模具設(shè)計中考慮沖裁應(yīng)用的研究
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設(shè)計模具時，在卸料板內(nèi)增加導(dǎo)向裝置，將導(dǎo)柱安裝在卸料板上，導(dǎo)套安裝在上模板上。這樣可提高卸料板在卸料時的導(dǎo)向精度，避免其傾斜，從而緩解卡料現(xiàn)象。
1.1沖裁間隙
沖裁模凸、凹模刃口部分尺寸之差稱為沖裁間隙，其雙面間隙用Z表示，單邊間隙用Z/2表示。沖裁間隙的大小對沖裁件的斷面質(zhì)量、模具壽命等影響很大。所以在設(shè)計模具時要選擇合理的間隙。間隙的選取要使沖裁達(dá)到較好的斷面質(zhì)量、較高的尺寸精度，較小的沖裁力，較高的模具壽命。合理間隙指一個范圍值，確定是綜合考慮上述各個因素的影響，選擇一個適當(dāng)?shù)拈g隙范圍作為合理間隙，其上限為最大合理間隙，下限為最小合理間隙。厚板模具出現(xiàn)啃刃、磨損等失效方式都與沖裁間隙有關(guān)。對于重卡所用厚板零件來說，對工件的斷面質(zhì)量沒有嚴(yán)格的要求，根據(jù)零件的材質(zhì)，選取單邊間隙（Z/2）為料厚的10%-12%較為合適。通過驗(yàn)證，此間隙不會影響到零件的質(zhì)量，而且提高了模具的使用壽命。
1.2鑲塊結(jié)構(gòu)和布置
對于厚板沖裁模具，在落料或切邊加工時，凸、凹模鑲塊出現(xiàn)失效的概率最大，失效方式以崩刃和磨損為主。因此對于刃口形狀復(fù)雜以及容易損壞的凸、凹模應(yīng)設(shè)計成鑲塊式結(jié)構(gòu)，如果某一個鑲塊出現(xiàn)失效，只需更換該鑲塊即可，不必整體更換，方便維修的同時還降低了維修成本。
1.3漏料機(jī)構(gòu)
沖裁結(jié)束時，廢料豆需從凹模中通過漏料機(jī)構(gòu)滑落出來。漏料機(jī)構(gòu)一般有直漏式和滑落式。一般會根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)和高度選擇漏料機(jī)構(gòu)，從厚板料模具的使用情況來看，在空間允許的情況下，盡量選擇用滑落式，這樣可以防止料豆堆積而損壞模具。如果用鑄件表面作為滑槽，其傾斜角最小必須在45°以上，用薄板作為滑槽時，其傾斜角最小必須在30°以上，保證廢料豆能順利滑落。加工漏料孔時，盡可能不要采用交叉公用，因?yàn)檫@樣容易產(chǎn)生廢料堵塞。
2材料及熱處理在影響
模具壽命的諸多因素中，模具材料的選擇和熱處理工藝的制訂對模具壽命的影響非常大，合理的選材與實(shí)施正確的熱處理技術(shù)是保證模具壽命的基礎(chǔ)。機(jī)械制造行業(yè)中常用的沖壓和擠壓等模具由于在使用的過程中承受的載荷通常都較大，其使用壽命與模具零件所選材料的硬度、強(qiáng)度、耐磨度及抗沖擊韌性等有著直接的關(guān)系。模具零件在熱處理過程中，由于金屬材料金相組織的改變而產(chǎn)生的組織應(yīng)力及受高溫和快速冷卻過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力的共同作用，常會發(fā)生開裂。在許多情況下，模具零件盡管沒有明顯的裂紋，但由于其內(nèi)部存在著很大的內(nèi)應(yīng)力，在使用的過程中，如果模具所承受的外力較大，就會在外力作用下產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力，再加上由于在熱處理過程中材料本身已存在的內(nèi)應(yīng)力，從而使模具材料很快發(fā)生疲勞裂紋，甚至斷裂，最終導(dǎo)致模具喪失工作能力。從某種意義上講，模具使用壽命的長短與其熱處理工藝同樣有著非常密切的關(guān)系。
3設(shè)備選型
厚板沖裁時，要選擇高剛性的沖壓設(shè)備，這樣才能保證模具工作有良好的設(shè)備條件。所以一般多采用閉式結(jié)構(gòu)的機(jī)械壓力機(jī)。所選壓力機(jī)的公稱壓力必須大于沖裁所需的總壓力，模具沖裁總壓力一般以設(shè)備的60％-70%公稱壓力為限使用較好。
4保養(yǎng)和檢修
模具的一些內(nèi)部構(gòu)件在未拆開狀態(tài)下是無法觀測到的，有時候模具內(nèi)部構(gòu)件出現(xiàn)問題發(fā)現(xiàn)不了，導(dǎo)致模具帶病作業(yè)，這樣就加重了對模具的損害。所以模具的定期保養(yǎng)和檢修對模具的使用壽命有很大的影響。根據(jù)模具的使用情況，確定出合理的檢修周期。對于厚板沖裁模具，定期保養(yǎng)和檢修應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下內(nèi)容：檢查凸、凹模刃口是否磨損變形，檢查凸、凹模固定板是否松動，檢查彈簧是否失效，擦拭和潤滑退料板內(nèi)二級導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等。
5結(jié)束語
模具的壽命是在一定時期內(nèi)模具設(shè)計、模具材料及熱處理、設(shè)備選型、安裝與調(diào)試、保養(yǎng)和檢修等各種因素共同影響下的綜合體現(xiàn)。壽命長的模具，不僅可以提高產(chǎn)品的加工效率，還可以降低模具開發(fā)成本。本文找出了影響厚板沖裁模具壽命的一些關(guān)鍵因素，并對如何提高模具使用壽命做了一些探討。
作者：張興峰雷軍營單位：陜西重型汽車有限公司
