冲压模具维护、保养及冲压件品质控制教育手册

冲压模具维护 保养教育手册冲压模具维护 保养教育手册 目目 录录 一 冷冲模的维护保养规程 1 冲模技术状态鉴定 2 冲模维护性修理 3 冲模的保养 4 冲模技术文件管理 二 冷冲模维护的主要内容 1 冲模失效的原因及预防措施 2 冲模爆裂的主要原因 3 冲模的维护 4 冲模不良原因分析及对策汇总 三 冲压模具安全 一一 冷冲模的维护保养规程冷冲模的维护保养规程 总原则 总原则 设备 模具 维修保养体系按照设备 模具 服役时间 磨损 老化状况 划分为三个不同的区域 采用不同的维修策略 在这个框架下 再根据设备 模具 运行状况划分为不同的具体 维修策略或者模式 冷冲模的日常维护与管理工作 对改善冲模的技术状态 保证制件质量和确保 生产顺利进行至关重要 因此 必须认真做好这项工作 冲模维护与管理的内容 冲模维护与管理的内容 冷冲模日常维护与管理的内容 主要包括以下几方面 1 冲模技术状态鉴定 2 冲模维护性修理 3 冲模的保养 4 冲模技术文件管理 磨磨 耗耗 期期磨磨 合合 期期平平 稳稳 期期 1 1 冲模技术状态的鉴定 冲模技术状态的鉴定 一 冲模技术状态鉴定的必要性 冷冲模在使用过程中 由于冲模零件的自然磨损 冲模制造工艺不合理 冲模 在机床上安装或使用不当以及设备发生故障等原因 都会使冲模的主要零部件 失去原有的使用性能及精度 致使冲模技术状态日趋恶化 影响生产的正常进 行和效率以及制品的质量 所以 在冲模管理上 必须要主动地掌握冲模的这 些技术状态变化 并认真地予以处理以使冲模能始终在良好的技术状态下工作 此外 通过冲模技术状态鉴定结果 连同制品的生产数量 质量的缺陷内容 冲模的磨损程度 冲模损坏的原因等可制定出冲模修理方案及维护方法 这对 延长冲模的使用寿命 降低生产成本以及提高冲模质量及技术制造水平都是十 分必要的 二 冲模技术鉴定的方法 冲模的技术状态鉴定 一般分两种方法进行 即新模具制成和冲模修理后 冲 模的技术状态是通过试模来鉴定的 而在使用中的冲模技术鉴定 主要是通过 对制件质量状况和冲模工作状态检查来进行的 现就冲模使用过程中及使用后 技术鉴定方法做一介绍 供鉴定时参考 1 冲模的工作性能检查冲模在使用过程中或在使用后 应对冲模的性能及工作 状态 进行详细的检查 其检查的主要方法如下 1 冲模工作成形零件的检查 在冲模工作中或工作后 结合制件的质量情况 对其凸 凹模进行检查 即凸 凹模是否有裂纹 损坏及严重磨损 凸凹模间隙是否均匀及其大小是否合适 刃口是否锋利 冲裁模 等 如当冲裁件发现有毛刺时 肯定凸 凹模刃口变钝 及间隙不均 此时必须做必要的修整和处理 2 导向装置的检查 检查导向装置的导柱 导套及导板是否有严重磨损 其配合间隙是否过大 安 装在模板上是否松动 3 卸料装置的检查 检查冲模的推件及卸料装置动作是否灵敏可靠 顶件杆有没有弯曲 折断 卸 料用的橡皮及弹簧弹力大小 工作起来是否平稳 有无严重磨损及变形 4 定位装置的检查 检查定位装置是否可靠 定位销及定位板有无松动情况及严重磨损 如结合制 件检查时 若制品的外形及孔位发生变化及质量不合要求时 则是定位装置出 了毛病 应严格检查 5 安全防护装置的检查 在某些冲模中 为使工作时安全可靠 一般都设有安全防护装置 如防护板等 设施 检查时应着重检查其使用的可靠性 是否动作灵敏 安全 6 自动系统的检查 在某些自动冲模中 应检查自动系统 如多任务位机械手 的各零件是否有坏 损 动作是否协调 能否自动做正常的送料和退料 2 制件的质量检查 冲模的技术状态好坏 直接表现在制件质量 精度上 因此 制件的质量检 查 是冲模技术状态鉴定的重要手段 1 制件质量检查的内容 1 制件形状及表面质量有无明显缺陷和不足 2 制件各部位尺寸精度有无降低 是否符合图样规定的要求 3 冲裁后的毛刺是否超过规定的要求 有无明显的变化 拉伸件侧壁有无拉毛 弯曲件弯曲角度有无明显变化等 2 鉴定方法 在做冲模技术鉴定时 对制件质量的检查应分三个阶段进行 1 制件的首件检查 制件的首件检查应在冲模完成安装在压力机上及调整后试 冲时进行 即将首次冲压出的几个制件 进行详细检查其形状 尺寸精度 并 与前一次冲模检验时的测定值作比较 以检查冲模的安装及使用是否正确 2 冲模使用中的检查 冲模在使用过程中 应随时对制件进行质量检查 以及 时掌握 了解冲模在使用中的工作状态 其主要检查方法是 测量尺寸 孔位 形状精度 观察毛刺状况 通过检查 随时可以掌握冲模的磨损和使用性能状 况 3 末件检查 在冲模使用完毕后 应将最后几个制件做详细检查 检查确定质 量状况 其检查时 应根据工序性质 如冲裁件主要检查外形尺寸 孔位变化 及毛刺变化情况 拉深件主要检查拉深形状 表面质量及尺寸变化状况 弯曲 件主要检查弯曲圆角 形状位置变化状况 通过末件质量检查状况及所冲件的 数量 来判断冲模的磨损状况或冲模有无修理的必要 以防止在下一次使用时 引起事故或中断生产 在冲模使用及使用后进行检查 主要目的是确保冲模的 精度 能使其保证良好的工作状态下正常生产 最大限度地延长冲模的使用寿 命和防止制件出现缺陷造成废品 冲模通过性能 制件质量的两种检查结果 通过分析可基本上确定出冲模的技术状态良好程度 并以其为主要依据决定冲 模修理及报废意见 在做冲模技术状态鉴定时 对于每副冲模都应建立技术鉴 定档案 对每 次鉴定结果填写登记卡片 处理意见 技术状态情况 以备查 用 以便于今后对该冲模能做到正确 合理的使用 2 2 冷冲模随机维护性修理 冷冲模随机维护性修理 冷冲模在使用过程中 总会出现故障及发生一些小故障 这时 不必将冲模从 压力机上卸下 可直接在压力机上进行维护性修理 以使其能正常恢复工作 保证生产的正常进行 一 冲模随机维护修理内容 冲模随机维护性修理 主要包括以下内容 1 利用储备的冲模易损件 更换冲模在工作过程中已经损坏的零件 如在连续 模中的挡块 复合模 弯曲 拉深模中的定位销 定位板等 2 利用油石刃磨被磨损而变钝了的凸 凹模刃口 使其变得锋利 3 利用抛光等对拉深模 冷挤压模等进行工作零件的临时抛光 以消除因经常 使用 而被磨损表面质量降低的影响 4 紧固松动了的固定螺钉及冲模其它零件 5 更换卸料弹簧及橡胶垫等 6 调整冲模因磨损而变大了的凸 凹模间隙以及定位装置 7 更换被损坏了的顶杆及顶料杆等 8 更换冲模其它易损的辅助零件 二 冲模随机维护性修理方法 冲模的随机维护性修理 主要是在生产现场环境下 对冲模临时发生的故障进 行维护性修整 临时更换一些比较简单的易损零件或进行临时的调整 不需要 复杂的调整 研配和检验 其方法如下所述 1 更换新件 冲模使用过程中 容易损坏需更换的零件主要包括两种 一种是通用标准 零件 如内六角螺钉 销钉 模柄 弹簧 橡胶垫等 另一种则是冲模的易损 零件 如凸模 凹模和定位装置零件 2 修磨工作零件的工作面 1 当冲裁模中的凸 凹模刃口磨损的程度不大 为了减少冲模拆卸而影响定位 圆柱销与销孔的配合精度以及凸 凹模间隙 一般不必将凸 凹模拆下 可在 压力机上用几组不同规格的油石蘸煤油在刃口面上顺着一个方向轻轻地对刀口 进行刃磨 直到刃口光滑 锋利为止 2 对于拉深和弯曲模的工作表面 常常因磨损而会有金属微粒粘附在表面 致 使工作表面出现道道划痕而严重影响制品的表面质量 这时 可先用弧形油石 或细砂纸 将凹模圆弧面打光 然后再用氧化铬抛光 在打光与抛光过程中 必须使凹模洞口各处光滑 在圆弧面与型腔圆柱面和凹模端面联接处 要光滑 平缓过渡而没有任何棱边 若修磨后凹模圆角变大 可将凹模卸下 重新镀硬 铬后再抛光 直到合适为止 3 修复被损坏及变形的零件 由于冲模的长期使用 某些零件在冲压力及条料的冲击 撞压下 容易产生变 形甚至被损坏 如拉深模中压料板的压料面 长期接触板料及受压会失去表面 的平整性 影响冲压质量 这时应将其磨平 又如在级进模中 导料板经长期 使用后 很容易被条料磨损而变形 这时可将其卸下 把接触条料的面用平面 磨床磨平 然后再扩大螺钉孔和销钉孔 重新装配后使之恢复到原来的精度 如是局部磨损 可采用补焊的方法 在磨平后继续使用 4 紧固冲模上的松动零件 冲模在使用过程中 由于压力机压力的猛烈冲击 有些零件如固定板 导料板 和卸料板上的螺钉受振而松动 致使这些零件位置变化而影响冲模的精度和工 作性能 严重时会使冲模损坏 减少冲模使用寿命 因此 在冲模工作过程中 应随时对其观察 若一旦发现螺钉松动 一定要将其拧紧后再进行使用 5 修磨受损伤的刃口 在模具工作过程中 若冲裁模刃口出现崩刃或出现裂纹 且崩刃及裂纹不严重 冲模精度要求不高时 可用油石或风动砂轮对刃口进行修磨 用风动砂轮进行 修磨时 可先用风动砂轮将崩刃或裂纹部位的不规则断面修磨成圆滑过渡的断 面 然后用油石仔细研磨成锋利刃口 6 补加润滑油 冲模由于常期工作 故工作一段时间后 要在导向部位加添润滑油 以减少磨 损 增加冲模寿命 冲模的随机维护性修理 是维护和保养冲模 提高冲模使用效果和寿命的一项 重要措施 因此 必须认真操作 保证质量 并要在维修后进行仔细的检查 以确保维修后的使用效果 3 3 冷冲模的保养 冷冲模的保养 冷冲模是一种比较精密而又结构复杂的工艺装备 它的制造周期较长 成本较 高 生产中又具有成套性 因此 为了保证正常生产的运行 提高制件质量 降低制件成本 延长冲模使用寿命 改善冲模的技术状态 对冲模必须进行精 心的保养 冲模的维护和保养工作 应贯穿在冲模的使用 冲模的修理和冲模 的保管工作各个环节之中 冷冲模的保养 主要包括以下几方面内容 一 冲模使用前的检查 1 冷冲模在使用前 要对照工艺文件进行检查 所使用的冲模是否正确 规格 型号是否与工艺文件一致 2 操作者应了解冲模的使用性能 结构特点及作用原理 并熟悉使用操作方法 3 检查所使用的冲模是否完好 使用的冲压材料是否符合工艺图样要求 防止 由于原材料质量不好 而损坏冲模 4 检查所使用的设备是否合理 如压力机的行程 压力机吨位 漏料孔大小是 否与所使用的冲模配套 5 检查冲模在压力机上的安装是否正确 上摸板 下模板是否紧固在压力机上 二 冲模使用过程中的检查 1 冲模在调整开机前 一定要检查冲模内外有无异物 所冲的毛坯 板料是否 干净 整洁 2 操作现场一定要清洁 工件要摆放整齐 3 冲模在试冲后的头几件制品要按图样仔细检查 合格后再正常开机批量生产 以防冲模开始就带病工作 4 冲模在使用中 要遵守操作规则 防止乱放 乱砸 乱碰 5 在工作中 要随时检查冲模运转情况 发现异常现象要随时进行维护性修理 6 要定时对冲模的工作件表面及活动配合进行表面润滑 三 冲模使用后的检查 1 冲模使用后 要按操作规程正确的将冲模从压力机卸下 绝对不能乱拆 乱 卸 以使冲模损坏 2 拆卸后的冲模 要擦试干净 并涂油防锈 3 冲模的吊运应稳妥 慢起 慢放 4 选取在冲模要停止使用后的几个零件 进行全面检查 以确定检修与否 5 检查冲模使用后的技术状态情况 如螺钉松后要拧紧 并完整及时送入指定 地点存放 四 冲模的检修养护 1 冷冲模要定期根据冲模技术状态情况进行检修 以保持和提高冲模的精度 并使工作性能始终处于良好状态 2 在检修时 定要按检修工艺进行 检修后要进行调整 试冲及做技术状态鉴 定 五 冲模的存放 1 冲模入库时要进行认真仔细的检查 并做好冲模技术性能鉴定 2 在保管冲模时 必须进行分类保管 建立健全保管档案 3 所使用的冲模 最好由专人保管 4 存放冲模的地点或库房 一定要干燥且通风良好 5 长期不用的冲模 一定要定期擦试 涂油 防止生锈 4 4 冲模技术文件管理方法 冲模技术文件管理方法 一 冷冲模管理方法一 冷冲模管理方法 冷冲模的管理方法应该是 帐 物 卡相符 分类进行管理 1 模具管理卡冲模管理卡是指记载模具号和名称 模具制造日期 制造单位 制品名称 制品图号 材料规格型号 零件草图 所使用的设备 模具使用条 件 模具加工件数及质量状况的记录卡片 有些还记录有模具技术状态鉴定结 果及模具修理 改进的内容等 模具管理卡 一般挂在模具上 要求一模一卡 在冲模使用后 要立即填写工作日期 制件数量及质量状况等有关事项 与模 具一并交库保管 冲模管理卡 般用塑料袋存放 以免长期使用损坏 2 模具管理台帐 模具管理台帐是对库存全部模具进行总的登记与管理 主要记录模具号及模具 存放 保管地点 以便使用时及时取存 3 模具的分类管理 模具的分类管理是指模具应按其种类和使用机床分类进行保管 也有的是按制 件的类别分类保管 般是按制件分组整理 如一个冲压制品 分别要经冲裁 拉深 成形三个工序才能完成 这样可将这三个工序的使用冲裁 落料 模 拉 探 多次拉深 模 成形模等 系列冲模统一放在一块管理和保存 以便在使用 时 很方便的存取模具 并且根据制件情况便于维护和保养 在冷冲压生产中 按上述方法应经常对库存冲模进行检查 使其物 帐 卡相 符 若发现问题 应及时处理 防止影响正常生产进行 管理好模具 对改善 模具技术状态 保证制品质量和确保冲压生产顺利进行至关重要 因此 必须 认真做好这项工作 它也是生产经营管理的一项重要内容 二 模具入库发放的管理办法 二 模具入库发放的管理办法 模具的保管 应使模具经常处于可使用状态 为此 模具入库与发放应做到以 下几点 1 入库的新模具 必须要有检验合格证 并要带有经试模后或使用后的后几件 合格制品件 2 在使用后的模具若需入库进行重新保管 一定要有技术状态鉴定说明 确认 下次是否还能继续使用 3 经维修保养恢复技术状态的模具 经自检和互检应是确认合格能使用的模具4 经 修理后的模具 须经检验人员验收合格后并带有试件的模具 不符合上述要求 的冲模 一定不允许入库 以免鱼目混珠 防止模具在下次使用时 造成不应 有的损失 冲模的发放须凭生产指令即按生产通知单 填明产品名称 图号 模具号后方可发放使用 如有的工厂以生产计划为准 提前做好难备 随后由 保管人员向调度 工段长 发出 冲模传票 表示此模已具备生产条件 工段 长再向冲模使用 安装 人员下达冲模安装任务 安装工再向库内提取传票所指 定的冲模进行安装使用 这是因为 由于大批量生产条件下 每日复制 修理 冲模较多 如果不加以使用上的控制及乱用 乱发放 结果会使几套复制模有 朝 日都处于修理状态而使维修和生产都处于被动 给生产带来影响 因此 这就需要模具管理人员有强烈的责任心和责任感 对所保管的模具 要做到心 中有数 时刻掌握每套模具技术状态情况 以保证生产的正常进行 三 模具的保管方法 三 模具的保管方法 在保管模具时 要注意以下几点 1 储存模具的模具库 应通风良好 防止潮湿 并便于存放及取出 2 储存模具时 应分类存放并摆放整齐 3 对于小型模具应放在架上保管 大 中型模具应放在架底层或进口处 底面 应垫以枕木并垫平 4 模具存放前 应擦拭干净 并在导柱顶端的储油孔中 注入润滑油后盖上纸 片 以防灰尘及杂物落人导套内影响导向精度 5 在凸模与凹模刃口及型腔处 导套导柱接触面上涂以防锈油 以防长期存放 后生锈 6 模具在存放时 应在上 下模之间垫以限位木块 特别是大 中型模具 以 避免卸料装置长期受压而失效 7 模具上 下模应整体装配后存放 决不能拆开存放 以免损坏工作零件 8 对于长期不使用的模具 应经常检查其保存完好程度 若发现锈斑或灰尘应 给以及时处理 四 模具报废的管理办法 四 模具报废的管理办法 模具报废的管理 应按下述规定进行 1 凡属于自然磨损而又不能修复的模具 应由技术鉴定部门写出报废单 并注 明原因及尺寸磨损变化情况 经生产部门会签后办理模具报废手续 2 凡磨损坏的模具 应由责任者填写报废单 注明原因 经生产部门审批后办 理报废手续 3 由图样改版或工艺改造使模具报废的 应由设计部门填写报废单 写明改版 后的图号及原因 经工艺部门会签后 按自然磨损报废处理 4 新模具经试模后或签定不合格而无法修复时 应由技术部门组织工艺人员 模具设计 制造者共同进行分析后 找出报废原因及改进办法后 再进行报废 处理 五 易损件库存量的管理 五 易损件库存量的管理 冲模经长期使用 总会使工作零件及辅助零件磨损及损坏 所以为了使模具损 坏后能迅速恢复到原来的技术状态 缩短修理周期 在工厂备件库中 贮备一 定数量的易损件是完全必要的 但库存量不要过大 如果某易损件消耗量较大 应分析原因 采取各种措施 不要盲目扩大库存 对于常用的易损件 除贮备一定数量做到及时更换外 还必须采取各种措施 使其适应生产上的需要 如对于容易损坏的零件 应改用韧性特别高的模具材 料 对于容易磨损的零件 应采用耐磨的优质合金钢及硬质合金材料制作 此外 为了避免由于备件管理不善而影响生产或由于供应不及时而造成生产停 歇 则对每一副模具应确定出易损件种类 在库中至少应备有2 3个备用件 以保证生产能正常进行 二 冷冲模的维护 冷冲模维护主要内容 冷冲模维护主要内容 一 冲模失效的原因及预防措施 二 冲模爆裂的主要原因 三 冲模的维护 四 冲模不良原因分析及对策汇总 一一 冲模失效的原因及预防措施 冲模失效的原因及预防措施 1 前言 模具在生产应用过程中 经常发生各种不同情况的失效 浪费大量的人力 物力 影响了生产进度 以下主要讲述模具的几种基本失效形式及失效的原因 以及预防措施 2 模具失效 冷热模具在服役中失效的基本形式可分为 塑性变形 磨损 疲劳 断裂 1 塑性变形 塑性变形即承受负荷大于屈服强度而产生的变形 如凹模出现型腔塌陷 型孔扩大 棱角倒塌陷以及凸模出现镦粗 纵向弯曲等 尤其热作模具 其工 作表面与高温材料接触 使型腔表面温度往往超过热作模具钢的回火温度 型 槽内壁由于软化而被压塌或压堆 低淬透性的钢种用作冷镦模时 模具在淬火 加热后 对内孔进行喷水冷却产生一个硬化层 模具在使用时 如冷镦力过大 硬化层下面的基底抗压屈服强度不高 模具孔腔便被压塌 模具钢的屈服强度 一般随碳 c 的含量从某些合金元素的增多而升高 在硬度相同的情况下 不同 化学成分的钢具有的抗压强度不同 当钢硬度为 63HRC 时 下列 4 种钢的抗屈 服强度由高到低依次顺序为 W18Cr4V Cr12 Cr6WV 5CrNiW 2 磨损失效 磨损失效是指刃门钝化 棱角变圆 平面下陷 表面沟痕 剥落粘膜 在摩 擦中模具工作表而粘了些坯料金属 另外 凸模在工作中 由于润滑剂燃烧后 转化为高压气体 对凸模表面进行剧烈冲刷 形成气蚀 冷冲时 如果负荷不大 磨损类型主要为氧化 磨损也可为某种程度的咬 合磨损 当刃口部分变钝或冲压负荷较大时 咬合磨损的情况会变得严重 而 使磨损加快 模具钢的耐磨性不仅取决于其硬度 还决定于碳化物的性质 大 小 分布和数量 在模具钢中 目前高速钢和高铬钢的耐磨性较高 但在钢中 存在有严重的碳化物偏析或大颗粒的碳化物情况下 这些碳化物易剥落 而引 起磨粒磨损 使磨损加快 较轻冷作模具钢 薄板冲裁 拉伸 弯曲等 的冲击 载荷不大 主要为静磨损 在静磨损条件下 模具钢的含碳量多 耐磨性就大 在冲击磨损条件下 如冷镦 冷挤 热锻等 模具钢中过多的碳化物无助于提 高耐磨性 反而因冲击磨粒磨损 而降低耐磨性 研究表明 在冲击磨粒磨损条件下 模具钢含碳量以 O 6 为上限 冷镦 模在冲击载荷条件下工作 如模具钢中碳化物过多 容易固冲击磨损而山现表 面剥落 这些剥落的硬粒子将成为磨粒 加快磨损速度 热作模具的型腔表面 由于高温软化而使耐磨性降低 此外 氧化铁皮也起到磨料的作用 同时还有 高温氧化腐蚀作用 3 疲劳失效 疲劳失效的特征 模具某些部位经过一定的服役期 萌生了细小的裂纹 并逐渐向纵深扩展 扩展到一定尺寸时 严重削弱模具的承载能力而引起断裂 疲劳裂纹萌生于应力较大部位 特别是应力集中部位 尺寸过渡 缺口 刀痕 磨损裂纹等处 疲劳断裂时断门分两部分 一部分为疲劳裂纹发展形成的疲劳 处破裂断面 呈现贝壳状 疲劳源位于贝壳顶点 另一部分为突然断裂 呈现 不平整粗糙断面 使模具发生疲劳损伤的根本原因为特环载荷 凡可促使表面拉应力增大的因素 均能加速疲劳裂纹的萌生 冷作模具在高硬状态下工作时 模具钢具有很高的屈服强度和很低的断裂韧性 高的屈服强度有利于推迟疲劳裂纹的产生 但低的断裂韧性使疲劳裂纹的扩展 速率加快和临界长度减小 使疲劳裂纹扩展循环数大大缩短 因此 冷作模具 疲劳寿命主要取决于疲劳裂纹萌生时间 热作模具一般在中等或较低的硬度状态下服役 模具断裂韧性比冷作模具 高得多 因此 在热作模具中 疲劳裂纹的扩展速度低于冷作模具 临界长度 大于冷作模 热作模具疲劳裂纹的亚临界扩展周期较冷作模长得多 但热作模 具表面受急冷 急热很易萌生冷热疲劳裂纹 热作模具的疲劳裂纹萌生时间比 冷作模短得多 因此 许多热作模其疲劳断裂寿命主要取决于疲劳裂纹扩展的 时间 4 断裂失效 断裂失效常见形式有 崩刃 脶齿 劈裂 折断 胀裂等 不同模具断裂 的驱动力不同 冷作模具 所受的主要为机械作用力 冲压力 热作模所受除 机械力外 还有热应力和组织应力 有许多热作模具的工作温度较高 又采用 强制冷却 其内应力可远远超过机械应力 因此 许多热作模的断裂主要与内 应力过大有关 模具断裂过程有两种 一次性断裂和疲劳断裂 一次性断裂为模具有时在 冲压时突然断裂 裂纹一旦萌生 后即失稳 扩展 它的主要原因为严重超载 或模具材料严重脆化 如过热 回火不足 严重应力集十及严重的冶金缺陷等 3 模具失效原因及预防措施 1 结构设计不合理引起失效 尖锐转角 此处应力集中高于平均应力十倍以上 和过大的截面变化造成应 力集中 常常成为许多模具早期失效的根源 并且在热处理淬火过程中 尖锐 转角引起残余拉应力 缩短模具寿命 预防措施 凸模各部的过渡应平缓圆滑 任何役小的刀痕都会引起强烈的 应力集中 其直径与长度应符合 定要求 2 模具材料质量差引起的失效 模具材料内部缺陷 如疏松 缩孔 夹杂成份偏析 碳化物分布不均 原 表面缺陷 如氧化 脱碳 折叠 疤痕等 影响钢材性能 a 夹杂物过多引起失效 钢中存在夹杂物足模具内部产生裂纹的根源 尤其是脆性氧化物和硅酸盐 等 在热压力加工中不发生塑性变形 只会引起脆性的破裂而形成微裂纹 在 以后的热处理和使用中访裂纹进一步扩展 而引起模具的开裂 此外 在磨削 中 由于大颗粒夹杂物剥落造成表面孔洞 b 表面脱碳引起失效 模具钢在热压力加工和退火时 常常由于加热温度过高 保温时间过长 而造成钢材表面脱碳 严重脱碳的钢材在机械加工后 有时仍残留有脱碳层 这样在淬火时 由于内外层组织的不同 表面脱碳层为铁索体 内部为珠光体 造成组织转变不一致 而产生裂纹 c 碳化物分布不匀 引起失效 Crl2 Cr112MoV 等模具钢含碳量和合金元素较高 形成了许多共晶碳化物 这些碳化物在锻造比较小时 易呈现带状和网状偏析 导致淬火时常出现沿带 状碳化物分布的裂纹 模具在使用中裂纹进一步扩展 而造成模具开裂失效 预防措施 钢在缎轧时 模具应反复多方向锻造 从而钢中的共晶碳化物 击碎得更细小均匀 保证钢碳化物不均匀度级别要求 3 模具的机加上不当 a 切削中的刀痕 模具的型腔部位或凸模的圆角部位在机加工中 常常因 进刀太探而使局部留下刀痕 造成严重应力集中 当进行淬火处理时 应山集 中部位极易产生微裂纹 预防措施 在零件粗加工的最后一道切削中 应尽量减少进刀量 提高模 具表面光洁度 b 电加工引起失效 模具在进行电加工时 由于放电产生大量的热 将使 模具被加工部位加热到很高温度 使组织发生变化 形成所谓的电加工异常层 在异常层表面由于高温发生熔融 然后很快地凝固 该层在显微镜下呈白色 内部有许多微细的裂纹 白色层下的区域发生淬火 叫淬火层 再往里由于热 影响减弱 温度不高 只发生回火 称回火层 测定断面硬度分布 熔融再凝 固层 硬度很高 达 610 740HRC 厚度为 30 m 淬火层硬度 400 500HRC 厚 为 20 m 回火属高温回火 组织较软 硬度为 380 400HRC 厚为 10 m 预防措施 用机械方法去除开常层中的再凝固层 尤其是微观裂纹 在电加工后进行一次低温回火 使异常层稳定化 以防微裂纹扩展 c 磨削加工造成失效 模具型腔面进行磨削加工时 由于磨削速度过大 砂轮粒度过细或冷却条件差等因素影响 均会导致磨削表曲过热或引起表面软 化 硬度降低 使模具在使用中因磨损严重 或热应力而产生 磨削裂纹 导致 早期失效 预防措施 采用切削力强的粗砂轮或粘结性差的砂轮 减少工件进给 量 选用合适的冷却剂 磨削加工后采用 250 350 回火 以除磨削应力 4 模具热处理工艺不合适 加热温度的高低 保温时间长短 冷却速度快慢等热处理工艺参数选择不 当 都将成为模具失效因素 a 加热速度 模具钢中含有较多的碳和合命元素 导热性差 因此 加热 速度不能太快 应缓慢进行 防止模具发生变形和开裂 在空气炉中加热淬火 时 为防止氧化和脱碳 采用装箱保护加热 此时升温速度不宜过快 而透热 也应较慢 这样 不会产生大的热应力 比较安全 若模具加热速度快 透热 快 模具内外产生很大的热应力 如果控制不当 很容易产生变形或裂纹 必 须采用预热或减慢升温加速度来预防 b 氧化和脱碳的影响 模具淬火是在高温度下进行的 如不严格控制 表 曲很易氧化和脱碳 另外 模具表面脱碳后 由于内外层组织差异 冷却中出 现较大的组织应力 导致淬火裂纹 预防措施 可采用装箱保护处理 箱内填充防氧化和脱碳的填充材料 1 冷却条件的影响 不同模具材料 据所要求的组织状态 冷却速度是不同的 对高合金钢 由于含较多合金元素 淬透性较高 可以采用油冷 空冷甚至等温淬火和等级 淬火等热处理工艺 二二 冲模爆裂的主要原因 冲模爆裂的主要原因 由于冲压工序不同 工作条件不同 造成模具爆裂的原因是多方面的 下面就冲 模的设计 制造及使用等方面综合分析模具爆裂的原因 并捉出相应的改善措施 1 1 模具材质不好在后续加工中容易碎裂模具材质不好在后续加工中容易碎裂 不同材质的模具寿命往往不同 为此 对于冲模工作零件材料提出两项基本要求 材料的使用性能应具有高硬度 58 64HRC 和高强度 并具有高的耐磨性和足够的 韧性 热处理变形小 有一定的热硬性 工艺性能良好 冲模工作零件加工制 造过程一般较为复杂 因而必须具有对各种加工工艺的适应性 如可锻性 可切 削加工性 淬硬性 淬透性 淬火裂纹敏感性和磨削加工性等 通常根据冲压 件的材料特性 生产批量 精度要求等 选择性能优良的模具材料 同时兼顾其 工艺性和经济性 2 2 热处理热处理 淬火回火工艺不当产生变形淬火回火工艺不当产生变形 实践证明 模具的热加工质量对模具的性能与使用寿命影响甚大 从模具失效原 因的分析统计可知 因热处理不当所引发模具失效 事故 约占 40 以上 模 具工作零件的淬火变形与开裂 使用过程的早期断裂 均与摸具的热加工工艺有 关 1 1 锻造工艺锻造工艺 这是模具工作零件制造过程中的重要环节 对于高合金工具钢的 模具 通常对材料碳化物分布等金相组织提出技术要求 此外 还应严格控制锻 造温度范围 制定正确的加热规范 采用正确的锻造力法 以及锻后缓冷或及时退 火等 2 2 预备热处理预备热处理 应视模具工作零件的材料和要求的不同分别采用退火 正火或调 质等预备热处理工艺 以改善组织 消除锻造毛坯的组织缺陷 改善加工工艺性 高碳合金模具钢经过适当的预备热处理可消除网状二次渗碳体或链状碳化物 使 碳化物球化 细化 促进碳化物分布均匀性 这样有利于保证淬火 回火质量 提高模具寿命 3 3 淬火与回火淬火与回火 这是模具热处理中的关键环节 若淬火加热时产生过热 不仅会 使工件造成较大的脆性 而且在冷却时容易引起变形和开裂 严重影响模具寿命 冲模淬火加热时特别应注意防止氧化和脱碳 应严格控制热处理工艺规范 在条 件允许的情况下 可采用真空热处理 淬火后应及时回火 并根据技术要求采用 不同的回火工艺 4 4 消应力退火消应力退火 模具工作零件在粗加工后应进行消应力退火处理 具目的是消除 粗加工所造成的内应力 以免淬火叫产生过大的变形和裂纹 对于精度要求高的 模具 在磨削或电加工后还需经过消应力回火处理 有利于稳定模具精度 提高使 用寿命 3 3 模具研磨平面度不够模具研磨平面度不够 产生挠曲变形产生挠曲变形 模具工作零件表面质量的优劣对于模具的耐磨性 抗断裂能力及抗粘着能力等 有着十分密切的关系 直接影响模具的使用寿命 尤其是表面粗糙度值对模具寿 命影响很大 若表面粗糙度值过大 在工作时会产生应力集中现象 并在其峰 谷 间容易产生裂纹 影响冲模的耐用度 还会影响工件表面的耐蚀性 直接影响冲模 的使用寿命和精度 为此 应注意以下事项 1 模具工作零件加工过程中必须防止磨削烧伤零件表面现象 应严格控制磨削 工艺条件和工艺方法 如砂轮硬度 粒度 冷却液 进给量等参数 2 加工过程中应防止模具工作零件表面留有刀痕 夹层 裂纹 撞击伤痕等宏 观缺陷 这些缺陷的存在会引起应力集中 成为断裂的根源 造成模具早期失效 3 采用磨削 研磨和抛光等精加工和精细加工 获得较小的表面粗糙度值 提高 模具使用寿命 4 设计工艺 模具强度不够 刀口间距太近 模具结构不合理 模板块数不够无 垫板垫脚 模具导向不准 间隙不合理 1 排样与搭边 不合理的往复送料排样法以及过小的搭边值往往会造成模具急 剧磨损或凸 凹模啃伤 因此 在考虑提高材判利用率的同时 必须根据零件的 加工批量 质量要求和模具配合间隙 合理选择排样方法和搭边值 以提高模具 寿命 2 模具的导向机构精度 准确和可靠的导向 对于减少模具工作零件的磨损 避 免凸 凹模啃伤影响极大 尤其是无间隙和小间隙冲裁模 复合模和多任务位级 进模则更为有效 为提高模具寿命 必须根据工序性质和零件精度等要求 正确 选择导向形式和确定导向机构的精度 一般情况下 导向机构的精度应高于凸 凹模配合梢度 3 模具 凸 凹模 刃口几何参数 凸 凹模的形状 配合间隙和圆角半径不仅 对冲压件成形有较大的影响 而且对于模具的磨损及寿命也影响很大 如模具的 配合间隙直接影响冲裁件质量和模具寿命 精度要求较高的 宜选较小的间隙值 反之则可适当加大间隙 以提高模具寿命 5 5 线割工艺线割工艺 人为的拉线线割 线割间隙处理不对 没作清角及线割的变质层影 响 冲模刃口多采用线切割加工 由于线切割加工的热效应和电解作用 使模具加工 表面产生一定厚度的变质层 造成表面硬度降低 出现显微裂纹等 致使线切割加 工的冲模易发生早期磨损 直接影响模具冲裁间隙的保持及刃口容易崩刃 缩短 模具使用寿命 因此 在线切割加工中应选择合理的电规准 尽量减少变质层深 度 6 6 冲床设备的选用冲床设备的选用 冲床吨位 冲裁力不够 调模下得太深 冲压设备 如压力机 的精度与刚性对冲模寿命的影响极为重要 冲压设备的精 度高 刚性好 冲模寿命大为提高 例如 复杂硅钢片冲模材料为 Crl2MoV 在普 通开式压力机上使用 平均复磨寿命为 1 3 万次 而新式精密压力机上使用 冲模 的复磨寿命可达 6 12 万次 尤其足小间隙或无间隙冲模 硬质合金冲模及精密 冲模必须选择精度高 刚性好的压力机 否则 将会降低模具寿命 严重者还会损 坏棋具 7 7 冲压工艺冲压工艺 冲压零件的原材料厚度公差超差 材料性能波动 表面质量较差 如锈迹 或不干净 如油污 等 会造成模具工作零件磨损加剧 易崩刃等不良后 果 为此 应当注意 1 尽可能采用冲压工艺性好的原材料 以减少冲压变形力 2 冲压前应严格检查原材料的牌号 厚度及表面质量等 并将原材料擦拭干净 必要时应清除表面氧化物和锈迹 3 根据冲压工序和原材料种类 必要时可安排软化处理和表面处理 以及选择合 适的润滑剂和润滑工序 8 8 生产作业的正确使用和合理维护生产作业的正确使用和合理维护 1 脱料不顺 生产前无退磁处理 无退料梢 生产中有断针断弹簧等卡料 2 落料不顺 组装模时无漏屎 或滚堵屎 垫脚堵屎 3 生产意识 叠片冲压 定位不到位 没使用吹气枪 模板有裂纹仍继续生产 为了保护正常生产 提高冲压件质量 降低成本 延长冲模寿命 必须正确使用 和合理维护模具 严格执行冲模 三检查 制度 使用前检查 使用过程中检查与 使用后检查 并做好冲模与维护检修工作 其主要工作包括模具的正确安装与 调试 严格控制凸模进入凹模深度 控制校正弯曲 冷挤 整形等工序上模的 下止点 及时研磨刃口 注意保持模具的清洁和合理的润滑等 总之 在模具设计 制造 使用和维护全过程中 应用先进制造技术和实行全面 质量管理 是提高模具寿命的有效保证 并且致力于发展专业化生产 加强模具标 准化工作 除零件标准化外 还有设计参数标准化 组合形式标准化 加工方法 标准化等 不断提高模具设计和制造水平 有利于提高模具寿命 三三 冲模的维护冲模的维护 冷冲压模具的维护须做到细心耐心按部就班 切忌盲目从事 因故障修模时 需附有料带 以便问题的查询 打开模具 对照料带 检查模具状况 确认故障原 因 找出问题所在 再进行模具清理 方可进行拆模 拆模时受力要均匀 针对脱 料弹簧在固定板与脱料板之间和脱料弹簧直接顶在内导柱上的模具结构 其脱料 板的拆卸要保证脱料板平衡弹出 脱料板的倾斜有可能导致模具内凸模的断裂 1 1 凸凹模的维护凸凹模的维护 凸凹模拆卸时应留意模具原有的状况 以便后续装模时方便复原 有加垫或者 移位的要在零件上刻好垫片的厚度并做好记录 更换凸模要试插脱料块凹模是否 顺畅 并试插与凹模间隙是否均匀 更换凹模也要试插与冲头间隙是否均匀 针对 修磨凸模后凸模变短需要加垫垫片达到所需要的长度应检查凸模有效长度是否 足够 更换已断凸模要查明原因 同时要检查相对应的凹模是否有崩刃 是否需要 研磨刃口 组装凸模要检查凸模与固定块或固定板之间是否间隙足够 有压块的 要检查是否留有活动余量 组装凹模应水平置入 再用平铁块置如凹模面上用铜 棒将其轻敲到位 切不可斜置强力敲入 凹模底部要倒角 装好后要检查凹模面是 否与模面相平 凸模凹模以及模芯组装完毕后要对照料带做必要检查 各部位是 否装错或装反 检查凹模和凹模垫块是否装反 落料孔是否堵塞 新换零件是否需 要偷料 需要偷料的是否足够 模具需要锁紧部位是否锁紧 注意做脱料板螺丝的 锁紧确认 锁紧时应从内至外 平衡用力交叉锁紧 不可先锁紧某一个螺丝再锁紧 另一个螺丝 以免造成脱料板倾斜导致凸模断裂或模具精度降低 2 2 脱料板的维护脱料板的维护 脱料板的拆卸可先用两把起子平衡撬起 再用双手平衡使力取出 遇拆卸困难 时 应检查模具内是否清理干净 锁紧螺丝是否全部拆卸 是否应卡料影起的模具 损伤 查明原因再做相应处理 切不可盲目处置 组装脱料板时先将凸模和脱料板 清理干净 在导柱和凸模导入处加润滑油 将其平稳放入 再用双手压到位 并反 复几次 如太紧应查明原因 导柱和导套导向是否正常 各部位是否有损伤 新换 凸模是否能顺利过脱料板位置是否正确 查明原因再做相应处理 固定板有压块 的要检查脱料背板上偷料是否足够 脱料板与凹模间的材料接触面 长时间冲压 产生压痕 脱料板与凹模间容料间隙一般为料厚减 0 03 0 05mm 当压痕严重时 会影响材料的压制精度 造成产品尺寸异常不稳定等 需对脱料镶块和脱料板进 行维修或重新研磨 等高套筒应作精度检查 它不等高时会导致脱料板倾斜 其精 密导向平稳弹压功能将遭到破坏 须加以维护 3 3 导向部位检查导向部位检查 导柱导套配合间隙如何 是否有烧伤或磨损痕迹 模具导向的给油状态是否正常 应作检查 导向件的磨损及精度的破坏 使模具的精度降低 模具的各个部位就会 出现问题 故必须作适当保养以及定期的更换 检查导料件的精度 若导正钉磨损 已 失去应有的料带导正精度及功能 必须进行更换 检查弹簧状况 脱料弹簧和顶料 弹簧等 看其是否断裂或长时间使用虽未断裂 但已疲劳失去原有的力度 必须作 定期的维护更换 否则会对模具造成伤害或生产不顺畅 4 4 模具间隙的调整模具间隙的调整 模芯定位孔因对模芯频繁多次的组合而产生磨损 造成组装后间隙偏大 组装后 产生松动 或间隙不均 产生定位偏差 均会造成冲切后断面形状变差 凸模易断 产生毛刺等 可透过对冲切后断面状况检查 作适当的间隙调整 间隙小时 断面 较少 间隙大时 断面较多且毛边较大 以移位的方式来获得合理的间隙 调整好 后 应作适当记录 也可在凹模边作记号等 以便后续维护作业 日常生产应注意 收集保存原始的模具较佳状况时的料带 如后续生产不顺畅或模具产生变异时 可作为模具检修的参考 另外 辅助系统如顶料销是否磨损 是否能顶料 导正钉 及衬套是否已磨损 应注意检查并维护 模具不良原因分析与实施对策模具不良原因分析与实施对策 模具冲压件产生毛边有哪些原因 应采取什么对策 模具冲压件产生毛边的原因及改善对策有 1 刀口磨损或崩角 淬火硬度低 需研修刀口 2 间隙过大研修刀口后效果不明显 需进一步控制凸凹模加工精度或修改设计 间隙 3 间隙不合理上下偏移或松动 需进一步调整冲裁间隙确认模板穴孔磨损或成 型件加工精度等问题 4 模具上下错位 需更换导向件或重新组模 模具冲压件产生跳屑压伤有哪些原因 应采取什么对策 模具冲压件产生跳屑压伤的原因及相应的对策有 1 间隙偏大时 控制凸凹模加工精度或修改设计间隙 2 如果是送料不当需送至适当位置时修剪料带并及时清理模具 3 冲压油滴太快 油粘 控制冲压油滴油量或更换油种降低粘度 4 模具未退磁 研修后必须退磁 冲铁料更须注意 5 凸模磨损 屑料压附于凸模上 需研修凸模刀口 6 凸模太短 插入凹模长度不足 需调整凸模刃入凹模长度 7 材质较硬 冲切形状简单 可以在凸模刃入端面装顶出或修出斜面或弧性 减 少凸模刃部端面与屑料之贴合面积 其应急措施是 减小凹模刃口的锋利度 减小凹模刃口的研修量 增加凹模直刃部 表面的粗糙度 被覆 采用吸尘器吸废料 降低冲速 减缓跳屑 模具冲压件产生屑料阻塞有哪些原因 应采取什么对策 冲压件产生屑料阻塞的原因及相应的对策有 1 漏料孔偏小 可加大漏料孔间隙 2 漏料孔偏大 屑料翻滚 重新修改漏料孔 3 刀口磨损 毛边较大 需刃修刀口 4 冲压油滴太快 油粘 可以控制滴油量 更换油种 5 凹模直刃部表面粗糙 粉屑烧结附着于刃部 可以通过表面处理 抛光降低表 面粗糙度或更改材料 6 材质较软 修改冲裁间隙 其应急措施是 凸模刃部端面修出斜度或弧形 注意方向 使用吸尘器 在垫板 落料孔处加吹气 模具冲压时下料偏位尺寸变异有哪些原因 应采取什么对策 下料偏位尺寸变异的主要原因及相应的对策有 1 凸凹模刀口磨损 产生毛边 外形偏大 内孔偏小 需研修刀口 2 设计间隙不当 修改设计并控制加工精度 3 下料位凸模及凹模镶块等偏位 间隙不均 可以调整其位置精度和冲裁间隙 4 导正销磨损 销径不足 可以更换导正销 5 导向件磨损 可以更换导柱导套 6 送料机送距压料放松调整不当 重新调整送料机 7 模具闭模高度调整不当 重新调整闭模高度 8 脱料镶块压料位磨损 无压料 强压 功能或由材料牵引翻料引发冲孔小 可以 研磨或更换脱料镶块 增加强压功能 调整压料 9 脱料镶块强压太深 冲孔偏大 需调模减小强压深度 10 冲压材料机械性能变异 强度延伸率不稳定 需更换材料 控制进料质量 11 冲切力对材料牵引造成尺寸变异 可以在凸模刃部端面修出斜度或弧形以改 善冲切时受力状况或者在下料部位于脱料镶块上加设导位功能 模具冲压时卡料的原因是什么 应采取什么对策 冲压时卡料的主要原因及相应的对策有 1 送料机送距压料放松调整不当 需重新调整 2 生产中送距产生变异 需调整送料机送距 3 送料机故障 需调整及维修 4 材料弧形 宽度超差 毛边较大时 要更换材料 控制进料质量 5 模具冲压异常 造成镰刀弯 消除料带镰刀弯 6 导料孔径不足 上模拉料 研修导正孔 7 折弯或撕切位上下脱料不顺 调整脱料弹簧力量等 8 导料板之脱料功能设置不当 修改导料板 防料带上带 9 材料薄 送进中发生翘曲 送料机与模具间需加设上下压料 加设上下挤料安 全开关 10 模具架设不当 与送料机垂直度偏差较大 需重新架设模具 模具冲压时料带镰刀弯的原因是什么 应采取什么对策 模具冲压时料带镰 刀弯的主要原因及相应的对策有 1 冲压毛边 特别是载体上 造成的 需研修下料刀口 2 材料毛边及模具无切边时需更换材料 模具加设切边装置 3 冲床深度不当 太深或太浅 重调冲床深度 4 冲件压伤 模内有屑料 需清理模具 解决跳屑和压伤问题 5 局部压料太深或压到部位局部损伤 检查并调整各脱料及凹模镶块高度尺寸 正确 研修损伤部位 6 模具设计结构不合理 可采用整弯机构调整 模具冲压时凸模断裂崩刃的原因是什么 应采取什么对策 模具冲压时凸模断 裂崩刃的主要原因及相应的对策有 1 跳屑屑料阻塞卡模 2 送料不当 切半料 注意送料 及时修剪料带 及时清理模具 3 凸模强度不足 修改设计 增加凸模整体强度 减短凹模直刃部尺寸 注意凸模 刃部端面修出斜度或弧形 细小部后切 4 大小凸模相距太近 冲切时材料牵引 引发小凸模断 可以将小凸模长度磨短 相对大凸模一个料厚以上 5 凸模及凹模局部过于尖角 修改设计 6 冲裁间隙偏小 控制凸凹模加工精度或修改设计间隙 细小部冲切间隙适当加 大 7 无冲压油或使用的冲压油挥发性较强 可以调整冲压油滴油量或更换油种 8 冲裁间隙不均偏移 凸凹模发生干涉 检查各成形件精度 并施以调整或更换 控制加工精度 9 脱料镶块精度差或磨损 失去精密导向功能 需研修或更换 10 模具导向磨损不准 需更换导柱导套 注意日常保养 11 凸凹模材质选用不当 硬度不当 需更换使用材质 使用合适硬度 12 导料件 销 磨损 需更换导料件 13 垫片加设不当 需修正 垫片数尽可少且使用钢垫 凹模下垫片需垫在垫块下 面 连续模折弯时产品变形或尺寸变异的原因是什么 应采取什么对策 连续模折弯时产品变形或尺寸变异的原因及相应的对策有 1 导正销磨损 销径不足 更换导正销 2 折弯导位部分精度差磨损 重新研磨或更换 3 折弯凸凹模磨损 压损 重新研磨或更换 4 模具让位不足 检查 修正 5 材料滑移 折弯凸凹模无导位功能 折弯时未施以预压 可以修改设计 增设导 位及预压功能 6 模具结构及设计尺寸不良 可以采用修改设计尺寸 分解折弯 增加折弯整形 等措施 7 冲件毛边 引发折弯不良时需研修下料位刀口时 8 折弯部位凸模凹模加设垫片较多 造成尺寸不稳定 需调整采用整体钢垫 9 材料厚度尺寸或机械性能变异时需更换材料 控制进料质量 连续模一模多件时产品表面高低不平的原因是什么 应采取什么对策 造成产品表面高低不平的主要原因及相应的对策有 1 冲件毛边 研修下料位刀口 2 冲件有压伤 模内有屑料 清理模具 解决屑料上浮问题 3 凸凹模 折弯位 压损或损伤 重新研修或更换新件 4 冲剪时翻料 研修冲切刀口 调整或增设强压功能 5 相关压料部位磨损压损 检查 实施维护或更换 6 相关撕切位撕切尺寸不一致 刀口磨损 维修或更换 保证撕切状况一致 7 相关易断位预切深度不一致 凸凹模有磨损或崩刃 检查预切凸凹模