先锋模具实习报告

先锋模具实习报告18 月 10 日报告今天开始正式实习，地点是武汉的先锋模具厂。上午到了模具厂后厂里对我的这次实习进行了相关的安排，然后由办公室的工作人员程小姐给我们规定了实习期间的时间制度以及生活方面的保障，并着重进行了安全方面的要求，包括着装、在车间里面的规章制度等，并随后简单的参观了厂区。下午由还是由程小姐给我们介绍了先锋模具厂的基本情况以及成长理念。该厂秉承“以人为本，科技领先”的理念，与客户、员工进行共赢，实现了较快的发展。在技术方面，通过引进人才、与高校进行合作、推行培养机制等，使其在国内模具技术方面处于相对领先的地位。模具设计实现三维实体设计，完全实现无图化生产；通过 CAM 技术模具加工实现了全部程序化；CAE 模拟分析技术和逆向工程技术日趋成熟；实型铸造技术和泡沫模型整体加工技术及逆向检查技术又上新台阶；斜楔上的螺钉、销钉全部实现数控加工，为钳调节约了大量时间。随后我们简单了解了汽车覆盖件冲模制造流程 我们初步了解了国内模具工业的现状，应当学习日本等国的先进生产技术，将其国产化，实现我们自己的进步。感慨于日本企业对产品的精益求精，有助于我们在生产过程中严格要求自己，而对于国内的生产订单，则是以最小的成本实现客户对质量的要求。经过短暂的休整后卜厂长带我们到车间进行了简单的介绍。我们在车间认识了一些模具，包括拉延模和修边冲孔模。认识了一些常见的模具部件包括箱块（铸件、锻件） 、上下底板、凸模、凹模、压边圈、顶出器、调压块、终止块、导向装置等。这是我们对车间的生产布局有了初步的认识。这其中上下底板与凹模用不同的材料制作，目的是为了降低成本，底板的主要材料为HT250，铸造生产；调压块的作用是平衡上下模的压力；终止块则是用来限制凹模的行程。在模具制造过程中会用到一种红色的染料类物质，目的是用来测试模具间的契合度，以利于进行调整。对于不同的模具，其加工余量是不同的，模具越大加工余量越大，目的是为了考虑其变形。对于不同的模具，导向装置是不同的。有的采用导柱导套，有的采用导板，而对于修边冲孔模具来说，采用导柱导套及导板的复合方式进行导向。期待明天的实习。订货合同 冲压工艺设计 CAE模具结构设计 CAD采购（标准件，铸件，锻件）加工工艺设计CAM 机加工装配 模具、零件检测预验收 包装入库，发运终验收售后服务先锋模具实习报告28 月 11 号报告上午我们自行来到车间观察模具，今天主要观察的是拉延模，其三个主要部分如下图所示。图 1 压边圈图 2 凹模及上底板图 3 凸模及下底板先锋模具实习报告3该模具是一组典型的拉延模，凸模固定在下底板上，凹模固定在上底板上并随压力机往复运动完成拉延过程。我们注意到底板上有很多方形的格子状结构，如图 4 所示，其作用是为了减轻模具的重量，以避免材料的浪费并使模具显得很笨重。为了保证底板的强度，型壁的厚度一般在40mm 以上，但是在凸模和凹模受力部分对应的底板上，一般有工艺加强部分，以增加该处的承受能力。图 4 底板工艺部分可以发现在侧壁上有许多圆形的通孔，这是因为在很多情况下，模具中会用到气动零件，如冲斜孔的时候，会用到斜契以及一些气动部件，这些孔是用来放置这些气动零件的连接线的。而图中几个圆柱形的部位就是工艺加强的部分。图 5 所示的结构是限位柱，其作用主要有两个，一是在模具放置时将上摸支撑起来（与圆垫板配合使用） ，可以有效避免上模对下模弹性元件的压迫，避免其长期受压而影响寿命；二是在拉延过程中限制上模的行程，起到限位的作用。先锋模具实习报告4图 5 限位柱图 6 所示结构为调压块，它的里面有薄铜片，通过改变薄铜片的数量可以改变其高度，外部的外壳由内六角螺钉连接在模座上。它的作用是调节冲压过程中上下模之间的压力，使之平衡。图 6 调压块图 7 所示为该套模具的导向装置导板。对于不同的模具来说，其导向装置是不同的，常见的导向装置有导板和导柱导套。该套模具使用的是导板，作用是在拉延工程中对上下模起导向作用。图 7 导板图 8 所示为另一种较为特殊的导向装置，采用的是导板和导柱导套配合使用，这种情况多应用于模具结构较大的情形，而且还配合使用键来避免模具横向间的偏移。先锋模具实习报告5图 8 综合导向装置回到拉延模的观察分析，图 9 为其凹模的局部图，图中较小的孔在凸模和凹模中较为常见，为排气孔。因为在拉延成形过程中局部有胀形成形部分，排气孔的设计有利于将多余的空气排出，提高成形质量；途中较大的孔是顶出器的推杆，在拉延过程中，坯料经常会吸附在凹模上，推件器的作用就是将其顶出，形成出件。图 9 凹模局部图由于模座是通过铸造而成，必定留有一定的加工余量。在模具的装配过程中，必须要对模座进行机加工，常用的方法是用数控铣床，更为精细的时候需要使用磨床。因此，在机加工时，为了满足精度要求，就需要先加工出一些基准面，如图 10 所示。先锋模具实习报告6图 10 基准面通常在底板上都会有对该套模具的说明，包括模具所加工的零件编号、工序编号、工序、重量（如图 11 所示） ，其他的信息包括模具工作过程中坯料的进料方向（如图 12 所示） 。其中对工序的说明解释如下：FL=翻边； CFL=侧翻边；TR=修边；CTR：侧修边；PI= 冲孔；CPI=侧冲孔；DR=拉延；RST=整形。进料方向如图 12 中箭头所示，图 11 中的数字则代表了模具的重量。图中的涂成黄色的部分是为了在使用过程中起警示的作用。图 12 图 11箱块也是模具设计中一个很重要的部分，它分为锻造箱块和铸造箱块，如图 13 所示。箱块可以拼接成所需要的形状，并用以进行不同工序的生产。例如在修边工序中，将修边刃口用箱块来制作，可以分别进行加工，更加方便并有利于提高加工精度。而且有时候也可以用箱块来代替一些容易损坏的部分，这样在该部位出现损坏时只需要替换坏了的箱块而不用替换整个部件，节约了成本。如图 12 所示的部件中侧壁部分会钻一个通孔，这样会降低了该处的强度，所以用箱块来代替这个部分，如果模具在该处损坏只需替换箱块即可。先锋模具实习报告7箱块的主要材料是 CH-1，即 7CrSiMnMoV,又称为空冷钢。图 13 箱块图 14 箱块部分总体来说，拉延模是所有模具中相对较简单的，但是在覆盖件尺寸较大或拉深深度较大时，其模具的调试需要钳工的经验。模具调试所用的设备是伺服压力机，目前国内自主生产的压力机吨位较小，不能满足大型模具的调试。先锋旗下的海岚厂能生产 50 吨的压力机已属国内先进水平，而国外能生产2000 吨的伺服压力机，这也是我国模具生产的差距之一。车间中使用的是日本进口的 800吨的伺服压力机。在调试模具是，先用吊车将模具安装在压力机上，其固定方式如图 15 所示。将上下底板固定在压力机上，并检查模具的定位之后，开始进行调试，我们今天主要看到的是拉延一个罩壳时的第一步调试过程，及研合率的调试。首先将坯料放置在压料面上，试拉延了一个件，其间反复拉延了几次以确定压力机的行程。拉延出来的零件有几处破裂以及轻微的起皱，如图 16 所示。先锋模具实习报告8图 15 模具固定方式（1）破裂 （2）起皱图 16 拉延缺陷测试模具研合率的方法是在所需要测试的部位如坯料整体、法兰部分、压料面部分、调压块表面涂上丹红粉，然后进行拉延，拿掉冲压件后观察丹红粉在对应接触面的分布情况，如果丹红粉分布均匀，则说明研合情况很理想，如果有的地方丹红粉几乎没有或者很少，则说明在拉延过程中压料面的受力是不均匀的。而我们知道研合率是拉延时接触面之间间隙的直接体现，而间隙又会影响拉延时的进料速度，从而影响到拉延的质量。当冲压间隙小时，进料相对困难，因此有可能出现进料不足而产生的破裂缺陷；而当间隙过大时，进料相对容易，则有可能出现进料过多而产生的起皱缺陷。图 17 所示为工人师傅正在往板料上涂丹红粉。有时候为了只看压料面的契合情况，工人会将板料中间的成形部分剪掉，而只将法兰部分放在压料面上，用压力机进行测试。对于侧壁部分出现的破裂，通常采用的方法是用磨石将该处打磨光滑，并适当增大该部分的圆角，如图 18 所示。图中的“-”表示该处需要打磨去一部分。先锋模具实习报告9图 17图 18 修模标记通常在试模后，要将生产出来的件用于该模具配套的量具测量，检测不同的型面是否符合标准，检测结果的形式通常如图 19 所示， “+0.5”表示型面该处高于设计标准0.5mm， “-0.3”表示型面该处低于设计标准 0.3mm。图 19 测量结果先锋模具实习报告108 月 12 日报告今天我主要观察分析了修边模。修边模的修边刃口部分多数由箱块拼接而成，而放置零件的部分多数为框架结构，这与底板的作用类似，主要是为了在满足工艺要求的情况下减轻模具的重量。如图 20 所示的模具工艺包括冲孔、侧冲孔、修边、侧修边。图 20 侧修边模修边工序中通常坯料周边很大范围内的材料都要修剪下来，为了方便废料的下落，通常在修边的同时将废料裁剪成几个部分分别落下，如图 21 所示。先锋模具实习报告11图 21 修边废料在修边调试时发现图中黑色箭头所指的废料没有顺利地掉下来，于是钳工师傅对红色箭头部分进行了修改，将其磨出一个小的斜面，以使该废料能顺利地掉下来。这也是修边调试的主要内容。我们发现对于修边模等对坯料定位要求较高或工艺精度要求较高时，模具的导向通常采用导柱导套以及导板配合式，以增加模具相对运动的精度。该模具中的侧翻边和侧冲孔需要用到斜契来进行传动。每个斜契在凸模上都会有相应的导向装置，如图 22 所示。图 23 所示为一个侧冲孔用的斜契，上方的圆柱部分为冲头，顶上有一小块起到了顶出废料的作用。一般的斜契都选用标准件，冲头使用螺钉和定位销进行安装和定位。由于要保障孔的精度，对斜契定位的要求是比较高的。如图 24 所示为斜契安装在上底板的装置，将粉色箭头处装上弹簧后将斜契沿着滑槽装上，并在红色箭头处装上挡板进行固定。黑色箭头所示为安装部位的定位装置。侧冲孔的工作原理是斜契随上底板运动并带动冲头沿着导轨运动并进行冲孔，此时弹簧处于受压状态；当冲孔完毕上底板向上运动，斜契在弹簧的作用下又恢复到初始的状态。图 22 斜契导向装置先锋模具实习报告12图 23 斜契及冲头图 24 斜契的安装装置从图 25 中我们可以看到导轨的材质有时是不一样的，有钢以及铜合金，这是由于设计工艺决定的，一个比较有意思的现象是用铜合金时导轨均是左右对称的，而用钢时导轨有一面进行了机加工。图 25 导轨除了刚介绍的采用弹簧进行复位的斜契之外，还有使用气动装置的，如图 26 所示。先锋模具实习报告13图 26 气动斜契8 月 13 日报告我们需要注意的是，修边模不一定都会有废料的切除，有可能只是切一个工艺切口以待后续工序进行加工，图 27 中亮白部分为其修边刃口，并没有切除板料。图 27 修边模刃口对于刃口的设计还应考虑修边过程中的形状变化，如图 28 所示的修边模，其刃口的四个角处有突出的一块，在修边过程通常会有材料的聚集而引起起皱。因此在设计时设计一个“凸包”来放置聚集的材料，可以有效避免因修边而引起的板料缺陷。先锋模具实习报告14图 29 修边刃口形状及“凸包”对于修边模的刃口部分，由于工作时所受到的应力较大，故对其强度要求也较高，因此，除了选择合适的材料之外，还需要对其进行热处理，图 29 所示为工人师傅正在对修边刃口进行热处理，图 30 为刃口处热处理结果，可以看出刃口处与周围材料有明显的差异。经过热处理后，刃口的硬度能达到 5060HRC，而未经过热处理的部分通常只有 3040HRC。图 29 刃口热处理先锋模具实习报告15图 30 刃口热处理结果翻边也是汽车覆盖件生产中常见的一道工序，它通常与整形等工序合在一套模具中，有利于减少模具数量，节约成本。一般来说，翻边工序是轮廓形状或立体形状成形的最后一道加工工序。翻边工序主要用于覆盖件之间的连接（焊接、铆接、粘结等） ，有的翻边是产品流线或美观方面的要求。典型的翻边整形模具如图 31 所示，翻边模的工作部分如图 32 所示。图 31 翻边整形模先锋模具实习报告16图 32 翻边模工作部分从图中可以看出，这套模具的导向部分为导柱导套和导板混合使用的方式，也是为了增加导向精度。其工作部分也是由箱块拼接而成。如图 33 所示为侧翻边侧冲孔的模具。从图中我们可以看到有依次排列的五个斜导板，其中第一、三、五个导板是平面的，主要是为侧翻边导向的，因为翻边过程只需要在翻边方向施加压力即可，对与翻边方向垂直的方向没有精度要求，因此将导板设计成水平的可以在满足工艺要求的情况下节约成本。而第二、四个导板带有 V 形槽，是为侧冲孔导向的，而在侧冲孔时，为了保证冲孔的位置和形状精度，必须限制其在水平方向上的移动，因此V 形槽得设计是很有必要的。由此我们可以看出，在模具的设计过程中，应当在满足工艺要求的情况下，尽量采用简单的设计，以节约成本。图 33 侧翻边和侧冲孔模从图中我们还可以看到放料板和侧翻边凹模是分别制造的，放料板采用强度较低的材料可以节约成本，侧翻边凹模的放置也采用了斜契，如图 34 所示。先锋模具实习报告17图 34 侧翻边凹模固定斜契下午主要观察了这两天一直在关注的拉延模的调试，该拉延模如图 16 所示。今天的第一个拉延件主要出现的问题是大的破裂（如图 35）以及小的侧壁上的裂缝（如图 36） 。工人师傅对拉延件其它部分检查后圈定了几处已经达到成形极限的部分（如图 37） ，用手横向触摸可以感觉到这些地方有微小的凹凸不平，的确有破裂的倾向。小裂纹出现的原因应该是在拉延是裂纹两侧的进料速度不一致而产生了横向的应力所致。图 35 横向破裂先锋模具实习报告18图 36 纵向裂缝图 37 达到成形极限部分第一次试拉延后工人改变了下压力又进行了一次实验，这次如图 35 所示的裂纹没有出现，但是却出现了起皱，如图 38 所示，而且图 37 所示的小裂纹依然存在。先锋模具实习报告19图 38 起皱第三次试样，这次只是将坯料四周各裁剪 20mm，结果只出现侧壁上的小裂缝。三次试样的比较如表 1 所示：试样次数 相关参数 实验结果第一次 上压=400t下压=100t大的横向破裂；四周侧壁上有小裂纹；数处出现成形极限；第二次 上压=400t下压=80t无大裂纹；边缘出现起皱；侧壁小裂缝；第三次 上压=400t下压=100t四周各去料 20mm侧壁小裂缝无改善；没有起皱及大的破裂；针对三次试验结果，工人师傅又做了一次研合率的测试，这次用到的是蓝色的压削显示剂，结果如图 39 所示。图 39 研合测试结果从图中可以看出，左侧的显示剂分布很不均匀，而右侧相对均匀一些，造成这种情况的先锋模具实习报告20原因是左下角的调压块过高，应当适当降低之。8 月 14 日报告研合是模具调试过程中的重要一环。在实际操作中分两种情况：一是凹模的研合，这种情况中是以凸模为基准来进行研合，将凸模安装在上面与压力机相连（与拉延时相反） ；二是压料面的研合，这种情况与拉延相同。研合的目的是使接触面光滑并均匀接触。由于汽车覆盖件多有不规则的曲面，使压料面也随之设计成相应的曲面，有可能会因不平整而影响成形效果，因此研合是很有必要的。研合的时间长短与设备的精度有关，也与零件的精度要求有关，这是应为在有限的设备条件下，必须使之达到最大的利用。对于汽车外板等要求高的部件，在机加工时就用到很先进的设备，加工很精密，因此后期的研合很快，而拖拉机壳体则没必要用很精明的设备加工，因此会很粗糙，研合过程相对就会长一些。研合通常能达到的表面粗糙度是 0.81.6。补充