以及零件形状等关键信息,调整被划分成静态和动态两部分,静态调整主要涉及的是研合率以及表面粗糙度的调整,然而动态调整包含着导柱、导套、导板间隙的调整以及与安装面和靠山面的研合率调整等 。
修边模型腔跟压料圈它们间的间隙调整,还有镶块相互之间的间隙调整,这是确保模具性能的关键步骤。与此同时,还得对所有模具的运动行程来进行精细的调整,并且调试压机的压力,为的是保证模具能够正常运行。在调整这个过程当中,各种各样的因素像是研合率、粗糙度、标准件间隙以及拉延模压力等,都将会对模具的性能产生重要影响。所以,需要综合去考虑这些因素,一个一个地排除问题,从而获得合格的模具零件。
另外,于压机使用期间,同样得留意安全事项,不同种类的模具,要挑选适宜的压机,像是油压机适用于拉延模,机械压机适用于别的类型模具,操作进程里,要紧密留意压机压料圈的运动情形,防止一次性调节过量致使模具损坏,与此同时,还得保证模具的清洁,螺丝的紧固,以及零部件的完整装配,从而保证压机和模具的正常运转,还要确保压机和模具的正常运行。
钳工工作会涉及多样设备与操作,所以存在不少安全隐患,为保证安全,务必要遵循“安全第一,预防为主”这一原则。模具钳工有可能面临的安全隐患含钻床操作,天车使用,磨具应用,压机操作,噪音影响,还有工作环境里的滑倒风险等这些情况。所以说,在钳工工作进程中间,我们得时刻把自己警觉起来,强化安全意,保证自身以及他人安全,防止事端情形发生 。
此外,模具零件于生产进程当中,有可能形成各类缺陷,像拉裂,拉皱,拉伤,局部呈现变薄情况,发生变形,还有出现毛刺等。这些缺陷的出现,跟多种因素存在关联,涵盖设计的合理性,工艺的恰当性,材质所具备的力学性能,模具的表面粗糙度,圆弧角的设计,研合率,以及运动间隙的精度等 。