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  • 冲压作业技能知识:如何减少模具修边毛刺问题

    时间:2023-12-31关注:326

    摘要

    汽车冲压件修边毛刺问题是所有相关企业面临的疑难问题,国外一些先进模具企业如丰田修边毛刺的一次通过率在90%左右,国内的大部分企业一次通过率仅仅 60-70%之间。由此造成的返工返修不仅限制了生产效率,更提高了成本,降低了企业的竞争力。造成修边毛刺原因有很多,工艺缺陷、设计不合理、加工精度不够、装配不规范、钳工基本操作不规范这几方面的因素是造成修边毛刺的主要原因。现从工艺设计、结构设计、数控加工、钳工装配各个环节进行分析,对造成修边毛刺的主要问题分析总结,提出改善措施供大家参考。

    一、 工艺设计

    1、原因:

    ①、目前修边序修边线,目前主要由 Autoform 软件反算出来的,整体修边线可能在公差范围内,但局部位置存在微观不平的锯齿形状, 波峰与波谷的高低差在0.2mm左右,加工误差大,同时钳工克口完成后,抛光人员不注意很容易就会把波峰抛掉造成局部间隙过大。另一方面在修边线转角处曲线不规则有尖角是造成后期转角毛刺的一个原因。

    ②、修边冲裁角度也是影响修边毛刺的重要因素。工艺设计时由于产品工艺性差,局部修边冲裁角度,钝角修边会大于30°或锐角修边可能会大于15°冲裁角度过大或冲裁角度过小均会造成修边毛刺。

    2、 改善:

    ①、修边线反算完成后,由工艺设计者结合产品关键特征形状及产品转角处圆角进行手工修正,保证产品圆滑过渡,转角处尽量保证是圆弧曲线(圆角要在 R3 以上, 保证能加工),要避免转角处出现尖角。

    ②、如因产品工艺性差,造成局部修边角度脱离设计规范时,如不增加模具应提出风险报告,以便验收时更好的沟通。

    二、结构设计:

    1、原因:

    ①、韧带过长,设计时凸凹模刃带过长,不按设计规范执行。这给加工和钳工克口造成了很大困难。

    ②、修边时存在侧向力,没有设计合理的抵消侧向力措施,也是造成最终无法完全消除的一个重要因素。

    2、 改善:

    ①、刃带长度按下图设计,加工制作均按此执行。

    ②要求所有刀块后面必须加挡墙;立切位置沿立切法向正方向要考虑防侧措施;镶块的宽高比要合理按下面图示设计;

    三、数控加工

    原因:

    ①加工间隙过大或过小,钳工后期调整弥补容易产生毛刺;

    ②空刀加工不到位,加大研刃口垂直的工作量;

    ③角部清角不到位,钳工后期调整容易产生毛刺。

    措施:

    1、对不同材质的修边镶块,加工参数及刃口留量进行区分对待(见附表)。

    2、精加工完后检测点数增加,直接体现在程序单上。

    3、检测时不允许采用寻边器,必须用百分表,加大对自检表真实性的考核力度。

    4、正常镶块空刀加不到位,不允许转序。

    四、钳工装配

    钳工装配是最重要的一个环节,由于此工序产生毛刺的原因也很多,主要有以下几方面原因:

    1、克口工序,间隙不合理是产生毛刺最主要的原因。

    2、刃口不垂直,基准没做好,反复冲压或更换机床后间隙变大会产生毛刺。

    3、刀块底面装配时,不干净有异物,重新拆装后导致刃口不垂直会产生毛刺。

    4、定位销较松,重新拆装后间隙不合理,会产生毛刺。

    5、淬火硬度不够,反复冲压会产生毛刺。

    措施:

    1、 明确不同料厚的克口间隙。间隙选取原则:落料尺寸取决于凹模尺寸(基准侧),间隙取在凸模上;冲孔尺寸取决于凸模尺寸(基准侧),间隙取在凹模上。

    1.1. 间隙值的选取

    1.1. 钝角修边

    ①30°以下钝角修边,间隙取常规的 1/2。

    ②30-60°倾角修边,钝角刃口作出局部平台,一般为3倍料厚,但不超过5mm,间隙趋于0。

    1.1. 锐角修边

    ①15°以下锐角修边,间隙取常规选用,可直接修边且不需采取特殊措施。

    ②15-30°锐角刃口要考虑在锐角刃口处设置2mm宽平台,间隙取常规选用。

    1.1. 立切修边

    ①刃口线与斜面上的最大斜线平行,允许最小θ 角可参照下表,冲裁间隙按常规选用。

    ②立切角度θ 角不满足上表要求,需改造凹模刃口,并取小间隙冲裁,对于接近90°立切,冲裁间隙趋于0。

    2、刃口做垂直,韧带10mm以下可以清亏,减小工作量。

    3、镶块安装前一定要仔细检查是否有异物,镶块及镶块螺钉孔是否有毛刺。

    4、镶块销钉做完后,要进行抽检。有一处不合格,要全部检查, 直接考核责任人,并更改。

    5、硬度检查要分为过程中检查和最终检查,过程检查在淬火后进行检查,最终检查在产品止口及修边毛刺合格率达到后进行检查。避免因止口更改或改毛刺造成的硬度不够。

    修边毛刺问题不单单是钳工的问题,各部门的工作质量都非常重要。需要各个部门都必须加以重视,认真对待。

    冲压模具视觉监测可以有效检测连续冲压模具的料带是否输送到位,是否发生堵料叠料等等情况,有效减少压模,保护冲压模具,降本增效,提高工厂自动化水平;同时可以对冲压件存在的外观缺陷进行及时监测。

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