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中圖分類號:G718.5
一、前言
冷沖壓模具是現代工業生產的重要基礎工藝裝備,廣泛應用于機械、電子、輕工、汽車、航空航天等各個行業,可以用來生產壁薄、質量輕、形狀復雜、表面質量好、剛性好的制品,且制品具有“一模一樣”的特征。因此,“模具就是產品質量”、“模具就是經濟效益”的觀念,已被越來越多的人所認識、所接受。冷沖壓模具作為一種特殊的產品,它的制造周期較長,成本較高,生產中具有成套性。它在使用一段時間后會出現各種故障和問題,從而影響沖壓生產的正常進行,甚至造成冷沖壓模具的破壞或發生安全事故。因此,為了保證生產的正常運行,提高制件質量,降低制件成本.延長冷沖壓模具的使用壽命,改善冷沖壓模具的技術狀態,從源頭保證產品質量(尤其是產品一致性),“修產品(不良品)不如修(包括維護保養)模具”已成為業內共識。因此,為了保證冷沖壓模具的安全可靠的工作,必須重視模具的維護工作,其維護工作,應貫穿在冷沖壓模具的使用、修理和保管工作各個環節之中。
二、冷沖壓模具使用和拆卸
在冷沖壓模具使用之前,首先對照工藝文件檢查,所使用的模具是否正確,規格、型號是否與工藝文件統一。操作者應使自己首先了解所用的模具的使用性能、方法、結構特點及動作原理。然后檢查一下所使用的設備是否合理,如壓力機的行程、開模距等是否與所使用的模具配套。所用模具是否完好,使用的沖壓材料是否符合零件要求。模具安裝要正確,各緊固部位不能有松動。開機操作前工作臺上、模具上的雜物要清除干凈,以防開機后,損害模具或出現安全隱患。
模具在開機后,首件必須認真檢查合格后再開始生產,如果不合格,應立刻停機檢查原因。在操作過程中,必須遵守規程,防止亂放、亂碰、違規操作,如果發現異常應立刻停機休整。同時對模具各滑動部位進行,防止不規范操作。
模具使用后,要按正常操作程序將模具從機床上卸下,絕對不允許亂拆亂卸,在吊運過程中要穩妥、慢起、輕放。拆卸后的模具要擦拭干凈,并涂油防銹。對模具加工的最后幾個零件進行檢查,確定是否需要檢修,因此確定模具技術狀態,使其完整,及時送入指定地點保管。
使用完畢后的沖模,應及時擦拭干凈并在導柱頂端的儲油孔中注入油,再用紙片蓋上,以防灰塵或雜物落入導套,影響導向精度。為防止凸模與凹模的刃口部分以及導柱上面生銹,應涂防銹油。為了避免卸料裝置長期受壓而失效,在模具存放保管時必須加限位木塊。沖模應在干燥、通風的模具庫保管,小模具可以放在架上,按一定順序整齊排列;大模具一般放在地上,墊上木塊,以防生銹。
三、冷沖壓模具的技術狀態鑒定
冷沖壓模具在使用過程中,由于沖模零件的自然磨損,沖模制造工藝不合理,沖模在機床上安裝或使用不當以及設備發生故障等原因,都會使沖模的主要零部件失去原有的使用性能及精度。致使沖模技術狀態日趨惡化,影響生產的正常進行和效率以及制品的質量。所以,在沖模管理上,必須要主動地掌握沖模的這些技術狀態變化,并認真地予以處理以使沖模能始終在良好的技術狀態下工作。
此外,通過沖模技術狀態鑒定結果,連同制品的生產數量、質量的缺陷內容,沖模的磨損程度、沖模損壞的原因等可制定出沖模修理方案及維護方法,這對延長沖模的使用壽命,降低生產成本以及提高沖模質量及技術制造水平都是十分必要的。
沖模的技術狀態鑒定,一般分兩種方法進行:即新模具制成和沖模修理后,沖模的技術狀態是通過試模來鑒定的。而在使用中的沖模技術鑒定,主要是通過對制件質量狀況和沖模工作狀態檢查來進行的?,F就沖模使用過程中及使用后技術鑒定方法做一介紹,供鑒定時參考。1.沖模的工作性能檢查
沖模在使用過程中或在使用后,應對沖模的性能及工作狀態.進行詳細的檢查,其檢查的主要方法如下:
(1)沖模工作零件的檢查
在沖模工作中或工作后,結合制件的質量情況,對其凸、凹模進行檢查,即凸、凹模是否有裂紋、損壞及嚴重磨損,凸凹模間隙是否均勻及其大小是否合適,刃口是否鋒利(沖裁模)等。如當沖裁件發現有毛刺時.肯定凸、凹模刃口變鈍及間隙不均,此時必須做必要的修整和處理。
(2)導向裝置的檢查
檢查導向裝置的導柱、導套及導板是否有嚴重磨損,其配合間隙是否過大,安裝在模板上是否松動。
(3)卸料裝置的檢查
檢查沖模的推件及卸料裝置動作是否靈敏可靠,頂件桿有沒有彎曲、折斷,卸料用的橡膠及彈簧彈力大小,工作起來是否平穩,有無嚴重磨損及變形。
(4)定位裝置的檢查
檢查定位裝置是否可靠,定位銷及定位板有無松動情況及嚴重磨損。如結合制件檢查時,若制品的外形及孔位發生變化及質量不合要求時,則是定位裝置出了毛病,應嚴格檢查。
(5)安全防護裝置的檢查
在某些沖模中,為使工作時安全可靠,一般都設有安全防護裝置,如防護板等設施。檢查時應著重檢查其使用的可靠性,是否動作靈敏、安全。
(6)自動系統的檢查
在某些自動沖模中,應檢查自動系統的各零件是否有壞損,動作是否協調,能否自動做正常的送料和退料。
2.制件的質量檢查
在沖模使用及使用后進行檢查,主要目的是確保沖模的精度,能使其保證良好的工作狀態下正常生產,最大限度地延長沖模的使用壽命和防止制件出現缺陷造成廢品。
沖模通過性能、制件質量的兩種檢查結果,通過分析可基本上確定出沖模的技術狀態良好程度.并以其為主要依據決定沖模修理及報廢意見。
沖模的技術狀態好壞,直接表現在制件質量、精度上。因此,制件的質量檢查.是沖模技術狀態鑒定的重要手段。
制件質量檢查的內容:
(1)制件形狀及表面質量有無明顯缺陷和不足。
(2)制件各部位尺寸精度有無降低,是否符合圖樣規定的要求。
(3)沖裁后的毛刺是否超過規定的要求,有無明顯的變化。拉伸件側壁有無拉毛,彎曲件彎曲角度有無明顯變化等。
四、冷沖壓沖模的隨機維護性修理
冷沖模在使用過程中,總會出現故障及發生一些小故障。這時,不必將沖模從壓力機上卸下,可直接在壓力機上進行維護性修理,以使其能正?;謴凸ぷ?,保證生產的正常進行。
沖模的隨機維護性修理,主要是在生產現場環境下,對沖模臨時發生的故障進行維護性修整,臨時更換一些比較簡單的易損零件或進行臨時的調整.不需要復雜的調整、研配和檢驗。其方法如下所述。
1.更換新件
沖模在使用過程中,容易損壞需更換的零件主要包括兩種:一種是通用標準零件,如內六角螺釘、銷釘、模柄、彈簧、橡膠墊等。另一種則是沖模的易損零件,如凸模、凹模和定位裝置零件。
2.修復被損壞及變形的零件
由于沖模的長期使用,某些零件在沖壓力及條料的沖擊、撞壓下,容易產生變形甚至被損壞。如拉深模中壓料板的壓料面.長期接觸板料及受壓會失去表面的平整性,影響沖壓質量,這時應將其磨平。又如在級進模中,導料板經長期使用后,很容易被條料磨損而變形,這時可將其卸下,把接觸條料的面用平面磨床磨平。然后再擴大螺釘孔和銷釘孔,重新裝配后使之恢復到原來的精度。如是局部磨損,可采用補焊的方法,在磨平后繼續使用。
3.緊固沖模上的松動零件
沖模在使用過程中,由于壓力機壓力的猛烈沖擊.有些零件如固定板、導料板、和卸料板上的螺釘受振而松動,致使這些零件位置變化而影響沖模的精度和工作性能,嚴重時會使沖模損壞,減少沖模使用壽命。因此,在沖模工作過程中,應隨時對其觀察,若一旦發現螺釘松動,一定要將其擰緊后再進行使用。
4.修磨受損傷的刃口
在模具工作過程中若沖裁模刃口出現崩刃或出現裂紋,且崩刃及裂紋不嚴重、沖模精度要求不高時,可用油石或風動砂輪對刃口進行修磨。用風動砂輪進行修磨時,可先用風動砂輪將崩刃或裂紋部位的不規則斷面修磨成圓滑過渡的斷面,然后用油石仔細研磨成鋒利刃口。
5.補加油
沖模在工作一段時間后,要在導向部位加添油,以減少磨損,延長沖模壽命。
沖模的隨機維護性修理,是維護和保養沖模、提高沖模使用效果和壽命的一項重要措施。因此,必須認真操作,保證質量,并要在維修后進行仔細的檢查,以確保維修后的使用效果。
五、結論
模具的維護,目前在很多企業管理中還沒有一個明確的地位。但是在產品的沖壓加工過程中,采取正確的模具維護方法和措施對于確保模具的精度、產品的加工質量、降低模具損耗、降低生產成本等方面,能夠取得不錯的效果。所以在模具制造完成后,卻不再做任何后期的維護管理,這顯然是不正確的做法。應必須全面考慮到模具制造、模具維護以及產品加工之間的平衡,正確認識模具維護管理的重要地位。對于模具維護管理的方法和認識,還有很多需要在生產實踐中去摸索和總結。
參考文獻
[1]廖圣潔主編模具拆裝調試與維護北京:中國勞動社會保障出版社2008
關鍵詞:模具;沖裁;凸模;凹模
1.概述
在各個行業發展迅速的今天,工業生產在我國國民經濟占據著主體部分,而國民經濟的基礎工業正是模具制造工業。模具是機械制造工業中的一種尤為重要的工藝性設備,它可以快速大批量的生產出同類的機械產品,為工業生產帶來更大的效益。
使用模具生產不但可以提高制件的生產效率,而且它的成本也很低廉,并且生產出的制件質量能夠達到保障,所以它是其它的加工方法所不能超越的。利用模具來進行生產是當代工業生產中的一種很普遍而且很重要的加工手段,也是機械加工工藝的一個發展方向?,F代機械制造工藝的水平發展,從某種意義上講很大的程度是由模具制造工業決定的。
2.鎖座零件的沖壓工藝分析
如圖1所示,零件是汽車的鎖座零件,所用的材料是Q235,零件的厚度大小為2MM, 三個孔的邊緣與彎曲點的距離分別為:22.5mm,13.5mm和5.5mm;因此,在彎曲的過程中可能會造成最小邊b上的小孔會發生變形,但此誤差可以在彎曲過后進行改正,故采用落料跟沖孔兩個步驟復合進行;
圖1 鎖座二維零件圖
搭邊值a=2.01=2.2 , a1=2.21=2.4,采用得雙行對排的形式[1]。其排樣圖如下圖所示:
圖2:零件的排樣圖
毛坯的面積:S=2234 (mm2)
條料的寬度B=120+41+44=170.6(mm)
近距h=1(30+2.2)/2=16.1
材料的利用率`=nS/Bh 00%
=2234/(170.6.1)00%
=83%
3確定沖裁間隙
沖裁間隙的數值等于凹模刃口與凸模刃口的尺寸之差,即:
Z=Dd-Dp (1)
因為用的材料是Q235A材料的初始雙邊間隙為Zmin 0.246mm和Zmax 0.360mm。
1)落料
Dd=(Dmax-X=)+]d 0
Dp=(Dd-Zmin) 0 -]d=(Dmax-X=-Zmin) 0 -]p (2)
2)沖孔
dp=(dmin+X=) 0 -]p
dd=(dp+Zmin)+]d 0=(dmin+X=+Zmin)+]p 0 (3)
3)孔心距
Ld=(Lmin+0.5=)+ -0.125= (4)
由以上的公式(1)(2)(3)(4)可以得出1)落料
D1d=(30-113)+0.025 0=29.87+0.025 0
D1p=(30-113-0.246) 0 -0.020=29.624 0 -0.020
D2d=(22-111)+0.020 0=21.89+0.020 0
D2P=(22-111-0.246) 0 -0.020=21.644 0 -0.020
D3d=(12-115)+0.020 0=11.85+0.020 0
D3P=(12-115-0.246) 0 -0.020=11.604 0 -0.020
2)沖孔
本之間三個孔的直徑分別為16mm、8mm和8mm,所以
d1p=(8+0.712) 0 -0.020=8.084 0 -0.020
d1d=(8+0.712+0.246)+0.020 0=8.33+0.020 0
d2p=(16+0.718) 0 -0.020 =16.126 0 -0.020
d2d=(16+0.718+0.246)+0.020 0=16.372 +0.020 0
3)孔心距
三個孔之間的孔心距分別為13mm、8mm、21mm,所以
L1d=(21+0.524)12524=2103
L2d=(8+0.524)12524=803
L3d=(13+0.524)12524=1303
4 結論
基于以上的零件的工藝性能的分析和主要成形零件的計算,可以得出如圖4所示的生產模具,該模具能夠完成該零件的沖壓工作。
圖4 鎖座的冷沖壓模具
參考文獻
【關鍵詞】沖壓;模具;精加工;工藝
沖壓模具是一種具有使用壓力完成加工工藝的機械設備,沖壓模具的精加工可以確保表面光潔度,能實現工件的完美配合,能為企業創造效益,沖壓模具精加工能提升產品精度和質量,確保產品的使用性能。一套現代化的沖壓模具是由許多零件組成的,所以,零件的質量會直接關系到模具的整體質量,而零件的最終質量又需要由精加工來確保,精加工的完成需要很多工藝的參與,要確保沖壓模具的高質量,必須針對模具的具體情況進行精加工。
1.模具精加工分類
對模具零件進行加工,需要結合模具的具體材質、形狀及技術要求做好適應性加工,可塑性較強,可以在加工的控制下,爭取較好的加工效果。
零件按照外觀形狀可以分成軸類、板類與異形零件三類,雖說加工工藝會因具體的條件有所不同,但是也有共同的工藝:粗加工,熱處理,精磨,電加工,鉗工(表面處理)及組配加工。
2.零件熱處理
通過零件的熱處理,可以使零件獲得適當的硬度,也可有效控制內應力,確保零件在加工過程中仍保持尺寸的穩定性,避免出現變形,可以根據具體的材質采取適當的處理方式。近些年,模具材料種類增多了,除了傳統的Crl2、9CrSi、T10、硬質合金外,還出現了工作強度大、對受力要求比較高的凸、凹模,例如粉末合金鋼、V10和ASP23等具有高熱穩定性和良好組織狀態的新型材料。對于那些以Crl2、9CrSi、T10為材質的零件,在完成粗加工后可以淬火處理,淬火后工件存留內應力的,在精加工時容易導致工件開裂,零件淬火后要趁熱回火,消除淬火應力。要控制好淬火溫度,隨爐冷卻,即可得到高強度和高耐磨性。在生產中針對形狀復雜的工件,在回火以外,還應進行去應力退火或多次人工時效處理,充分釋放應力。對V10、APS23等粉末合金鋼零件,因其能承受高溫回火,淬火時可采用二次硬化工藝,再高溫回火并進行多次,可以取得較高的沖擊韌性和穩定性,非常適用于以崩刃為主要失效形式的模具。粉末合金鋼的花費高,但是性能好,正在逐漸得到廣泛的應用。
3.零件磨削加工
磨削加工一般采用平面磨床、內外圓磨床及工具磨具三種主要類型。在進行精加工磨削時,要控制磨削變形的情況,所以,精磨的進刀不能太大,要有足夠的冷卻液,尺寸公差在0.01mm以內的零件要盡量恒溫磨削。避免工件尺寸上熱變形導致的誤差,這是一個精加工工序必須注意的問題。
在進行精磨時,要選擇恰當的磨削砂輪,應該結合模具鋼材的實際情況,選用GD單晶剛玉砂輪等淬火硬度高的材質,優先采用有機粘結劑的金剛石砂輪,有機粘結劑砂輪自銳性好,磨出的工件粗糙可達Ra=0.2um。在磨削時,要在第一時間修整砂輪,確保砂輪的銳利,當砂輪發生鈍化后就會造成工件表面的滑擦和擠壓,燒傷工件表面,降低強度。
板類零件應該再大部分采用平面磨床加工,磨削時以精密平口鉗、等高塊墊、百分表、塊規、表座等保證平行、垂直、對稱尺寸,加工時小進刀,多光刀,加工好一面后,翻面裝卡找正平行、垂直、對稱,可以有效提升磨削效果,達到相關規范的要求。
軸類零件具有回轉面,它的加工在很多情況下都會用到內外圓磨床及工具磨床。加工過程中,多采用工藝頭,正、反項尖,中心架裝卡,若中心孔有形狀誤差,所加工出來的工件會出現質量問題,因此在加工前要精研修中心孔。進行內孔磨削時,因為砂輪桿伸出較長且轉速較高,砂輪桿的剛性不高,要減少砂輪與工件的接觸面積,砂輪可以修整成倒錐,只有前端很少的一端約4―6mm與工件接觸,可充分降低磨削阻力,在磨削時要小進刀,不趁刀多次光刀,直到砂輪火化基本沒有時,才能再進刀,加工薄壁套類零件,最好采用工藝彈性套夾持工件,避免夾持工件變形,要不然就會產生工件圓周上的“內等三角”變形。
4.電加工
模具工廠離不開電加工,電加工工藝可以運用在各類異形、高硬度零件的加工上,其分為線切割與電火花兩種。絲線切割加工精度高。在加工時應先檢查機床的狀況,查看專用乳化液的純凈度、水溫、電阻絲的垂直度、張力等各因素,確保良好的加工狀態。線切割加工是在一整塊材料上的去除加工,它破壞了工件原有的應力平衡,很容易引起應力集中,特別是在拐角處,一般都要在拐角處留一定的圓角。
加工過程要處理集中應力,應該在精加工前先留余量2mm左右,預加工出大致形狀,然后再進行熱處理,并進行去應力熱處理,讓熱處理加工應力在精加工前先行釋放,保證熱穩定性。熱處理完后,在平面磨床上,磨出一個基準平面,以基準平面定位,上線切割機床加工形腔。如此一來,工件在熱處理中已完全變形,在精加工中就不會再變形。
加工凸模時,電阻絲的切入位置及路徑的選擇,要仔細考慮,裝卡方法和固定方式都要合理。因為線切割加工,工件受力基本為零,只要保證工件在加工中不移動就可以,裝卡中可以使用傳統的壓板裝卡、還可以使用金屬強力膠粘接、磁鐵吸附等裝卡方式,高精線切割加工,通常切割遍數為4次,可以保證零件質量。當加工帶有錐度的凹模時,本著快速高效的原則,第一遍粗加工直邊,第二遍錐度加工,接著再精加工直邊,這樣只精加工刃口段直邊,既節約時間又節約成本。
電火花加工先要制作電極,電極有粗、精之分。精加工電極,要求形狀符合性好,最好用數控機床加工完成。電極的材質選擇上,紫銅電極主要用于一般鋼件加工。cu―w合金電極綜合性能好,特別是加工過程中消耗量明顯比紫銅小,配合足量的沖刷液,很適合難加工材料加工及截面形狀復雜件精加工。Ag―w合金電極比Cu-W合金電極性能更優,但其價格高,資源少,一般較少采用。制作電極時,需要計算電極的間隙量及電極數量,當進行大面積或重電極加工時,工件和電極裝央要牢固,保證具有足夠的強度,防止加工松動。進行深臺階加工時,對電極各處的損耗及因排液不暢引起的電弧放電,要予以注意。
5.表面處理
模具表面性能直接關系到模具的工作性能和使用壽命。在零件的加工中,在表面容易導致疤痕、磨痕,這些地方是應力集中的部位,也是裂紋擴展的開始部位。所以,必須重視加工后的模具的表面強化處理。表面涂覆、表面改性或復合處理技術是表面處理的常用方式。經過表面強化處理??筛淖兡>弑砻娴男螒B、化學成分、組織結構和應力狀態,來提高模具的使用壽命、修復磨損面。對工件的一些棱邊、銳角、孔口進行倒鈍,R化。電加工表面會產生6um~10um左右的變質硬化層,顏色呈灰白色,硬化層脆而且帶有殘留應力,在使用之前要充分消除硬化層,方法為表面拋光,打磨去掉硬化層。
6.零件組配
一般的模具制造,每一個零件都有其復雜性與特殊性,相互之間具有整體配合性。工藝員要認識到零件間的裝配關系和零件于整副模具中的作用,從而科學安排組合或配作工藝。磨削加工和電加工可讓工件磁化,使之具有微弱磁力,極易吸著一些小鐵沫,所以,有必要早工件組裝前進行退磁處理。組裝應參照裝配圖,正確分清各個零件裝備的順序,著手裝配SKD11模具鋼材。一般先裝導柱導套,然后是模架和凸凹模,接著組配調整各處間隙,特別是凸凹模間隙。完成后,檢測SKD11模具鋼材,并寫報告。
總之,有效的精加工可以降低零件超差和報廢幾率,有效提升模具的成功率和使用壽命,能有效提升產品質量,是確保模具企業持續發展的重要手段?!?/p>
【參考文獻】
[關鍵詞]汽車沖壓模具;表面處理技術;TD;HVOF
中圖分類號:U468.2 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)22-0308-01
引言
表面改質技術應用沖壓模具較為廣泛,能有效改善沖壓存在的問題。汽車沖壓件本身材質及厚度種類繁多,且模具表面改質技術種類多,針對不同的零件材質、厚度選擇何種表面改質技術在行業內并無具體的選用原則或規范。因此在實際生產中,應根據模具實際結構、板料的材質及厚度等情況,合理選擇有效的表面處理技術。
1 汽車沖壓模具表面處理技術概述
模具的表面處理技術,是對模具表面的形態、化學成分、組織結構等利用表面涂覆、表面改性或復合處理技術來進行改變,來獲取表面性能的一種系統工程。在對汽車沖壓模具表面進行處理的技術方法有很有,可以主要歸納為:PVD〔物理)、PCVD〔物理化學)、CVD〔化學),TD覆層處理、HVOF(高速火焰噴涂)。從表面處理的方式上,還可以使用機械方法。隨著科技的不斷進步,在對汽車沖壓模具進行表面處理時,越來越多的表面處理技術將被開發與應用。
2 TD處理技術
TD是利用金屬高溫熱反應擴散原理,便鋼鐵中的碳元素與活性合金元素介質經熱化學反應擴散在鋼鐵表面形成牢固治金結合的NBC、CV、TiC等金屬碳化物,滲覆層的硬度可高達1,600―3,800HV(比滲氮層的硬度要高2―3倍),同時其覆層結合力是氣相沉積鍍層(PVD、CVD、PCVD)無法比擬的。性能特點:硬度高、摩擦系數低,耐磨性能強;極強的抗咬死、抗拉傷性;抗腐蝕性良好,抗高溫氧化;實用的耐剝落性,抗熱震及足夠韌性。模具經TD金屬處理后,可以極大的延長模具使用壽命,修模次數也得到減少;使用劑、脫模劑的用量也減少;可以提升成形制件的質量,極大的降低廢品率。
一般來說,TD的處理周期在3天左右,TD前模具處理:來料檢測(尺寸、基體硬度、材質確認、新舊模確認、外觀缺陷檢查)3h、拋光打磨4h、預熱2h、攪拌2h;TD處理時間:TD處理12―16h;淬火處理:淬火0.5―1h、冷卻6-7h;回火處理:回火8h、冷卻3h;清洗時間:清晰5-6h;后處理及檢測:鉆孔、拋光打磨5h檢測(尺寸、基體硬度、表向硬度、皮膜厚度)1h。
在TD處理過程中,模具可能會出現母材硬度不夠,無法調整尺寸,滿足不了模具使用要求的情況。問題的主要原因:模具鋼材牌號選擇不對或鋼材質量不達標。應對方法:模具鋼要選擇合適TD處理的優質鋼料;在進行TD處理前,有焊接模具的,在TD處理后可能會產生焊接部位不成膜或有焊接裂紋的問題。問題的主要原因:焊接材質與母材不匹配或需改進焊接方法。應對方法:選擇與母材相匹配的焊接材料。處理方法:表面深度為O.5Omm厚的焊接部位可予以去除,重新焊接同母材相匹配的焊接材料;TD舊模具經多次TD處理后,會使得模具表面的成膜好,出現開裂或降低耐磨性等情況。問題的主要原因:模具經多次TD處理后,會不斷減少母材表面的碳素,使得皮膜厚度不斷下降,導致母材表面的脫碳層越來越深。另外,母材表面脫碳層深度超過O.5Omm以上,模具表面的成膜狀態不好,也會導致模具開裂。當模具出現這種狀況時,不能繼續做TD處理。
3 HVOF處理技術
HVOF(高速火焰噴涂)以航空煤油為燃料,工業氧氣為助燃劑,煤油與氧氣在燃燒室內連續、穩定、均一地燃,燃燒的火焰在燃燒室內產生高壓,HVOF以超音速將熔化或半熔化的熔滴,在基體表面進行沖擊、碰撞、最后凝固,逐層累積以達到所需要的厚度。在基體表面熔滴進行沉積,凝固后與凹凸不平的基體鑲嵌、咬合,主要是機械結合,也有少量的冶金與物理結合。因此,對于基體材料HVOF技術沒有特殊要求,可對各種模具鋼、不銹鋼等進行噴涂,甚至噴涂基材可以是陶瓷、玻璃、單晶硅、橡膠等,極大地延伸了熱噴涂的應用范圍。模具使用者和制造者,不需要選擇專用的模具鋼,普通的模具鋼即可替代,不僅能極大降低使用成本,還有利于提升企業利益。
HVOF工藝流程為:去水去油探傷表面活化噴涂研磨拋光檢包裝?;鹧婧婵灸>弑砻嬉匀コ椭c水汽;分析模具缺陷,制定最佳噴涂方案;對模具進行毛化處理;噴涂形成優質涂層;粗拋、精拋,滿足粗糙度要求(小于Ra0.4μm)和厚度要求;檢驗涂層厚度、均勻性、粗糙度等,包裝出廠。
HVOF噴涂是形成涂層的過程,在此過程基本能確定涂層最終的均勻性、質量以及涂層的使用壽命,是HVOF技術強化模具的核心工序。HVOF火焰的溫度接近3,000℃,模具在噴涂中會受熱;另外,熔滴速度可達5OOm/s,以極高的動能打到模具上,使得模具升溫。但是,一般來說,模具的最高溫度不會超過150℃,也會低于120℃。原因主要有兩個方面:一是在模具表面HVOF火焰快速移動,傳遞的熱量較少;二是模具的噴涂是從一端開始,火焰以極小的步進向另一邊行進,以1O的模具為例,一遍噴涂完畢大約耗時20min,噴涂過的部位的熱量會逐漸散去,如此循環,不會造成整個模具溫度過高。
4 汽車沖壓模具表面處理技術發展
在長期的使用過程中,模具表面極易出現各種質量缺陷,如凹槽、拉痕、砂眼等,這些質量缺陷極易導致沖壓件表面出現拉傷、壓痕等質量問題,不能有效控制質量,使得維護、返修、報廢成本不斷提高,為了滿足產品質量,而降低整車成本,以提高市場競爭力。然而通過表面處理工藝技術,大幅度解決了此項問題,更加收到了事半功倍的成效,故整車廠現多以采用對模具表面做強化處理的方法來提高模具的使用壽命,以達到預期效果。
5 結語
高速發展的汽車產業需要高性能模具的支撐,高端模具需要高水平的模具處理技術。隨著環境對制造業低污染、低能耗、高性能的要求,TD處理技術、HVOF處理技術等會擁有更加廣闊的市場前景,要加大對其開發與應用,提升汽車安全性能。
參考文獻
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關鍵詞:高職 沖壓模具設計與制造
沖壓模具設計與制造是模具設計與制造專業的核心課程,是理論和實踐緊密結合的一門課程,目的是為企業培養模具設計、模具制造等方面的人才。但是對于高職高專的學生,由于理論基礎薄弱,在學習這門課程的時候,尤其是有關設計計算方面,是難中加難,因此提出對本課程的改革已經迫在眉睫,將企業設計實例引入課程,將企業的設計加工流程貫穿在整門課程的教學中,讓學生深切體會到學以致用的感覺,不知不覺中提高了學生對掌握模具設計與制造的能力。
1 課程設計理念和思路
課程設計基于工學結合,校企合作的理念,選取典型企業設計案例作為教學內容,邊講授邊實踐,逐步完成工藝分析、工藝方案確定,模具結構設計,凸、凹模工作部分尺寸計算,定位零件設計、沖壓設備的選擇等各個項目,整個項目都是模擬真實的企業環境。
2 教學內容
在對行業、企業充分調研的基礎上,按照企業實際生產過程及學生的認知規律,設計了該課程的三個學習情境。每個任務以典型沖壓制件為載體,載體由簡單到復雜,涵蓋了沖壓模具設計與制造所涉及的全部知識點和技能點。學生由易到難完成這些任務,逐步掌握沖壓模具設計的方法和技能。表1為沖壓模具設計與制造學習情景何課時分布。
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3 教學組織實施
以沖裁模具設計與制造為例講解教學組織和實施。(見下表)
4 結論
本文初步設計基于工作過程的沖壓模具設計與制造課程改革的教學理念、教學內容,以及教學內容的實施和組織。
參考文獻:
[1]巫修海.基于工作過程的機械CAD/CAM學習領域課程開發[J].專業教學研究,2010(12).