一、冷冲模修理的意义
冷冲模在工作时,由于压力机(冲床)的动作猛烈,而且作用时间又短,所以冲模要承受很大的突然而来的冲击力、剪切力和摩擦力。因此,冲模在使用一段时间后,其工作部分、导向部位以及静止的配合部位就会逐渐磨损以及裂纹损坏。例如冲裁类冲模的凸、凹模刃口变钝、间隙增大及不均匀,变形类冲模凸、凹模表面被拉伤,以及导柱、导套由于过于磨损而滑动配合变坏,导向精度降低,冲模定位部位及卸料部位受损,都会导致整套冲模失去应有的良好工作性能.得不到合格的制品零件。再加上,由于操作者的粗心大意,对冲模使用不当或者冲模本身设计不完善、安装调整不合适、冲模零件所采用的材料不当热处理不合要求等因素,都会使冲模在使用过程中,出现这样或那样的毛病。这不但会影响到冲压件的产品质量,甚至由于冲模的损坏造成停产。为了能使冲模在使用过程中,能正常工作,保持良好的工作状态,则必须对其不断的维护与修理,更换配制新的零件。由此看来,冲模的维修工作,对其良好状态的发挥、确保冲压件质量合格、避免事故的发生、延长其使用寿命、保证其生产的正常进行.有着很重要的意义。同时,在冷冲压生产中,通过贯彻执行一套切实可行的使用、维护及修理冲模的组织措施,不但能提高冲模的耐用度及精度等级,使其能较长时间地处于良好的技术状态及使用性能,而且也是保证冲压产品的质量、降低冲压件成本的有效途径。所以可以说,维护与修理不仅是一项必不可少的工作,也是一项企业管理工作的重要组成部分。 二、修理工作的组织
修理冲模要尽量用较少的时间来完成。如果修理时间拖得太长就会影响生产的正常进行。但是,要达到快速修理冲模的目的,工厂中正确地组织和安排工作是很重要的。 (一)修理人员的配备
在一般的工厂中,为了使冲模能得到合理的使用,做到安全正常生产,都设有模具修理车间或维修小组。这些修理组织的成员,应该是有一定冲模制造实践经验的模具工来担任并要配备专业技术人员。在通常的情况下.他们的技术水平和实践经验要求比较全面。这是因为,他们不仅要精通冲模的修理方法,而且还要明了各种模具的技术要求和检验、验收及使用方法。同时,还要善于发现模具的问题及时寻找冲模损坏的原因,并要使冲模在最短的时间内修理好,使之能恢复到原来的质量和精度要求,确保冲模的正常使用。 [二)模具维修工的工作职责
由于冷冲模是一种精密高效的生产工具,它在制造与修配上有不少特点,技术上要求也比较高。所以冷冲模的修配工作.不但要求维修工有较强的责任感和事业心,还要有较高的技能。其主要职责是:
1)熟悉本厂(本车间)所有产品所用冲模的种类及每种产品制件所用模具套数、工艺流程及使用状况。对模具要做好技术档案,注明模具开始使用时间、每次生产的件数、刃口修磨次数及每付模具的使用状态。标明模具易损零件的磨损情况及需要维修的部位及更换备件程度。
2)熟悉掌握所修冲模的全部情况如冲模的结构特点,动作原理,模具性能特点,易损耗和常发生毛病部位。并确定修理方法和修理方案o
3)要不断提高修理技能和培养独立工作能力,配合操作工一起安装冲模及修理后的模具调试工作。
4)在冲模工作过程中,要经常检查模具的工作状态,负责模具在机床上的随机修理及调整工作。 5)负责冲模易损件的配制及更换,负责维护与检修工作。 (三)修理所用设备及工具 1.修理所用设备 (1)压力机
冲模修理车间,应备有一台能供一般小型冲模冲裁、压弯及拉深用的小型压力机(冲床)以做为冲模修理后试冲及调整使用。当然在条件不具备时或对于其他类型及较大冲模的调整,可以在生产部门的空闲时间到专门指定压力机上进行。
(2)螺旋式手动压力机
备用螺旋式手动压力机.主要供小型冲模的试冲与调整以及在拆装冲模时,导柱、导套的压入及压出使用。 (3)齿条式手动压力机
齿条式手动压力机.主要用于维修冲模零件的压入与压出及成形零件压印时使用。
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(4)锉床
备用锉锯机,主要是制造锉修某些备用及易损零件。 (5)手推起重小车
手推起重小车,是维修工作不可缺少的运输丁具,主要是用来起运破损及修理后的模具使用。 2.修理所用的手用工具 (1)撬杠
撬杠结构如图11—1所示。它根据冲模的大小,可以做成不同尺寸与规格的型号。主要用45号钢制成, 并要经调质处理。其主要作用是开启模具。 (2)卡钳
卡钳结构如图11—2所示。它主要用来在修理时, 卡紧零件或安装模具时,卡相邻部件使用。 (3)样板夹
样板夹如图11—3所示。主要用来夹示样板、配作模具零件时使用。 (4)退销棒
退销棒又称拨销器(图11-4)。主要用于在装、卸模具时,取出和安装销钉(圆柱销)之用。
(5)螺钉定位器
螺钉定位器如图11—5所示。主要用来装配冲模时,给螺纹以定位作用。 (6)铜锤
主要以黄铜为材料用于调整冲模间隙及相互零件位置使用。
(7)内六角螺钉扳手 主要用来取出或拧紧各种规格的内六角螺钉 3.切削工具及设备 (1)风动砂轮机
风动砂轮机主要用来维修时打磨工件用。其风动砂轮机的规格为:7000、1600、3000r/min。 (2)抛光轮
抛光轮主要用来对零件抛光用,其形状如图11-6所示。主要有布、皮革及毛毡三种形式。 (3)砂轮磨头
砂轮磨头如图11-7所列的各种形式。其粒度为46、60、80、等各种规格。主要用于修磨各种零件。
(4)细纹什锦锉
细纹什锦锉用来锉修各种零部件,由五支~十二支细锉备用。 (5)油石
油石应备有圆形、方形、长方形、半圆形、三角形多种,粒度在 0.154—0.071mm(100一200目)之间,用以修磨刃口或抛用。 (6)砂布
砂布主要在维修时抛光用。应备有0.4、0.18、0.175、0.080mm(46、80、120、180目)各种不同规格。
4.维修用主要量具 1)游标卡尺。 2)游标高度尺。 3)角度尺。
4)0.02mm厚薄规。
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5)半径1mm以上的半圆规。
上述备用的量具,主要做为维修时的零件划线、测量及检验用。 (四)修配工艺过程
冲模修配的工艺过程,一般包括以下内容:
1.分析冲模的修理原因,做好修理前的准备工作
1)熟悉要修冲模的图样,掌握其结构特点及动作原理。
2)了解冲模修理前所冲工件的质量情况,分析造成冲模修理的原因。 3)确定模具修理部位,观察其损坏情况及破损部位。 4)制定出修理方案和修理方法。 5)制定修理工艺。
6)根据修理工艺.准备好必要的修理工具及备件。 2.进行修配
1)对冲模检查,并拆卸被损坏的部位。
2)清洗被拆卸下的零件,并核查修理方案的正确性。 3)配备及修理被损坏的部件,使其达到原设计要求。 4)更换修配后的零件,重新装配冲模。
5)对修整后的冲模进行试冲与调整。 (五]修理后的冲模检查与调整
冷冲模在修理后,同冲模制造完毕后一样,同样要经过检查、试冲与调整工序。由于各种因素的影响,即使按图样制做、检查合格,但仍不算为最后的修配合格,还必须经过试冲调整并冲压出合格制品后才能得到证明。也就是说,对于有毛病的冲模,只有通过试冲调整工序,才能找出制件所产生的缺陷的原因.从而一步一步地加以修整,直到合适为止。特别是对于压弯、拉深等变形类冲模,更需要经过试冲、调整后,来验证冲模的合格与否。这是因为冲压板料的塑性变形规律事先还没有掌握致使试冲时弯曲件尺寸不合格弯曲部位裂纹、拉深件起皱或出现裂纹。所以对于复杂的压弯拉深、成形制品,为了确保精度,对于冲模的制造,常常不光是理论计算决定冲模工作部位尺寸,更主要是用试验的办法来确定,最后决定制品的坯料尺寸后再确定冲裁模的结构。
在维修过程中,对于小型的冲裁模的试冲与调整是比较方便的。其方法是备件更换及冲模修理完成后,可在未装配退料板时,钳工可直接在修理工作台上,用敲击的方法冲裁板料或相当厚度的纸板,看冲出的样件,即可确定修配质量。至于成形模、复合模、级进模的试冲与调整,则只能装在专门的压力机上进行。
三、造成冲模修理的原因
冷冲模在使用的过程中,造成其修理的原因很多,主要包括以下几方面: (一)冲模零件的磨损
在冲压时,冲模零件由于长期的使用,又在压力机的猛烈碰击状态下工作,无论是冲栽还是变形工序,都与被冲材料产生摩擦,久而久之,由于被冲材料的软硬不同、冲模工作部分所采用的材质及热处理不当,以及润滑形式的变化等,都会使冲模零件产生磨损,从而使冲模精度降低,产品质量下降,严重时还会造成停产、停工现象.影响生产的正常进行。这时必须对冲模进行修理。
一般来说,冲模的磨损可分为自然磨损及非正常磨损两大类。在冲模使用过程中,经常不断地研究非正常磨损.从冲模结构和使用管理上加以改进是非常必要的。
1.冲裁过程中的工作零件磨损
前述已知:板料冲裁的原理无非是由弹性变形到塑性交形直到最后破裂分离的过程。在这一变形过程中,在靠近凸、凹模刃口的材料变形时,要产生硬化并在切断后由于材料的扭转,均会对上、下刃口产生磨损.其磨损状况如图11-8所示,对于这种刃口磨损情况,一般是有规律的。材料越厚、越硬、凸、凹模间隙越小,则磨损的程度越大,磨损时间也愈快。只有在凸、凹模间隙合理、均匀及冲裁时润滑良好状态下,磨损
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程度才小,其使用寿命才会大大延长,也就是冲模耐用度较高。
冲模工作零件一旦被磨损,其耐用度降低。表11—1所列是某厂在生产中所积累的经验数据,即冲裁模在正常情况下的平均耐用度情况。
实践证明:冲裁模在经过表11—1所列数据的生产后,应及时对冲模零件进行修磨。若超过表列数据时,其结果会磨损量越来越大,从而降低了模具使用寿命,这样做是极不经济的。
在实际生产中,若达不到表列数据并在制品边缘产生毛刺,其原因主要是: 1)凸、凹模工作部分润滑不良。
2)凸、凹模间隙过小或过大,不均匀。 3)凸、凹模选材不当或 热处理不合格。
4)所冲材料性能超过规定范围或表面有锈斑、杂质、表面不平、厚薄不均。 5)冲模本身结构设计不合理。 6)压力机设备精度较差。
7)模具安装不当或紧固冲模螺钉松动c 8)操作者违章作业。
2.变形过程中工作零件的磨损
压弯件和拉深件对模具磨损的一个共同特点是由于材料在凹模内流动, 一般情况下凹模的磨损要比凸模严重,但当U形件产生负喇叭口时,对凸模的磨损也是相当严重的。V形压弯件主要是凹模的两个圆角磨损较大,而U形压弯件不仅凹模的圆角磨损,而且凹模的侧壁、凸模的两侧圆角以及托料板均有较大的磨损。当气垫(或弹簧)压力不足时,工件在压弯过程中底面没有压平,只是到下止点时凸模才将工件的底面墩平,这时多余材料在凹模内产生移动,这不但会造成压料板磨损,而且使工件产生负回弹,紧紧抱住凸模,在卸料时造成凸模两侧严重磨损。
U形件的成形模或筒形件的拉深模,往往由于凸、凹模镶块的选材不当,淬火硬度低于HRC58时凸、凹模很快出现拉毛,带曲缘的筒形件,由于气垫或弹簧垫压力不足或托杆不一样高,在双动压力机上生产的深拉深件由于压边圈局部压力小等等都会造成凸缘和压料边起皱,由于起皱部分的材料变硬会对压料板、压边圈或凹模都会产生严重的磨损。
由于材料厚薄不匀,材料表面或润滑油内有灰砂,也会引起冲模的严重磨损。 3.模具其他部位的磨损
冲模在使用中,除了工作部位凸、凹模磨损外,模具零件的相对运动部位也会产生磨损,如导柱与导套、斜楔与导轨、上、下滑板之间、送料机构的导向部位等,都会随着运动次数的增加而使磨损增加;此外,模具的定位零件,由于长期与条料或坯料接触也会发生磨损,而影响定位精度及定位的准确性;连续模的挡料块及导板与条料之间的摩擦,也会使在长期使用后被磨损,进而影响定位精度。 上述磨损,都会使冲模失去原来的工作状态,致使产品质量低下,都是造成冲模修理的主要原因。 (二)冲模零件的裂损
裂损是指凸、凹模、上、下模模板在使用过程中发生裂纹及碎裂,使模具不能继续生产运行的模具破坏现象。裂损多数属非正常损坏,主要是人为的毛病而造成的。
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在生产中,造成冲模裂损的原因,主要有以下几方面:
(1)操作方面造成的裂损 1)工件放偏造成局部重料。 2)工件或废料放至导向部分。 3)双料或多料。 4)未及时排除废料。
5)异物遗忘在工作部分或导向部分。
6)违章作业,如起吊不慎倒下,非调整人员调整闭合高度。 (2)模具安装方面造成的裂损
1)闭合高度调得过低,将下模涨裂。 2)顶杆螺钉调节过低将卸料器打断。
3)连杆螺钉未紧固就生产,工作时向下走动,造成凹模或底板裂损。
4)压板螺钉紧固不良,生产时模具松动或卸模时个别螺钉未拆除就启动造成导柱蹩断。 5)上、下底板与滑块或垫板间垫有废料除了造成刃口啃坏外,还会造成冲头折断。 6)安装工具遗忘在模具内,末及时发现而开车造成工作部分挤裂o (3)模具设计、制造、调整、修理方面造成的裂损 1)凹模废料孔有台阶,排除废料不通畅而胀裂。 2)凹模孔有倒拨锥,造成废料挤压将凹模胀裂。
3)圆形件或对称形件及导柱的中心线上,修理者误将模具合反。 4)热处理质量不符合要求。
5)自动模及连续模工作不稳定造成制件重叠.将凹模胀裂。 6)零件结构上应力集中或强度不够。 (4)工件材料方面造成的裂损 1)材料力学性能超过过大。 2)材料厚度公差超差过大。
以上四个方面造成模具工作部分或底板裂损的非正常损坏,以前两个方面居多数,因此加强技术教育,认真执行操作规程,提高修调质量是非常必要的。
通过模具损坏原因的分析、一方面在修理时能做到有的放矢,另一方面要以预防为主,合理使用模且,把非正常损坏降到最低程度。 四、冲模的修理方法
冷冲模在使用时,冲模维修工应当配合冲压操作工一起经常检查所冲的制品工件质量和冲模的使用情况:一旦发现制品零件的尺寸超出所规定的公差范围或发现制品表面有沟槽毛刺和缺陷或冲模工作有异常现象发生,应立即停机检查,并和冲压工一起分析原因,查找原因,对其进行妥善的检查和修理,以使冲模能尽快修复使用。 (一)冲模备件的制备
维修冲模的宗旨:一是要快速修理,使之被损坏的冲模,经快速抢修后能尽快投入使用;二是要修复正确,即使修复后的冲模,能达到原始冲模的质量标准和精度要求。
要达到快速修理,易损零件的成品或半成品储备是很重要的。这样,在冲模零件由于磨损或损裂不可救药时,维修工通过更换备件可以用很快的时间将被损件进行更换和配作,而不会因工件的重新制做而耽误修理时间。 1.冲模备件的种类
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冲模的储备零件有两类. —类是通用的标准件,如常用的内六角螺钉、销钉、模柄及导柱和导套、弹簧等。这些零件的储备,可根据本厂的工艺标准所规定的规格型号来进行储备,在制作这些标准件时, —定要保证可靠的互换性。另一类储备零件,则是冲模本身易损零件。如冲模中细小的冲孔及落料凸模,复杂形状的凹模及定位销、档料销等。这些工件需修理工根据冲模的实际情况来确定。易于磨损及损坏的应多储备些,不易损坏及生产量较少的冲模零件,可以少储备或不储备。如图11—10所示的连续模,由于冲孔凸模3很细,在生产中易于损坏和折断.故可以根据图样的要求,多准备几个,一旦发生折断或断裂弯曲现象,可以立即更换新的。这样做的结果,可以利用很短的时间将冲模修复继续使用,不至于影响生产。在—般情况下,各模具的易损零件,应在冲模的技术档案中写出,冲模修理者可根据各冲模的使用情况,预先提出请生产部门准备,使之备用。 2.备件的配作方法
制作冷冲模的配件,一般都是采用配作的方法。这是因为,所做的备件不仅要保证能在原修理的冲模上能安装上,而且能同自己相对应的零件恰当的配合,完全代替原来已磨损而报废的零件。这就要求所加工好的备件,在尺寸精度、几何形状和力学性能等方面在允许的范围内同原来的完全一样,尤其是尺寸精度和几何形状。否则就不能进行工作,或者冲出的制品不合格,造成废品,失去修理的意义。但是.要保持刃口同各定位部分的相对位置不偏差,却是一件比较困难的事情因为冲模零件的作用部分同定位部分在冲模上所应有的位置已经确定,这对制造备件要受到很大限制。所以在加工备件时,就不像在生产冲模时可以把成形作用部分先加工好,配合后再加工定位部分。而是只能用配制的方法才能充分保证各刃口良好的啮合和使其准确地固定在冲模上已有的定位孔上。其备件配作方法大致有以下几种: 1.压印配作法
压印配作备件法,是冲模维修工最常用的一种方法。压印就是利用冲模上原有的(已精加工后淬硬的)凸模(或凹模)去压印一个刚开始制造的凹模(或凸模)的坯料,使在坯料上留下一个凸模(或凹模)刃口的真实印子。钳工和机工再按这个印子进行反复的加工直到完全合乎要求为止。 其压印的工作顺序是;
1)把备件坯料的各部位尺寸按图样进行粗加工,并磨光上、下两平面。
2)按照冲模底座、固定板或原来的冲模零件把螺钉孔和定位销孔一次加工到最后尺寸。
3)把备件坯料紧固在冲模中后,用铜锤或用手搬压床进行压印。 (在压印时也可在压印件和被压印件之间放—层复写纸,压印时只要两件一合,压印件就可以把自己的形状通过复写纸在被压印件上准确地留下一个清晰的兰色印子)。
4)压印后拆下坯料并按印进行刃口部分的粗加工。
5)把坯料再装入冲模中进行第二次压印,并尽量压深些,使之能把印口剥光。 6)拆下备件,进行修整.并反复压印、反复修整,直到合适为止。 采用压印法修复冲模,工作迅速简便,并能保证备件的质量。 2.划印配作法
划印配作备件法,也是修理钳工常用的一种修模方法。其方法主要有两种: (1)用原来的冲模零件划印
用原来的冲模零件划印加工法,可按下述步骤进行: 第一步:按图样粗加工备件坯料。
第二步:磨备件坯料的上、下平面,并反放在原凹模的下面,对齐卡紧。 第三步:以原凹模作钻模,在备件坯料上钻定位销孔及螺钉孔 在钻销孔时要注意:当钻完第一个定位销孔时,应马上用铰刀铰光,穿人销钉后再钻铰第二个销钉孔.以确保准确的定位位置。
第四步:当所有的孔加工完毕后,用尖锐的划针沿着凹模刃口在备件坯料的底面划线。 第五步:按划线进行机械穿孔加工,并穿透。 第六步:按压印法,加工出凹模孔。 (2)用冲斥后的合格制件划印
制造冲模备件,也可以压制合格的制品零件作为样板,在备件上划线加工。其方法是: 第一步:按图样加工备件坯料到尺寸,上下面磨光。
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第二步:若加工备件是凸凹模时,可在刃口面上和定位面上留有足够的变形余量及加工余量,通常应大于O.5mm。
第三步:将制品零件放在坯料的刃口部位,压紧后可用尖锐的划针划出凸凹模内外形孔及外缘。 第四步:在所划的线上打样冲眼。 第五步:进行热处理调质。 第六步:把定位面加工到尺寸。
第七步:将坯料装入固定板并装入冲模中,再用压印法加工外缘及形孔。 第八步:修整全部刃口,使之到尺寸。 3.心棒定位法
在加工带有圆孔的冲模备件如凹模和凸凹模时,为了修配制出同原来的零件在尺寸、形状以及刃口和定位销孔间的相对位置都完全相同的冲模备件,可以利用心棒来定位。其方法是:在要配制备件的冲模零件和备件坯料孔中同插一根心捧,使两件能保持同心,再利用冲模零件作为钻模在备件坯料上钻铰出定位销孔和螺钉孔,如图11—11所示。
在图11—11中,为了避免因加工时的振动而引起的加工偏差,心棒3和备件的坯孔是精车后压人配制的。在加工时,备件2的孔应留有加工余量,并用阶梯式心棒定位,如图11—11所示的心捧。备件上的刃口加丁余量,可以在淬火后再按用心棒定位时的内孔找正后磨削到最后所要求的尺寸。这样可以使刃口的圆度及表面粗糙度能充分的得到保证。 4.直接接触定位法
在加工内孔较大的凹模和凸凹模时,可以利用直接插入凹模或套人凸模以使上下刃口准确的啮合后再加工定位销孔。例如在配制凸凹模的备件时,就可以用原凹模定位.即首先把备件坯料外圆的上端精车到能同凹模作轻压配合的尺寸,其精车的长度一般为2—3mm.如图11—12所示。
为了压人时的方便,在车 削时可以使上端稍带有点锥度。待把备件坯料压人凹模后,就可以按冲模底板上的已有定位销孔配钻备件的销孔o
利用这种方法,可以配制各种不同间隙值的冲模零件,并且能保证间隙均匀和圆柱定位销的精确定位。 5.定位销定位法
在加工盘状的凸模或凹模刃口时,可以采用定位销来定位的方法加工备件。即用定位销把要配制的备件坯料与原冲模零件固定在一起,再以零件为基准去加工备件坏料。采用这种方法时,首先应当把备件坯料加工到使刃口留有1—2mm的加工余量,把上、下平面磨平并同原来的零件合在一起后,再用原圆柱销孔作钻模,钻铰出备件的销孔,再打进原来的圆柱销后,把它们共同夹持在车床上,并用原件作为支持件和基难件,百分表找正后,即可把备件加工到所要求的尺寸.如图11—13所示。
6.利用制品定位配制变形类备件
在制作弯曲,拉深、成形模备件时,可以采用利用制品定位的配制方法。其步骤可按下述进行。即首先把其备件的工作部分按正确的样板加工好并装入上、下底板中.再用事先钻攻好的螺孔固紧。然后在上、下模的上作部位(凸、凹模)之间放人一个已压制成的合格产品,即可按底板上的销孔,把备件的销孔加工出来。待热处理后,钳工再将其工作部位抛光,如图11-14所示。
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上述所介绍的备件制备方法,均是用手工方法。随着线切割、成形磨削、电火花等高精度制模设备的使用,在制作备件时,可直接按图纸在这些设备上加工,既省事又省力,而且质量又好。 (二)冲模的随机临时修理
冷冲模在使用过程中,常常会发生—些小毛病。这时,可不必将冲模从压力机中卸下,可直接在压力机上进行检修,直到恢复到原来的工作状态为止。这样既节省了工时,又节约了修理时间和不必要的拆卸及搬运。这种在压力机上进行的修理方法,一般称冲模的随机临时性修理。 1.随机修理的内容
冲模的随机临时修理,主要包括以下主要内容:
1)利用储备的易损件,更换冲模中已被损坏的零件。如连续模中的挡料块及复合模中的定位销、挡料销等。
2)用油石研磨被磨损变钝了的凸、凹模刃口,使其变得锋利,恢复正常使用。 3)紧固松动了的螺钉及更换卸料弹簧及橡胶等。 4)紧固及用电焊法堆焊松动了的凸模。
5)调整凸、凹模变大了的间隙或不均匀的间隙以及定位装置。 6)更换新的顶杆及顶料扦等o 2.随机修配方法
冲模的随机修配,主要是在压力机上不必卸下冲模进行。其方法是更换一些比较简单的被磨损或损坏了的冲模零件,以及消除冲模易出现的毛病或使冲模加强紧固工作。不需要任何的调整研配和检验。 随机修理冲模的方法是:
1)在做临时修理冲模时主要是依靠储备的零件来更换被损坏的工件,如在连续模中,导料板与档料销及定位销或卸料弹簧的更换。这些零件的更换,往往都不需要将冲模从压力机上卸下,而直接在压力机上更换后冲模就可以立即使用。
2)在冲裁及冲孔模中,由于凸模及凹模的自然磨损,使刃口逐渐变得不锋利,致使工件有明显的毛刺及撕裂现象,这时可以用油石在刃口上轻轻地刃磨或送磨床刃磨后,再继续使用。
3)在连续模中,冲压时由于受压力机的猛烈冲击,则导料板及卸料板上的紧固螺钉容易松动,致使导料板歪斜,而影响了条料的送进和工件的冲裁质量。这时,可以用内六角板手将螺钉紧固。
4)在复合模中,凸凹模的刃口由于经多次刃磨,结果会使冲模的闭合高度降低,致使冲压时上模要下降很多才能冲裁。如图11—15所示的复合模,凸凹模3由于在使用时经常被刃磨,而且高度逐渐降低,这时卸料板5和凸凹模3就不在同一平面上,凸凹模低于卸料板。如果继续冲压时,上模要压下卸料板一定的距离才能冲下制品工件。因此,凸凹模在经过一定次数的修磨后、一定要在底部加垫才能保证正常使用。如果预先备有新的凸凹模,可以进行更换。但在更换时,必须要使卸料板的厚度及卸料弹簧、卸料螺钉等与新配的凸凹模备件装配调整合适,否则会使冲模损坏。
5)拉深及弯曲凹模中.常常因磨损而有金属微粒的粘附和出现划痕,结果使工件冲出后带有毛刺及小的印痕,影响了工件的表面粗糙度,这时,可以用油石或细砂纸在凸、凹模上轻轻地打光,然后再用氧化铬抛光,直到消除表面划痕为止。但是,由于抛光的结果,可能使尺寸变大,这时可以用表面镀硬铬的方法进行补救。 6)在连续模中、导料板容易被磨损变形;发生这种现象时可将导料板从冲模拆下,把接触条料的表面采用平面磨床磨平,然后再扩大螺钉孔及销钉孔,使导料板之间的距离重新调整到原来的进料宽度。这样做的结果,可不必更换新的导料板,节省了工时和材料。在复合模、拉深模及弯曲模中,当定位销、挡料销损坏时必须更换新的。
7)在带有定位调整器的冲模中,如定位器位置发生了变化,可以随时进行调整.直到合适为止。
8)冲模的临时修理还包括冲模内部螺钉、螺母的紧固。如果在工作时,螺钉螺母受振而松动,必须随时将其拧紧。不然螺母脱掉后,一旦掉入冲模的工作部分时就会使冲模很快损坏。
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9)在复合模中,若顶杆弯曲.而使顶料困难或根本不能将工件顶下,可以将顶杆从冲模中卸下.进行调直,或更换新的顶杆。
冷冲模的临时修理是一项细致而又复杂的工作。因此,无论做何种项目的修理,都要首先切断机床电流,并要精细的去寻找毛病的所在和进行及时的修理,使模具能很快恢复正常使用。 [三)冲模的检修方法
在工作中,苦发现冲模的主要部位有严重的损坏,或冲压件有较大的质量问题,在临时修理不能解决时,就应安排计划进行恢复技术状态的检修。 1.冲模检修的基本原则
1)冲模在作全面检修时,通常是把冲模的一部分或全部进行拆卸,重新更换被损坏的零件。这些冲模零件的换取,一定要满足原图样的技术要求。
2)在对冲模进行全面检修时,对冲模的各部位配合精度及全部零件的尺寸精度和完好程度,必须作—次全面的检查。检查是否符合图样的技术要求,并对冲模作进一步的研配和修整,使其达到原设计要求。
3)冲模在修理完毕后,交冲压车间时一定要保证修理质量。必要时修理者应和调整工及冲压工一起进行试冲,试冲无误后进行移交。
4)冲模检修的时间一定要适应生产的要求尽可能利用二次生产的间隔期。 2.冲模的检修方法和步骤
在修理冲模时,由于其冲模的结构及所出现的故障不同,则修理的方法也略有不同。但大致可按以下步骤进行:
1)冲模在检修前,一定要将冲模擦净。
2)对冲模进行一次全面的检查。然后按冲模的总装配图及部件图,分别检查其基准定位尺寸和决定冲模精度的尺寸,如凸、凹模的尺寸、凸、凹模的配合间隙以及定位零件的定位尺寸。最后检查一下,定位零件和其他相关零件的表面完好情况,并查看导向部分的磨损情况。
在检验和测量冲模零件时,要随时将发现的毛病和缺陷记录下来,并编制修理卡片以及判断制定修理方案。
修理卡片可包括如下的内容:
①冲模的名称、图号及使用期限次数。
2冲模的检修原出及冲压件在发生故障时的质量情况。 ○
3冲模检查结果及主要毛病所在。 ○
4确定修理方案,如更换零件、修配方法和简单的调整及试验等。 ○
5修理后冲模的使用结果及基本误差分析。 ○
3)按检查出来的毛病,确定冲模的拆卸部位。在一般的情况下,修理冲模时应尽量做到不需要拆卸的部位或不用全部拆卸就可以检查出冲模的毛病,尽量不必进行整个冲模的主体拆卸、以减少整个冲模的装配时间或对冲模各部位再次进行重新调整和研配的麻烦。
在拆卸小冲模时,可一手将上模托住,另一手用木锤或铁锤轻轻地敲击冲模的底座,使上、下模分开。决不可用很大的力来锤击冲模的其他工作面或使冲模左右摆动,而影响冲模的牢固性及精度。然后用铜棒顶住销钉.用手锤将销钉卸除,再用内六角扳手,卸下紧固螺钉和其他紧固零件。在拆卸时要特别小心.决不可碰坏或碰伤凸模与凹模的刃口。拆卸下来的零件应放在指定的器皿中,以防生锈或遗失。 在拆卸一些大、中型模具时,由于冲模的紧固采用了带有内螺纹的销钉,故拆卸这种盲孔中的销钉.可以采用图11—16所示的拔销器来进行拆卸。此拔销器只有三个零件。使用时将件3的一端拧人件1.另一端拧入销钉螺孔内,抓住件2使其在件1杆上作上下运动,利用冲击力拔出销钉。件3可按销钉的规格分别制成,以备在卸下不同规格销钉时进行更换。
在进行拆卸冲模时, —般应遵照下列规则:
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①冲模拆卸工件,应按其结构的不同,预先考虑操作程序,以免先后倒置或贪图省事、猛拆猛敲,造成零件的损伤或变形。
②拆卸的顺序,应与冲模装配的顺序相反,—般应先拆外部附件,然后再拆主体部件。在拆卸部件或组合件时,应按从外部拆到内部,从上部拆到下部的顺序.依次拆卸组合件或零件。
③拆卸时,使用的工具必须保证对合格零件不会发生损伤,应尽量使用专用工具,严禁用钢锤直接在零件的工作表面上敲击。
④拆卸时,零件的安装方向必须辨别清楚,如凹模镶嵌件的镶嵌方向等。
⑤对于精密零件,如凸、凹模和型芯等,应放在专用的盘内或单独存放,以防磕碰工作部位。 ⑥容易产生位移而又无定位的零件.在拆卸时应做好标记,以免在装配时浪费时间。 ⑦拆下的零件应尽快清洗,以防生锈腐蚀,最好涂上润滑油。
4)将需要修理或换取的工件取出,根据工件的毛病大小,按照修理卡片进行妥善地修复或补救,实在不能再继续使用的,可以更换新的。
5)将损坏的零件换取后,再进行冲模的重新装配和调整,其装配和调整方法与新冲模的装配与调整方法是一样的。
6)在修理工作完成之后,根据修理卡片上记载的毛病和故障,在压力机上进行试冲,试冲后看此毛病是否全部消除,若仍有毛病,可再次进行修理,直到毛病及故障全部排除,恢复到原来的质量与精度要求为止。 冲模的检修是一项比较繁杂的工作。在某些工厂中,都是由冲压车间的模具修理钳工分别负责。当冲模出现毛病及故障时,由专职修理工进行检验和修理。这样,可以使修理工有更多的精力和时间来维护所负责的冲模,以便于对冲模做进一步了解和研究,从而大大加快了修理速度,提高了冲模修理质量。 五、冲裁类冲模的修理
(一)冲裁类冲模修配特点 冲裁模主要包括落料、冲孔、切边等几种冲压形式其冲裁特点是凸模与凹模是沿着封闭的或敞开的轮廓,使材料一部分与另—部分分离,对于这类冲裁件的基本要求应该是:
工件的外缘与内孔的几何形状及尺寸精度要符合图样要求,工件表面必须要光滑平整,剪切的边缘应完整,剪切面应无明显毛刺和撕裂。为了达到上述要求,这就要求操作者和维修工在冲压过程中应随时检验所冲的工件,一旦发现疵病,应马上停机分析原因,检查冲模的毛病所在,即所出现的毛病是否是由于冲模技术状态不良还是由于模具正常的自然磨损所造成的。从而对症确定修理方案,否则由于轻率地对冲模采取任何不恰当的修理.不仅浪费修理工时,而且由于维修次数增多,冲模零件的频繁拆卸而降低冲模的使用寿命,因此冲裁模的修理特点应该是:修理工在修理时,应着重从以下几方面进行检查:即凸模与凹模和凸凹模的刃口配合精度,凸、凹模表面粗糙度,刃口锋利情况.冲模定位的准确程度和凸、凹模间隙的均匀情况等。故修理的程序应该是:首先检查工作刃口,然后再逐步检查冲模的定位、紧固、导向和卸料等零件的毛病.从而可以使修理工作做到有条不紊并能达到预期的修理效果。
(二)制品零件尺寸发生变化
冲裁模在使用一段时间后,经对制品零件的检查,其外形尺寸或孔与外形的位置尺寸发生变化。遇到这种情况时,必须停机检查并给以修复,使之恢复到原有的工作状态。
1.制品零件外形及尺寸发生变化 (1)发生变化的原因
在冲裁过程中,若发现制品零件的外形及尺寸超出图样规定的尺寸与公差,则可能是由于以下原因造成的:
1)凸模与凹模的尺寸发生了变化,或凹模刃口被啃坏,凸模损坏了某个部位。
2)送料没有送到规定的位置,或定位销挡料块等发生故障o
3)连续模中条料太窄,在送料时.条科进入料口后.由于宽度过窄而每次送料时使条料发生移动,故使制品外形发生了变化,并且内孔也与外形发生了相对位移。
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4)在剪切模及冲孔模中,由于未安装压料板将条料压平,而使制品在冲裁时受力引起弹性跳起,造成制品尺寸的变化。如图11—17所示的某制品,利用冲模剪去两端要得另一制品时,由于制品两端受力,则容易使 制品中间在冲压时翘起变形,得出的制品长短不—。假如在两凸模间加上压料装置,就会使制品压平切齐,使质量得到稳定。
(2)排除方法
1)仔细检查凸模与凹模的工作尺寸、形状是否符合图纸的要求,若发生变形,应进行修配。
在修配时,假如制品的外形尺寸较小,这时可将凹模拆下,进行退火处理后修整凹模尺寸,凸模另换新的备件。若制品的外形尺寸较大,可以特凸模退火处理后,重新修整,其凹模进行修补或更换新的。 2)检查一下定位装置,若磨损过于严重时,应及时更换,
3)检查压料装置,如压料板、限料弹簧或橡皮破损、弹力减小,应另换新的备件。 2.内孔与外缘的尺寸位置发生变化 (1)发生变化的原因
冲模在工作过程中,若内孔与外缘的相对尺寸发生变化,其原因如下: 1)落料与冲孔的凸模和凹模孔的相对位置发生改变,或凸模歪斜。 2)在连续模中,侧刃尺寸由磨损发生变化
3)采用导钉定位的模具(图11—18),导钉的位置偏斜或在采用两个导钉定位时,条料在冲制过程中受力而使两个导钉发生扭曲,致使条料定位不准确。 (2)排除方法
1)检查一下落料与冲孔的凹模孔和落料凸模与冲孔凹模相对位置是否发生变化,并进行修复或更换。
2)检查—下侧刃凸、凹模尺寸,若有变大或变小,应进行更换。 3)调整导钉的高度与垂直度,使之合适。
4)检查定位销的损坏程度或位置,必要时可进行重新更与调整。 (三)制品产生了毛刺
前述已知:冲裁制品产生毛刺的主要原因有两个:一个是冲模凸、凹模间隙发生了变化,变大或不均匀;另一个原因则是凸、凹模刃口变钝。下面分别介绍这两种故障的修理方法。 1.刃口变钝的修磨方法
冲模在使用的过程中,由于凸模与凹模的正常磨损,使其失去了原来的锋利性,逐渐变钝,致使冲出的工件在剪切面上产生毛刺而影响工件的质量。冲模出现这种现象时,必须对其刃口进行修磨。修磨的方法有两种:一种是为了减少冲模由于拆装次数频繁而影响冲模的圆柱销与销孔配合精度,致使整个冲模装配精度变低,一般在冲压一段时间后,可把冲模从压力机上拆下.不必将凸模卸下,钳工可用几种规格的油石,加些煤油直接放在刃口面上,细心地对刃口进行研磨,直至把刃口磨得光滑锋利为止。用这种方法研磨刃口时, —定要注意使油石应顺一个方向来回研磨不可随便改变方向。当凸、凹模刃口变得很钝或者刃口表面局部有崩裂现象时.那就只能采用第二种方法,即用平面磨床对刃口进行刃磨,使之刃口变得锋利。 (1)用平面磨床刃磨凸凹模时的注意事项
1)刃磨前从冲模中拆卸需要刃磨的凸凹模工件时,一定要特别小心,不能磕碰凸、凹模表面和刃口,并且不能损伤圆柱销及圆柱销孔。
2)刃磨时的每次刃磨量不要太大,若刃磨量太大,会使凸凹模受力而重新崩裂o
3)为了增加冲模的使用寿命,每次刃磨时在消除冲模的正常磨损后,磨削掉的金属层最好不超过0.10—0.15mm,以增加冲模重磨次数及提高冲模的使用率。
实际上在正常的生产情况下.当冲模冲裁一定数量的工件后,应执行正常的凸、凹模修磨手续,而不应等到磨损太大后再进行修磨.这是因为冲模经常保持刃口的锋利,是保证冲压件质量和两次刃磨间冲模耐用度的有效措施。因此,生产中冲压工及维修工应经常检查刃口的锋利程度。 (2)检查的方法
1)用手指在刃口上轻轻摸一摸,是否有锋利的感觉,如果觉得有打滑或不剌手及感到高低不平时,就表明刃口已变钝.必须卸下进行刃磨。
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2)用于指甲在刃口上轻轻擦一下,如果指甲能被刮削一层,况明刃口是锋利的,可以进行继续使用,否则应拆下刃磨。
3)在垂直于刃口尖边的方向上用放大镜看刃口是否有发亮的地方,如果有反光及发亮现象,表明刃口已变钝,应进行刃磨。如果刃口锋利,则在垂直方向上,只能看到一条又细又黑的线条。
4)检查剪切面质量时,若发现在冲裁件的截面上有光点和毛刺,则表明刃口已变钝。若发现工件外缘有毛刺,则凸模刃口变钝,需刃磨凸模。若发现所冲的孔有毛刺,则凹模刃口变钝,应着重刃磨凹模。若冲孔与外缘全有毛刺,则应同时刃磨凸、凹模。
上述几种检查凸、凹模刃口变钝的方法.只是从经验出发,实际上:在制定冷冲压工艺方案时,应规定出冲模在冲裁—定数量工件后应进行刃磨一次,以保证冲压件质量的稳定性及冲模耐用度的提高, 2.间隙变化的调修方法 (1)凸、凹模间隙变大的修理
冲模在交付使用时,一般都保证了凸、凹模的间隙合理性及其均匀性,但经使用—段时间以后,由于凸、凹模的正常磨损,会使凸、凹模间隙逐渐加大,从而使工件产生毛刺。为了使冲模恢复到原来的间隙值,可以采用下述方法进行修理:
先用适当尺寸的块规(厚度一般等于单面间隙值)插入凸、凹模刃口之间,若发现凸、凹模间隙不太大时.可先把刃口平面尽量磨得锋利些,并用油石进行修整后继续使用,这样可使被冲零件质量得到改善。当发现间隙值过大时.则可以用局部锻打的方法重新修正凹模刃口尺寸,使其恢复到原来的间隙值。这种方法是先利用氧—乙炔气焊喷嘴,沿着刃口边缘慢慢地移动着加热,当加热到发红后,即可用普通手锤去敲击刃口或用手锤敲击铜棒,使铜棒与刃口成斜角45°~ 60°,将刃口向中心方向由外向里挤压,以改变刃口尺寸。对于冲孔模,应敲击凹模刃口的周边.以保证凸模尺寸;对于落料模,应敲击凸模,以保证凹模尺寸。尺寸改变的大小应根据实际间隙改变的大小来定,一般为0.1-0.2mm,待刃口周边被敲击延展尺寸均匀后可停止敲击.但仍继续加热几分钟,以消除由于敲击而产生的内应力。待工件冷却后,再用压印锉修法重新修整间隙值,并用火焰表面淬火的方法来提高表面刃口的硬度。
用上述方法来修整凸、凹模的间隙,其工作性能基本上是可以保证的,有时相当于一副新制的冲模。但由于刃口敲击受力而影响了冲模的使用寿命。 (2)间隙不均匀的修理
冷冲模在长期的使用时,常常由于冲模间隙均匀性被破坏而使零件局部边缘产生毛刺或刃口被啃坏,从而影响了所冲零件的质量和冲压工作的正常进行。产生上述间隙不均匀的原因除了由于冲模的自然磨损外,还由下述两方面原因所引起的:其一是由于圆柱销松动后失去了定位能力,致使凸、凹模不同心而引起凸、凹模间隙不均匀。其二是导向装置由于磨损后精度降低,起不到导向作用,使得凸、凹模相对发生偏移所引起的。生产中.遇到上述情况,首先应将冲模从压力机上卸下,用撬杠将上模板轻轻地撬起,双手撑住上模并左右晃一晃.视上模扳是否在导柱上摆动。假如有摆动感觉时,表明导柱、导套间隙太大.则可判断凸、凹模的间隙不均匀是由于导向装置精度降低所造成的。因此,应着重修理导向装置使其恢复到原来的精度。修理的方法是
将导柱的表面进行镀硬铬,然后再用磨削方法进行与导套研磨配作,直到能恢复到原来的配合间隙及精度等级为止。导柱在镀铬前,导柱与导套应分别用内、外圆磨床将其配合表面磨光。
为了加工方便,将导柱镀铬后再根据磨好的导套孔按原来的导柱、导套配合间隙研配导柱。研配后,在导柱、导套的配合面上,涂抹一层薄薄的机油,并把导柱插入导套中,直到用手去转动和移动而不感到过紧或过松时,才算合适。然后,将导柱压人下模板。在压时,需把上、下模板合在一起,使导柱通过上模板的导套孔压下去,这样可以保证导柱对上、下模板的垂直度,压人后,再用直角尺进行检验,使直角尺的两个垂直面贴紧导柱和下模板面,直调到两个接触面几乎无间隙为止。然后,再将上、下模板合起来,用手检查其相互滑动时不应有过紧、过松或卡住、摇晃倾斜等现象,更不准有明显的擦痕,装配后即可试冲。
经检查后,若凸、凹模之间的位移不是由于导柱、导套精度的降低而引起的,这时可以检查上、下模各定位圆柱销是否松动。若有松动时,可以断定凸、凹模的间隙不均匀是由于圆柱销松动而失去了定位作用引起的。这时,首先应对凸、凹模刃口对正并使其各向一致,恢复到原来的均匀程度。然后,用螺钉紧固,把原来的销钉孔再用铰刀扩大0.1~0.2mm,重新配作非标准的圆柱销,使其恢复到原来的配合精度即可。其圆柱销配合的松紧程度可凭借修理者的经验来鉴别。其方法是:当使用一磅重的手锤去敲击时,每敲击一下若销钉缩进销孔内2—
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3mm时,则认为配合程度是比较合适的。
如果圆柱销孔磨损很大,也可用把原来的销孔用塞柱堵死重新钻铰销孔的方法来修理。一般情况下,淬火件的定位销孔加工及修理是比较困难的,必要时可用乙炔火焰用局部退火的方法加工销孔。但这样做比较麻烦,最好的办法还是按原孔配制新的圆柱销,而使其配合精度达到原来的配合精度,以保证凸、凹模的均匀性。 凸、凹模间隙的不均匀性,往往是各种因素的综合反映,如导向装置精度的降低,凸模松动,圆柱销失灵等.因此必须要根据具体情况,分别给予处理及调整、直到合适为止。 (四)制品表面不平
冷冲模在使用一段时间后,若发现冲件表面不平或翘曲,其主要原因是由于卸料板与凸模间的间隙由于长期磨损而加大。致使在卸料时易使制品或废料带入卸料孔中,而使制品发生弯曲变形。其修整的方法是:重新调整卸料板与凸模间的间隙使之配合合适,一般应修整成H7/h6的配合形式,在冲裁厚度为0.3mm以下的有色金属工件如铝板或硬纸板时,可采用橡胶板作为卸料板。假如用钢板做卸料板,则易使工件拉人间隙中,进而造成表面弯曲变形,影响产品质量。 (五)制品只有压印而剪切不下
冲裁模在工作一段时间以后,有时在板料上只有压印而剪切不下制品来,其主要原因是:凸模与凹模刃口变钝或者凸模进入凹模的深度太浅以及凸模与固定板配合松动,在受力时凸模拨出而引起的。遇到这种情况时,修理者应从以下几方面着手进行修复:
1)用平面磨床平磨凸模与凹模刃口表面,使刃口变得锋利。
2)检查凸模与固定板之间的配合,若发现凸模松动,应立即将凸模固紧,并检查一下固定板与模板之间的垫板,是否损坏。当发现垫板淬火硬度不够而有凸模端部顶高时,应更换硬度较高的垫板。 3)调整压力机的闭模高度,使凸模进入凹模的深度要适中。 [六)制品或废料排出困难
在冲压时,若发现所冲的制品或废料,难以退出模外,主要是由各种不同的原因造成的;修理者应根据不同情况,进行不同的处理。
1)复合模的顶料杆出于长期使用和热处理硬度不够,在压力作用下被镦粗变形弯曲,而使长度太短,再不能将顶出器(如顶板)顶出凹模模孔,致使制品卸不下来。这时只能更换新的顶杆。
2)如果冲模使用弹簧或橡皮推动卸料板进行卸料.由于弹簧及橡皮长期使用而丧失了原来的弹力,致使卸料板卡紧面卸不出制品来,这时应更换新的弹簧和橡皮,使弹力恢复到原来的效果。
3)固定卸料板的螺钉弯曲,活动不灵活使卸料板被卡住后难以卸下产品。这时应更换新的螺钉。
4)卸料板与凸模间的间隙.由于长期使用而被磨损,使间隙过大。在冲压时,凸模很容易把制品零件带入间隙中而使条料或制品卡住不易脱出模外。这时应调整间隙,使其间隙恢复到原来的数值.以不影响冲压正常进行。
5)复合模中的卸料器,由于有顶杆长期使用受力弯曲,致使本来长短一致的一组顶杆,变成长短不一,致使顶出器工作时受力不均而偏斜、难以卸件,这时必须将变形的顶杆更换,恢复到原来的顶件状态。
6)冲模由于长期的受振动影响,而易使紧固螺钉、圆柱销产生松动,致使凹模与底板漏料孔错位,漏不下制品或废料来.这时必须将冲模重新装配,使之恢复到原来的工作状态。 六、变形类冲模的修理
变形类冲模主要是指弯曲模、拉深模、成形模等。这类冲模常由于凸、凹模的长期使用而被磨损或破裂而影响产品质量,所以必须进行修配。 (一)弯曲模的修理方法
前述已知:在弯曲工作中,金属板材在靠近弯曲模的凸模的一面纤维受到压缩的作用,而在靠近凹模的纤维受到拉伸作用。致使接触凹模面由于被拉伸宽度缩小。接触凸模面因为被压缩,宽度增加,结果就使它的横断面产生了很大的变形,同时弯曲处的材料厚度也减少,只有在压缩和拉伸中间的一个中性层不发生变化。并且,在压弯时,因为在弯曲件的外面发生了很大的拉伸应力,所以凸模的棱角应尽量同板料在辗压时产生的纹络相垂直,否则就会使板料顺纹路的方向裂开。如果制件需要有两个方向的弯曲时,制件的弯曲轴线必须要同板料的辗压纹路成45°的角度。
弯曲模是弯曲零件主要工具。弯曲模经使用一段时间后,由于各种因素.都会使产品质量发生变化,故
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必须进行维修,使之恢复到原来的工作状态。常见的影响制件质量的因素及冲模修正方法主要包括如下几个方面。 1.弯曲工件的形状和尺寸发生了变化
弯曲模在使用一段时间后,经对压弯件的检查,其外形尺寸和现状发生了变化,甚至超出产品图样规定的要求,其产生的原因和修配方法是:
1)冲模在长期使用后.由于受到振动和冲击,其冲模上的定位板和定位销会松动,歪扭变形,或由于经常受到板料的磨损,定位不准确,致使凹模与毛坯的位置发生偏移,当凸模工作时毛坯料发生偏斜,使弯曲件变形产生报废。这时,必须要重新调整定位板或定位销的位置,当定位板及定位销由于磨损较大而影响定位或由于折断、破损,必须进行更换。
2)冲模在使用过程中,若发现“U”形压弯件的两个侧壁一个高一个低时,其主要原因是由于凹模边缘的圆角半径由于经长期使用后,一侧被磨损很大,而造成压弯模的两边凹模圆角半径大小不一致所引起的。用于压弯凹模的两个圆角半径不—致,在压弯时板料在两个不相同的圆角处受到的阻力不一样。在圆角大的一面,由于压弯阻力小,材料滑动较快,压出的制件这一面就矮了一些。遇到这种情况时,必须要对凹模边缘的圆角半径进 行修整,在凹模边缘圆角大小允许情况下.应尽量修整成大小一致。
3)弯曲模在工作一段时间后,由于凸、凹模受到磨损,或由于凸、凹模损坏而被更换,常会发现制品的弯曲形状多少会同冲模的形状有所区别。这是由于在弯曲工作中,由于材料存在着弹性变形而产生的回弹现象所引起的。实践证明:回弹的数值主要是同板料的种类、质量、厚度和制件的形状、弯曲半径及弯曲时冲力大小等因素有关。材料的弹性变形能力愈大,弯角半径同材料厚度的比例愈大,回弹的数值就愈大。由于制件在压弯工作中,有这种回弹现象产生,所以在维修冲模时,必须要考虑到材料的回弹数值。例如,在修配压弯直角的冲模时,应该把凸模的角度修磨成比所需要的角度小一个回弹数值,这样才能冲出合格的制品。但在实际修配中,材料的回弹情况是由很多因素引起的,所以只能边试验、边修正,直到合适为止。如一个压弯凸模的备件,即使按照准确的尺寸或样板制造、更换,但试冲后,其弯曲角度可能由于回弹影响而偏大,这就要求通过边试模、边逐次把凸模角度减少,直到获得满意的制件形状和尺寸,才算修理完毕。 2.弯曲后的制品产生裂纹或开裂
冲模在工作中,若发现制品在弯角处产生裂纹或开裂.应从以下几方面查找原因和进行修复。 (1)凸模圆角半径太小或产生崩裂锋刃
凸模的圆角半径对于使制件产生裂纹的现象有很大影响。制件内面的最小弯曲半径即凸模的圆角半径,是决定弯曲工作好坏的一个重要因素,因为圆角半径太小时,就会造成制件外面纤维过分伸长而产生裂纹。所以,在修配时,凸模的最小圆角半径应根据材料的拉伸性能试验逐次修正.直到不发生裂纹为止。此外.圆角半径还同弯曲角的大小及板料上有无毛刺以及毛刺的分布情况有关。对于有毛刺的坯料,在弯曲时应把毛刺放在靠凸模的一边。但凸模圆角半径越小,弯曲力也会增大,所以为了减少弯曲力、防止制件变薄产生裂纹和提高产品质量,应尽量采用较大的圆角半径。
在凸模产生崩刃时,必须对其进行修磨或更换。 (2)间隙的影响
弯曲凸模与凹模的间隙和圆角半径一样,对弯曲力及制品的质量也有很大的影响。间隙愈小弯曲力愈大;间隙过小时会在弯曲件直壁上出现浅而发亮的划道,进而把制件壁拉薄和拉裂。所以,在检修冲模时,应对间隙时常进行调整,不能过小、过大。如果在修理时,由于凸、凹模的间隙影响需要更换凸凹模时,首先应量一下凸模和凹模的实际尺寸,而后决定更换哪一件。如果制件的外形要求有一定的尺寸时,应向凸模方向取间隙;如果制件的内径要求有一定尺寸时,应向凹模方向取间隙。 (3)凸模与凹模发生位置偏斜
冲模在长期使用时,由于定位销,螺钉发生松动或导向机构失效,会使上、下模位置偏移,使凸、凹模间隙不均,也会造成制品裂纹或开裂。另外,凸模松动或不垂直凹模工作表面,也会使制品产生裂纹。遇到上述情况时,必须对冲模进行重新装配。
此外,制品的裂纹与开裂,还与所使用的材料、制品的毛坯尺寸有很大关系。在修理时,必须给以充分注意。
3.弯曲件表面有压痕
弯曲件在生产过程中,其壁部产生划痕,主要是由于凸、凹模表面质量及凸、凹模间隙不均所引起的。
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(1)凸、凹模表面粗糙
弯曲凸、凹模的表面质量,对制品的表面质量有直接影响。如凹模表面不够光洁,有麻点或凹坑时,则在压弯时,材料的变形阻力增大.使制件的侧壁上在弯曲时会出现被擦伤、拉毛或较深的凹坑。所以,弯曲模在使用一段时间后,维修工必须要对凸、凹模进行抛光,以确保制品质量的稳定性。 (2)凸、凹模间隙太小或太大
在弯曲时,若凸凹模间隙由于受压力机冲击的影响而发生变化.致使一边间隙小,一边间隙变大。则变小的一面在弯曲件直壁上会出现浅而发亮的划道,而在间隙变大的一面,又会在压弯的直边上形成波浪形的荷叶边,均使制品表面质量受到影响,必须要对冲模的间隙进行修整,使之处于间隙均匀状态。 (二)拉伸模的修理方法
如前所述:生产中常用的拉深模,主要有两种结构形式。一种是不带压边圈的简单拉深模结构。这种拉深模,主要用来拉深板科较厚或深度不大的制件;另一种则是带有压边圈的拉深模结构。这种拉深模在进行板料拉深时,压边圈首先将板料的边缘压在凹模上,使板料只能在凸模的压力下沿径向移动,避免发生折皱现象。这是因为板料在拉深过程中,板料在凸模的压力下会产生复杂的塑性变形,而且板料在各部位的受力情况也有所不同,其变形情况也有所不同。同时.制品竖剖面各部分由于变形程度的差异.其厚度也有所不同。在制件底面与筒壁部位的连接处变薄程度较大,愈向上,厚度则逐渐增大。所以.在冲模修理时,明确了板料在拉深时各部分的受力和变形规律后,就能比较清楚地掌握影响产品质量的原因从而找出正确的修复方法。 1.制品的外形及尺寸发生变化
拉深模在工作一段时间以后,制品经检查以后.若发现其形状和尺寸发生变化,应马上停机对冲模进行检查和修复。
1)检查一下压边圈,在工作时是否有不平现象。因压边圈不平整,会使得板料在拉深过程中进人凹模的阻力不均匀,致使变形阻力小的那一面的侧壁高度小,而且也厚:阻力大的面.侧面高而薄.如图11—19所示。这时.必须对冲模 进
行修整,检查调整一下凸模与凹 模的轴心线是否由于长期振动而不重合;压边圈螺钉是否长短不一;凹模的几何形状是否发生变化或其四周的圆角半径由于磨损严重而不一致,并根据不同情况加以修整。 2)检查一下凹模圆角半径是否均匀。如凹模圆角半径由于长期磨损而变得不均匀(特别是拉深盒形件).在拉深时,板料各部位流动和变形情况就不一样,所以在拉深件的边缘上常常伸出大小不均的余边,使制件的边缘参差不齐和厚薄不均,或者使制件局部产生细小的折皱,影响制件质量。这时,必须对凹模圆角半径修磨均匀。
3)检查一下凸模与凹模是否在同一中心线上,如果凸模与凹模不同中心,如图11—20所示,凸模与凹模间隙不均,这样在这件壁上就会出现一边高一边低,一边薄一边厚的毛病,有时制品还会在间隙小的一边出现裂洞。
发生这种现象的主要原因是模具的定位部分产生偏差,例如定位销孔的孔距或孔径由于受长期振动而变动所增大,这时必须对冲模进行重新装配与调整,使之恢复到原来的状态。 此外,检查一下板料的定位板的中心是否与凹模中心重合.若不同中心时,也会产生上述同样的毛病,即由于板料的滑动变形量各不相同,一边多而另一边少,则制品也发生一侧高一侧低形状.必须给以调整或更换定位板备件。
4)检查一下凸模在使用过程中是否松动而导致冲压时歪斜。假如凸模在冲压时歪斜进人凹模,与凹模的间隙各处都不—样,则会使制
件壁的变形不一致,也发生一边高一边低, 一边薄一边厚的现象,严重时 还会被拉裂。如图11—21所示。造成凸模与凹模中心线不平行的原因,除了上述原因外,主要是因为它的定位底面同工作柱面不垂直。要避免这种缺陷,在使用机床磨削或钳工进行修整时,应当用千分表或直角尺来校正,使孔壁同顶平面保持垂直(图11—
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22)。这样,如果凹模的上、下两个面都是在平面磨床上互相作基面磨出来的话.就可以保证基面与工作面的垂直度。假如对于前者,由于凸模歪斜而致,而其他尺寸又没问题时,则可以用凸模或凹模的工作柱面作为基面进行找正,把定位底面修磨到同它垂直为止,就可以修复。
5)检查一下压边圈与凸模或凹模的间隙。一般情况下,有的压边圈(压料板)在冲模中是套在凸模(在复合模中是放在凹模孔内)上沿着凸模移动的,它的位置并没有固定。若压边圈同凸模中的间隙过大时,也会造成彼此间偏心,使压料不正而引起压力不均匀的毛病,造成板料移动和变形不一致,会形成上述同样制件的缺陷。这时必须对其进行调整,使之各边间隙在0.01一o.02mm范围内。若压边圈(压料板)磨损太大,应进行更换新的备件。
6)检查一下冲模各部件装配的牢固性。这是因为,冲模零件在冲模中的准确位置是由定位销(圆柱销)和螺钉来保证的,而紧固后的各零件在冲模工作一段时间后,会因振动而失去原有的牢固性,致使各个零件间相对位置发生变化,特别是凸模与凹模的位置变化.不仅冲不出合格的制品来,有时会使模具裂损报废,出现不必要的事故。所以,冲模在使用一段时间后,维修工必须对其进行修整和检查,经常保持销钉及螺钉的定位和紧固作用。 2.拉深件出现起皱、裂纹或破裂现象
拉深模在拉深时,发现制品起皱、裂纹或破裂.是经常的。其修复的方法主要应从以下几方面着手进行: 1)检查一下压边圈的压力。当压边圈的压力过大时,会增加板料在凹模上的滑动和变形阻力,使板料受凸模的强烈拉力而发生裂纹。出现这种情况,故障开始时发生材料的变薄情况.当拉力超过了材料的抗拉强度时,就形成了韧性裂口。因此,在修理时,只要将压边圈的压料力减少(如气垫的压力减小)一些,就可以得到解决。 2)检查凸模与凹模的圆角半径是否受到损坏或磨损。当圆角磨损后加大时,所需要的拉延力变小,板料外缘受压部位减少而圆周方向上压缩力范围增大,致使制品拉成后所留下的皱纹的周边加大,形成皱纹;当圆角半径变小时,板料所产生的内应力增大,又会造成制品的破裂或整个底部被冲掉。特别是在拉深矩形盒零件时,它的变形主要集中在四个角处,其凸、凹模的圆角是否合适,对产品质量有很大影响。所以,在修理时,必须要对凸、凹模圆角半径的大小,给以充分注意,尽量使其合适,以减少起皱和破裂。
3)检查凸、凹模的间隙。拉深模间隙对制品质量有很大影响。合理的间隙值是比料厚公称尺寸稍大一些,这样能使多余的材料逐渐向上移动,而不致于将制件拉破或折皱以及产生裂纹。当间隙变化时,如凸、凹模由于震动影响,位置发生变化,造成一边间隙大,一边间隙变小,则间隙过小的一面,制件会被拉毛,壁厚变薄,使拉延力突然增大,增加了材料的应力,结果会使制品的底边被拉裂并加速了凹模的磨损;间隙过大时,就会发生折皱或使制件壁倾斜.造成底小口大。所以,在冲压时必须始终要使间隙均匀,若经磨损间隙变大无法修复时,只有更换新的备件。
4)检查凸、凹模的表面质量,特别是在凹模圆角部分及圆角部分的附近,除了要求有足够的强度外,其表面必须光洁.因为这是板料产生最大变形的区域。否则,在冲模使用一段时间后,由于表面质量降低,则在凹模面上就会粘结一些碎片或被拉成凹坑,不但会影响制品表面质量,也会被拉裂或折皱。所以,冲模在使用一段时间后,维修工必须对凸、凹模表面进行表面抛光,以减少裂纹或折皱的出现。 5)检查一下压料板(压边圈)是否平整,表面是否光滑,否则板料在拉延过程中流动不均匀,失去压料作用,致使制品起皱。所以压边圈在使用一段时间后,应及时取下磨光。
6)检查凸模与凹模是否中心在同一轴线上,凸模在工作时.是否与凹模垂直。否则会产生制品破裂。 3.制品表面有擦伤或划痕
在冲压过程中,若发现制品表面出现划痕或擦伤,主要从以下几方面查找原因或进行修复。
1)检查—下凸、凹模工作部分是否有裂纹或损坏,表面是否光洁.并根据情况进行修磨或抛光。
2)检查凹模或凸模的圆角半径,是否有严重的磨损,其表面是否有麻点或凹坑,表面是否光洁。如果有上述现象存在,则在拉深时,制品表面也随之代来擦伤和划痕,严重影响拉深制品的表面质量。这时,必须对其抛光或进行修整。
3)在冲压过程中,要经常清洗凸、凹模的工作表面,去除其残余杂物,使之保持表面清洁。
4)检查凸、凹模的间隙.并使其间隙均匀—致。因为过小的间隙值,会使制品壁部被刮伤或产生划痕。 5)在冲压时,要对凸、凹模表面进行合理的润滑。
6)凹模与凸模在使用一段时间后,一定要进行修磨,使之永远保持良好的表面质量。 七、冲模典型零件的修复
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修理任何冲模及部件时,要认真考虑怎样修理那些损坏的零件.用新零件更换还是修复?如何对待这个问题,直接影响到冲模的修理质量、周期及经济性。更换新零件,从某种意义上讲(在备件充足的情况下),可以缩短修理周期,但是最大的缺点是不太经济。因为大多数磨损或损坏的零件差不多都是可以修复的。在一般情况下,修理零件要比重新制造新的有利得多。这是因为,修理可以大量节约原材料,可以降低维修成本,节省大量的工时。所以,当修理冲模时,若在结构或工作性能许可的情况下,应尽量使其修复使用,即使被暂时更换下来,也不要将其随意抛弃,而应尽可能地把它保留下来,经重新修复后,准备下次更换使用。 更换零件或修复零件的基本原则如下:
1)当主要件与次要件配合使用时,更换时要换次要件,一般要修复主要零件。 2)当加工工时长的复杂零件,如凸、凹模尽可能修复,不要更换新的。 3)对大零件最好不要更换,尽量修复。 (一)冲模紧固零件的修复
冲模的紧固零件主要包括螺钉及螺纹孔、圆柱销及柱销孔等。 1.螺纹孔的修复
冲模中的凸模固定板、凹模、卸料板及底座等,为了使其联接装配成整体. —般带有螺纹孔或过孔。这些螺纹孔由于长期受振动、冲击等影响而经常被磨损,失去应有的紧固作用,造成冲模零件的损坏或影响产品质量,故必须要进行修复。其修复方法,可按下述进行:
第一种方法:扩孔修复。即将被磨损失效的螺纹孔扩大,使原直径小螺纹孔,扩成直径较大的螺纹孔。一般的方法是将原螺纹孔规格,扩大一号.如原M10的螺纹孔,可扩成M12的螺纹孔.即用φ10.3mm的钻头,将原螺纹孔扩孔,然后再用M12的丝锥进行攻螺纹。与此同时,原使用的螺钉也应换成M12的螺钉.其他连接件的螺钉过孔,也应同时相应扩大。用这种方法修复损坏了的螺纹孔,比较牢固可靠,是目前比较常用的修复螺孔的方法。
第二种方法:镶塞损坏了的螺纹孔,再重新攻取原规格型号的螺纹。其方法是,当发现某工件的螺纹孔螺纹损坏失效时,可以用直径比较大的钻头将其孔扩大.然后用同样粗细的塞销将其紧固并上、下面磨乎, (为了紧固,可以将其焊牢),再重新钻孔、攻螺纹。采用这种方法尽管比采用第一种方法方便省事,但牢固性及耐用度均较差。
一般说来,对于大中型比较复杂的冲模或精度要求较高的精密冲模,在修复时可采用第一种方法。一般小型冲模可选用第二种方法进行修复。 2.弯曲了的螺钉或螺栓的修复
冲模中的螺钉及螺栓从冲模中卸下后若发现弯曲时, 一般都应更换新的。但对于比较大的螺钉及螺拴件更换新的是不经济的,这时可以对其进行校直修整。修整的方法是:将螺栓或螺钉从冲模中卸下后用汽油及煤油清洗干净,然后用同样规格的螺母夹紧在台钳上,并把弯曲了的螺钉或螺拴拧进螺母中,一直拧到弯曲部位。这时,可用铜锤或木锤轻轻地敲打螺钉头部,直到将其校直为止。
调整弯曲的螺钉,也可以用下述方法:即把两个同样螺纹规格的螺母同时拧进弯曲了的螺栓及螺钉中,使其一个拧到弯曲部位,而另一个拧到头部使其与螺母形成两个支点放在平台上,用手锤敲打中部螺母直到调直为止。
采用上述方法时,一定要注意所用的螺母与螺钉本身的螺母直径应基本相同,不能相差太大。若相差太大,在调直时会起到相反的效果。 3.圆柱销孔的修复
冲模的圆柱销是保证冲模作用零件的位置正确地固定在底板上的重要连接紧固件。所以要求它应具备正确的尺寸精度、几何形状、表面粗糙度及表面硬度。它同销孔的配合应保证在IT6级精度过盈配合。如果配合太松或因长期使用而受冲击、振动,则在继续工作时会使上、下零件发生位移、以致失去原有的相对位置而造成冲模的凸、凹模刃口相互碰撞而损坏冲模。如果配合太紧,又会被刮伤。同时,由于冲模长期使用受到冲击或拆修过于频繁,又会使销孔被磨损失效而失去了原来的配合精度,从而影响了冲模的稳定性,必须经修复后使用。其修复的方法如下:
第一种方法:更换直径比较大的销钉
若冲模所有销钉孔,如凸模固定板、垫板、上模板上的某—同一位置的销孔均同时加大或破损,这时可
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以将此孔用钻头扩大,并用铰刀精铰后,采用更换相应直径的圆柱销进行修复。这样做的结果、牢固可靠,且定位精度较高。
第二种方法:加螺纹塞柱重新钻孔
若是某—个零件的销孔损坏,则可将该孔扩大后并攻成螺纹,加以相应的螺纹塞柱.再在塞柱上钻、铰销孔.在打入原来的销钉。若不采用螺纹塞柱,也可以采用圆柱销柱镕焊后再重新钻、铰销孔。 (二)定位零件的修复
冲模的定位零件,对于冲裁质量有很大的影响。定位零件的定位正确,则冲件的质量及精度就高。定位零件在工作中.由于其直接和条料接触,因此很容易被条料磨损及损坏。损坏了的定位销及定位钉,一般都必须更换新的。在更换后,一定要注意调整。
在连续模中,导料板和挡块由于长期的使用,很容易被磨损变形造成送料位置的改变,影响了冲裁质量。在修理时,可以把其从冲模中卸下进行仔细的检查。如发现挡块松动,可以重新调整紧固。如导料板磨损,应在磨床上磨平并调整位置后继续使用。如局部磨损则可补焊后磨平继续使用。
在更换新的定位零件时.在更换后要经过试冲。有时定位销的孔因逐渐磨损而加大变形,这时可以用直径较大钻头进行铧孔镶套。 (三)工作零件的修复
1.冲裁模工作零件的修复
冲裁模的凸、凹模经长期使用多次刃磨后,会使刃口部位硬度降低、间隙变大,并且刃口的高度也逐渐降低。其修复的方法应根据生产数量、制品的精度要求及凸、凹模的结构持点来确定。 (1)挤捻法修整刃口
对于生产量较小、制品厚度又较薄的落料凹模,由于刃口长期使用及刃磨,其间隙变大。要减少变大了的间隙,可以采用锤击的方法使刃口附近的金属向刃口边缘移动,从而减少凹模孔的尺寸(或增大凸模尺寸),达到减少间隙的目的。其方法是:首先将凹模或凸模的淬火硬度降低至38—42HRC,即使其局部加热后再用敲击面是光滑球面的手锤,沿着刃口边缘均匀而细心地依次进行敲打挤捻,然后再用压印的方法把刃口修整出来,再进行简单的热处理淬硬即可使用,如图11—23所示。
用挤捻法修整刃口时,对于比较复杂的冲模更要耐心细致,为使敲击得更准确,可以利用一端头较硬和较平整的钢棒来帮助,把棒的硬端小心地放在冲模想敲击的地方,再用于锤敲击另一端,如图11—24。
采用挤捻法修理冲模刃口,—般应先加热后敲击,这样才可使金属的变形层较宽较深,冲模修理后的耐用度才能更长些。 (2)修磨法修整刃口
在修理冲模时,要尽量减少冲摸的拆装次数。因为装拆次数太多,就会使冲模精度降低,影响制件质量。若冲模工作一段时间冲模凸、凹模刃口正常磨损后,尽量以钳工修磨的方法为主。即在修磨时,可用几种粗细不同的油石加些煤油放在刃口面上细心地、一次—次地来回研磨,如图11—25 所示。这样就可以把刃口面磨得光滑而锋利,可不必拆卸冲模。这样不但能缩短修理时间,而且还可以延长模具的使用寿命,是一种简单有效的方法。 (3)嵌镶法修复刃口
当冲模的凸模与凹模损坏而无法使用时,可以用与凸、凹模相同的材料.在损伤部位镶以镶块,然后再修整到原来的刃口形状或间隙值。其方法步骤是: 第—步:将损坏了的凸(凹)模进行退火处理。
第二步:把被损坏或磨损的部位去掉,用线切割机或锉修成工字形或燕尾形槽。
第三步:将制成的镶块嵌镶在槽中,并要牢固,不得有明显裂缝;
第四步:大型镶块用螺钉及销钉紧固。对于小型凹模也可以 用螺纹塞柱塞紧后,再重新钻孔成形.如图11—26所示。
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第五步:装镶后的镶块,按图纸加工成型,并修磨刃口。
第六步:将修整好的凹、凸模刃口,重新淬硬,修磨后即可使用。 (4)锻打法修复刃口
凸、凹模工作一段时间后,由于磨损,间隙变大或刃口局部损裂时,可以先把刃口平面尽量磨得锋利些,并用细油石研光,制件的质量就会马上得到改善。当间隙大得实在不能用磨快刃口的方法来纠正制件的缺陷时,可以采用局部锻打的方法去根本改变刃口的尺寸。其方法是先利用氧乙炔气焊喷嘴沿着刃口边缘慢慢移动将其加热,等到发红后即可用普通手锤去敲击刃口,以改变刃口的尺寸(缩小凹模口尺寸或增大凸模尺寸),待刃口各部的延展尺寸比较均匀(一般0.1—0.2mm)后,则应停止敲击,不过还应继续加热,保持几分钟时间,以消除在敲击时所产生的内应力。待冷却后,采用压印的方法修磨刃口合适,再用火焰
表面淬火的方法提高其刃口硬度。这样修好的冲模其工作性能相当一个新的,性能较好,也是一种常常采用的维修方法。
(5)镦压法修复刃口
利用镦压法来恢复刃口尺寸,就是把要报废的零件刃口部分加热到适于锻制的红热状态,放在压力机上给其施加压力,使其受锻压后而变粗即可同时改变冲模外缘和内孔尺寸,如图11—27所示。这个方法可以说在修理作业中是比较实用的,在修复冲孔落料模的凸、凹模时也很方便.而且可以充分地利用冲模的最大使用寿命,对于节约材料和节省加工工时都有很大意义。 (6)焊补法修复
焊补刃口在模具修理中是一种常用和必不可缺少的一种方法。这是因为,刃口在工作时可能由于某种原因被损坏、崩刃甚至局部裂开,假如损伤不大,可以利用平面磨床磨去后继续使用。但损坏较严重时.则应采用焊补方法修复。其方法如下; 1)焊前的准备工作。将啃坏部分或崩刃部分的凹模(凸模)用砂轮磨成与刃口平面成30°一45°斜面,宽度视损坏程度而定,一般为4—6mm。假如是裂纹,则可用砂轮片磨出坡口,其深度应根据镶块大小而定;若是内孔边缘崩刃,应按内孔直径先轻压配一根黄铜芯棒于凹模孔内(图11—28)。 2)预热。对于Crl2Mov、9Crsi等材料的镶块,先按回火温度预热,加热速度为0.8-1.0mm/min,但最小不应少于45min。对于T10的小型镶块可以不必预热即可。
3)焊补。预热的工件及镶块出炉后立即在加热炉旁进行补焊。焊接需要的电流大
小,视工件大小及焊条粗细而定,一般用直流电焊机,120A左右。电流不能太大,太大会造成焊缝边缘及端部咬口。焊后应立即用锤敲打焊缝,以消除其表面应力。
4)保温。焊接后的工件,应立即放入炉内,按原温度保温30min-60min,随炉冷却到100℃以下方可以出炉,空气冷却。
5)磨床磨削加工到尺寸。在采用焊接法补焊凸、凹模时,焊条要经常保持干燥,否则焊接处会出现气孔,影响使用。其电焊条应用与基体相同的材料。
(7)红热嵌镶法修复凹模
对于较大型圆形整体凹模,当其内径使用一段时间后,超出使用范
围而不能再修整时,可以采用红热嵌镶法来进行修复。如一副内径为φ200mm,磨损后使制品外径超差其凹模的修理可按下述进行:
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第一步:将凹模退火,按要求车成规定尺寸形状,使其成为固定底座。
第二步:用相同的材料,按固定底座内孔配车新的凹模镶件。其内、外径均须留有精加工余量。 第三步:将镶件热处理淬硬。
第四步:将凹模镶件外径进行磨削加工,其尺寸要比固定座内径实际尺寸大一点。
第五步:将固定座在温度300-400℃的炉中加热,然后将凹模镶件放人固定孔内,冷却后即可成为一体。 第六步:精加工镶件内孔到尺寸。
第七步:按需要在结合面上点焊使其牢固.如图11—29所示。 第八步:平磨、修整刃口到尺寸即可使用。
用这种方法修理冲模,可以大大节约贵重金属材料,而且也比较简单、易行。
对于大中型圆形复合模,如果圆形凸凹模是整体式的,则也可用上述方法进行修复,如图11—30所示。 (8)套箍法修理凹模
对于凹模孔形状较为复杂且体积较小的凹模,当发现凹模孔边缘有裂纹时,可以按图11—31所示的加套箍法对其加固、紧箍后继续使用。其方法是:将套箍加热烧红后,再把损裂的凹模1压入赤热的套箍中。待冷却后,套箍就把凹模1紧紧地箍套在其中。由于裂纹受到套箍四周的预应力作用,在使用时不会再顺其发展,从而可增加凹模的使用寿命。
对于大中型冲模,如由于某种原因,其底座与凹模裂纹,在短期内不能更新时,可以采用图11—32所示加链板形箍进行修理补救。
利用这种方法固紧时,也应将链板加热后并由拉紧轴定位,待冷却后,由于铁板孔中心距收缩,由拉紧轴即可将裂缝拉严紧密固定。
(9)圆形镶块式凹模的修复
若大中型圆形落料凹模是采用拼块式结构,在修理时可先将凸模刃口磨锋利,然后再将凹模的拼接面每面磨去0,3mm左右,重新拼镶后 内孔经缩小(大致缩小0.85mm左右),
再用内圆磨床磨到尺寸,与凸模相配、调好间隙重新组装后即可使用。 (10)用油石和风动砂轮修磨刃口
冲裁模的凸、凹模刃口,在长期使用时,容易产生崩刃和裂纹,假如崩刃和裂纹不太严重,受损伤的刃口部位较窄小和轻微,而且对冲裁件的精度要求也不太高时,可采用油石和风动砂轮对刃口进行修磨,其修磨的方法是: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,如图11—33所示。然后用油石仔细加以研磨,特别是刃口的直壁部位一定要研磨光洁。
修磨时,凸、凹模零件不必拆卸,只要不防碍操作,整套冲模也不必从冲床上取下,可及时在冲压作业现场进行。
使用风动砂轮时,磨削压力要轻微,移动速度要缓慢,并要随时检查修磨部位状况,严防修磨部位发生退火现象。
用油石和风动砂轮修磨刃口,即可节省时间、又节省费用,而且又不误生产,修磨后的刃口能恢复原有
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的锋利和表面粗糙度,是目前随机修理的常用方法。 (11)细小凸模的更换
在冲模中,直径很细的凸模在冲压时很容易被折断。凸模折断后,一般都用新凸模进行更换。若在工作部位损坏(其高度在2mm以下时),可直接用平面磨床把损坏的部位磨掉仍可使用,不必再换新的。若无法补救时,那只能更换新的,其更换的方法是:
第一步:将凸模固定板从模具上卸下清洗干净,表面应无脏物及油污。 第二步:将固定板放在平台上,使凸模朝上并用等高垫铁垫起。
第三步:将铜棒对准损坏了的凸模,用手锤轻轻敲击铜棒将凸模卸下。假如取卸困难,可以用喷灯将其凸模进行退火.然后用钻孔的方法将其取下。
第四步:将凸模固定板翻转过来并用垫铁垫起。
第五步:将加工好的新凸模工作部分朝下并引进固定板对应的形孔内,再用手锤轻轻地敲入固定板内。 第六步:将新更换的凸模与原凹模相配,调好间隙后用专用冲子将其周围捻压紧固。 第七步:将换好的固定板组合用平面磨床磨削凸模刃口面,并与其他未更换的凸模保持在同一水平面上。并且,凸模固定板的铆翻面也应磨平以便于装配。
第八步:继续调整间隙进行装配、试冲。检查无误后方可继续使用。 假如凸模固定板的固定孔已经加大或歪斜,除了加大凸模安装部位直径和重新扩大固定板形孔外,也可以利用原来尺寸的凸模采用低熔点合金法进行浇注固定。
2.变形类冲模工作零件的修复
变形类冲模如压弯模、翻边模及拉深模的凸、凹模经长期使用后除了因裂纹而需要修补外,常见的损坏主要是因磨损而引起的质量下降。例如,压弯模凸模圆角磨损后会引起制品侧面孔位上移;翻边模的凹模磨损后引起制件翻边不直或外径超差;拉深模的凹模磨损后造成拉毛、起皱等。其修复方法常用的有以下几种:
(1)修磨修复法
在修理变形类冲模时.修磨是常采用的一种修模方法。如图11—34所示的压弯模,凸模圆角磨损后,应在平面磨床上将底面磨去,其磨量应大于圆角的磨损量。随后再将砂轮打修成所需要的圆角,在凸模上磨出新的圆角。 对于凹模的磨损.除圆角外其工作侧面也有相应的磨损。所以在修理时,除了将刃口部位磨去外,同样也应将侧面磨去。但侧面磨量不要太大,只要将拉毛的构槽磨平即可。侧面磨后.其尺寸会变小,为不影响使用,可以采取背面加垫的方法,以其补偿,如图11—35所示。 对于较大的圆形凹模, —般均采用拼块式结构。其修复方法与前述较大的圆形落科凹模修复方法基本相似,其步骤如下: 第一步:准备安装板一块、将拼块的安装螺钉孔反映到安装板上,并要求安装板能紧固在车床上的卡盘上。
第二步:将被损的凹模拼块退火。即将其装入铁箱内并盖有5cm以上的铸铁屑保护。然后放置在箱式炉或井式炉内退火。如果修磨量较小,例如在0.5mm以内, 一般可不必退火只需将影响装配的螺孔及销孔稍许修磨即可。
第三步:将退火后的拼块上、下面磨削后,送入铣床将螺钉沉孔以拼块移位的相反方向平行铣成椭圆孔,如图11—36a所示。
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第四步:根据镶块的位移量确定结合面的修磨量。然后将结合面按要求磨平。
第五步:在镶块外径上,按需要焊3—5条、高约3mm、宽不小于10mm铁板,以作为镶块因修磨后而内移后的外径补充,如图11—36b所示。
第六步:将镶块组装在安装板上,按原图要求车削内孔。其圆角及外径均须留有余量。 第七步:按要求淬火、回火。 第八步:将上、下工作面磨光。
第九步:精车到尺寸。若利用普通车刀难以将淬火后的镶件切削时,可采用YW类硬质合金刀头。 第十步:在车床上用砂轮——油石——细砂布修整并进行抛光。 (2)镶嵌加箍法
对于裂损了的凸、凹模,其修复方法与冲裁类冲模一样,可以采用镶嵌拼块的方法进行修补。对于裂纹不大的凸、凹模也可以采用加箍法将其固紧,使其不要再往大扩展。对于较大型镶块碎裂后也可以采用焊补的方法进行修配。在修配中,对于破损部位去掉除去是比较困难的事。因为硬度较大.难以加工。在有线切割设备时,可借助于线切割切掉。若条件所限,没有线切割,只有将其退火软化后再修复了。 (3)镀硬铬法
变形类凸、凹模表面被磨损后失去了原有的光洁、几何形状和尺寸精度后.用修整的方法难以使其恢复原状(指修理后凸模和凹模尺寸改变、间隙加大)时,可采用镀铬的方法进行修复。即利用镀铬后再加工的方法使它恢复到原有的工作性能。镀铬层的厚度。要根据具体情况而定,一般不超过0.02-0.3mm。在镀铬时,转角部位的镀层要比平直部分厚一些,在镀铬后,再重新加工到尺寸。 (四)导向零件的修复
冲模的导向零件主要包括导柱、导套。这类零件经长期使用后会造成磨损使导向间隙变大或受到冲击和振动后导柱、导安松动,导向精度降低,失去了导向作用。致使在冲模继续使用时,凸、凹模啃刃或崩裂,造成冲模的破损。轻者可使凸、凹模间隙发生变化,各方间隙不均匀,使制品出现毛刺,影响了产品质量。所以,冲模在工作一段时间后,必须要对其进行检查。在检查时,可用撬杠将上模橇起,双手撑住上模左右晃动几下。若发现上模板在导柱中摆动,则证明导柱、导套间隙偏大,应马上停机进行修配。其修配的方法是: 1)将导柱、导套从冲模中卸下,并磨光表面和内孔,使之粗糙度值降低。 2)对导柱进行镀铬。
3)镀铬后的导柱与研磨后的导套相配合,并进行研磨,使之恢复到原来的配合精度。
4)将经研磨的导柱、导套抹—层薄机油.使导柱插入导套孔中。这时可用手转动或上下移动,待不觉得发涩或过松时即为合适。
5)将导柱压人下模板,压人时需将上、下模板合在一起,使导柱通过上模板再压入下模板中,并用角度尺测量以保证其垂直于模板,不得歪斜。
6)用角尺检查后,将上、下模板合拢,用手感检查配合质量。
若导柱、导套磨损太厉害而无法镀铬修复时,应更换新的备件重新装配。 八、提高冲模耐用度的工艺措施
一副冷冲模,从设计、机械加工、装配、调试到安装、使用,都耗费了很多工时,同时冲模的凸、凹模使用的材料,大都是优质碳素工具钢或铬钢等优质合金钢。因此,冲模的成本都是比较高的。在生产中,只有在冲制大批零件时,使用冲模才比较经济,对于冲模的基本要求,除了要求生产效率高、冲制的零件完全合乎其质量要求和技术条件以及操作时安全可靠外,冲模的作用寿命及耐用度,也是人们所关心的。
冲模的使用寿命及耐用度是指凸、凹模在工作一段时间以后,由于经常磨损而失掉工作尺寸时,在不能满足工件的技术条件的情况下取决于冲模所制造出的工件总数多少。
冲模耐用度的高低,对生产有着很重要的意义。冲模耐用度越高,使用的寿命就越长,工件的成本也就越低。相反地,冲模的耐用度低,使用寿命就短,制出工件的成本就高,就不经济。下面列举一例来说明冲模的耐用度在生产中有何重要意义。假如,某一副冲模的成本价值为1000元,用这副冲模冲制4万个零件时,冲模损坏再也不能修复使用。在这种情况下。每一个冲压件所担负的冲模成本为0.025元。而如果此冲模制造不佳.
当冲制2万个零件时冲模就损坏,那末这时工件所担负的冲模成本为0.05元。这样,由于冲模的耐用度低,则使工件的成本提高了一倍。从制造模具的角度来看,如果想制成4万零件.如果冲模的耐用度高,只需一套冲
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模就能完成,若制出的冲模耐用度低则需要两套冲模才能完成,故浪费了人力物力。可见,冲模耐用度的高低,对降低产品成本,提高劳动生产率,起着积极的作用。
冲模耐用度及使用寿命与许多因素有关。其中,最主要的是冲压和冲模本身两方面因素造成的。 (1)冲压方面的因素
1)冲压件的结构工艺性。这对冲模的耐用度有很大影响。比如,当冲压件的内孔距工件边缘太近,则在制造冲模时,不但给制造上带来麻烦,不易制出,而且在使用时凹模也最容易在此处开裂,降低了冲模的使用寿命。因此,在设计冲压件时,必须要考虑到冲压件本身的工艺合理性,否则往往冲压件设计的不合理,造成冲模制成后,使用寿命较短。
2)冲压工艺程序的安排合理性。 3)冲压时所用条料的质量优劣程度。 4)压力机的精度不高,易使冲模损坏。
5)冲模在压力机上安装的正确与否及操作者的技术水平。 6)冲模的保管和维护好坏,以及使用润滑剂的情况。 (2)冲模本身的因素
1)冲模本身的结构是否合理。 2)凸、凹模所用的材料优劣程度。
3)热处理的硬度及凸、凹模表面的加工质量好坏。 4)冲模的制造和装配精度高低。
5)凸、凹模的配合间隙及导向装置的质量。 (一)提高冲模耐用度的途径
在生产中提高冲模耐用度途径很多,其中主要有以下几方面: 1.改进冲模的设计
冲模设计是否合理是提高冲模耐用度的基础。因此,在设计冲模时应设法对产品成形中的不利条件采取有效的措施,以提高冲模的耐用度。如在设计小孔冲模时.应充分考虑如何提高小孔凸模的强度。这是因为小孔冲模的寿命往往表现在冲小孔的凸模上。对于这类冲模,在设计时应使细小的凸模尽量缩短其长度以增加其强度。同时,还应采用导向套的方法来对细小凸模进行保护。此外,在冲模结构设计上,应充分考虑到模架的形式、凸、凹模的固定方法和导向形式、压力中心的确定及上、下模扳的刚性等因素。特别是对于冲裁模来说,选取间隙值对冲摸的耐用度有很大的影响。在设计时,冲摸的间隙要选择合理,其间隙值不能太小,否则会直接影响冲模的使用寿命及耐用度。实践证明:在不影响冲压件质量的情况下,适当放大间隙对冲模的耐用度可大大提高,有时甚至可提高几倍及几十倍。 2.正确选择冲模材料
不同的冲模材料具有不同的强度、韧性和耐磨性。所以,在一定的条件下使用较高级材料就能使冲模耐用度提高好几倍。如用T10A钢制成的电度表磁极冲片(硅钢片)冲模,就比用Crl2及Crl2Mov制成的同类冲模的—次刃磨寿命低很多。而利用GT35碳化钛钢结硬质合金平均每次刃磨寿命又要比Crl2钢冲模又提高5—10倍,而采用钨钴类硬质合金作为同类凸、凹模材料,又要比Crl2钢提高20一30倍。因此,为了提高冲模的耐用度必须要选择好的材料。
3.合理地进行冲模零件的锻造及热处理 在选择优质冲模钢材的同时,对不同材质和不同性质性能的材料要求进行合理的锻造和热处理,是提高冲模耐用度的主要途径之一。例如,淬火时,若在加热时产生过热不但使此工件造成过大的脆性,而且在冷却时容易引起变形和开裂,从而会使耐用度大大降低。因此,在制造冲模时,必须合理地掌握热处理工艺。 4.合理地安排冲模制造工艺及保证加工精度
实践证明:冲模的不同的加工精度对冲模的耐用度影响很大。例如:在冲裁模中由于装配间隙不均匀,在剪切力作用下常会使凹模啃坏而影响冲模寿命。同时,冲模表面粗糙度不好.也会使冲模的耐用度降低。因此,在加工冲模时,为了提高冲模的耐用度,必须要对孔距大小、装配时凸模对固定板支承面的垂直度、冲模间隙的均匀性和导套、导柱的导向精度等给以充分注意。制造与装配精度越高及工作部分表面粗糙度越小,则冲模耐用度就越高。
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5.正确选用压力机
为了提高冲模的耐用度,应选用较高精度及较高刚性的压力机,并应使其冲压吨位大于冲压力的30%一40%以上
6.合理地使用及维护冲模 为了提高冲模的耐用度,操作者必须合理地使用及维护冲模。对冲模应经常进行检修并且要防止冲模带病工作。
(二)提高冲模耐用度的措施
为了提高冷冲模的耐用度及使用寿命,目前各厂家都做了大量的研究工作,并积累了丰富的经验。下面,介绍几种供读者参考。
1.冷冲模刃口的电火花强化
冲裁模的凸、凹模刃口,由于受到冲压过程中经常性的冲击和磨损,很快会由锋利的刃口变成圆角被磨钝,而使制品质量明显下降。同时,冲模也很容易被损坏,为了提高冲模刃口的强度,可以对刃口进行电火花强化处理,使其硬度、强度提高并耐磨,以提高其耐用度及使用寿命。 电火花强化处理冲模刃口的方法如下 (1)使用设备
国产手提式电火花强化机 (2)材料与工具
采用YTl5、YT30硬质合金电极,其形状如图11-37所示。
电极头用YTl5、YT30硬质合金制成,长度一般为15—30mm,其头部直径一般为φ1.7-2mm。电极柄用黄铜棒焊接而成。 (3)电规准的选择
用电火花强化凹模和凸模刃口.其表面强化的电容量大小,是决定冲模表面粗糙度的重要因素。电容量越大,则电流随之增大,硬质合金分布得就越疏松,冲模表面就越粗糙;反之电容量越小,电流也越小,硬质合金分布也越紧密,冲模也就越光洁,表面粗糙度等级也就越高。因此,在使用时电容量选择越小越好。但也不是绝对的.要根据操作者的经验来选择适当的电规准。 (4)操作方法
1)将要强化的凸、凹模表面,除去油污及杂质。 2)将要强化的工件(凸、凹模)放在负极铜板上。操作者可手握住振动器,接通电源开关、调整好所选用的电规准,将电极在工件(凸模或凹模)刃口平面上来回移动。 3)在强化时,先采用电容量高的电规推进行—次强化,再用低电容量电规淮强化一次。这样做的结果,不仅能保证强化速度而且还能保证强化质量。 4)电极的往返速度为1.2—1.4μm/sin。—般说来,速度越低,则强化的质量越好,抗蚀能力也越高,强度也越大。
5)强化宽度一般从工作刃口起,3—5mm的周带,如图11—38所示。其中图a所示为凹模的强化宽度;图b为凸模的强化宽度。
6)对于冲裁模,主要强化凸模与凹模的刃口。操作时.要注意:电极应仔细地从工作四周逐渐推向刀口,以免刃口被炸裂。电极中心要和强化表面垂直,如图11—39所示。其中图a是错误的,而图b是正确的操作方法。
7)操作完毕后马上关闭电源,并使电极与模体相碰,以使贮存的电量被释放。
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8)强化后,应使用磁化粘合剂的油石刃磨修整刃口。 (5)强化后的最后检查
为了检验强化后的质量,可以用放大镜(5-10倍)来观察。在检验中,不能有如下毛病和缺陷: 1)硬质合金必须分布均匀,不能有漏空现象。 2)电极不能碰伤刃口,刃口不能出现崩裂现象。 3)凸模与凹模表面应平整光滑 (6)强化时的安全措施与劳动保护
电火花强化由于是带电作业.所以操作时一定要注意以下几点: 1)操作者的脚下要垫以绝缘橡皮并穿绝缘胶鞋和手套。 2)操作者要戴黑色防护眼镜保护眼睛。
采用电火花强化冲模,可以使冲模寿命提高2—2.5倍以上,不但适用于冲裁模.而且也适用于变形类冲模如压弯、拉深、成形模的强化。 2.硬质合金堆焊冲模
用硬质合金堆焊冲模,主要是用来强化新制造及修理中的凸、凹模工作表面及工作刃口。凸模与凹模用电焊的方法覆盖一层硬质合金后,其耐用度可比普通冲模提高3—5倍或更高—些。采用这种堆焊方法,可以节约贵重钢材,降低冲模成本,同时操作工艺简单,大、中、小工厂都可适用。 (1)合金堆焊的材料及设备
1)电焊条 上焊60A电焊条。这是一种碱性低氢型的高速钢焊条,其硬度较高,很适于堆焊冲模。该焊条的化学成分如下:
W9%一10% C0.5%M02.5% V0.5%一3% Si0.2% S≤ 0.04% Cr4%一5% P≤0.04%
这些成分相似于高速工具钢,堆焊后不需作任何处理即可使用。 2)设备 直流电弧焊机反极连接。
3)焊接规范 对于φ4mm的焊条,堆焊电流为140一170A。对于φ5mm的焊条,堆焊电流为50—200A。电弧长度为1—2mm。
对于新制的冲模,毛坯材料可采用45号钢材即可。Q235 F也可以直接作为堆焊基体。修理冲模,当凹模或凸模刃口损坏后,可以将工件退火.然后把磨损的部位切去,重新堆焊刃口。在进行粗加工时.一般留有2—3mm加工余量.厚度留有1-2mm的变形余量。 (2)堆焊的工艺过程
1)将堆焊的毛坯工作部分及刃口,清除表面油污。
2)将毛坯加热至450—500℃,保温1—2h后准备堆焊。 3)焊条在温度250°下,焙烘2—3h。
4)把加热的基体放置在水平及垂直回转工作台上。 5)按选择的电规准接通电流,进行手工电弧焊接。
6)焊条移动的方向.自里向外应是螺旋式轨迹运动,其堆焊层数为15—20层。 7)每堆焊一次应清理一次,将上面的焊渣清除。并要连续堆焊完,间隔不要太长。 8)堆焊完毕后,应进行退火、回火处理,其硬度为56—62HRC.
第—次回火是在全部堆焊完后进行,每次间隔不能超过8h,使其硬度为54—58HRC。
退火规范:首先在箱式电炉加热860一870℃,保温2h后.再降温至720—740℃时保温3—4h,然后空冷至室温。
淬火及回火规范:第一次预热到840一860℃,而最后加热至1240—1250℃,保温时间为9—11s/mm。保温后,冷却到900℃左右,放人油中回火2—3次,其温度为540—560℃,时间为1h,最后硬度为56—60HRC。 (3)堆焊时注意事项
1)堆焊时应合理使用电规准,以防电流过大,使基体烧坏。
2)焊接表面一定要清洁,以免焊接表面有渣滓及气孔出现,影响焊接强度及硬度。
3)在焊接前,一定要检查焊条质量,避免由于焊条的变质、潮湿,使焊接表面质量下降。
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3.凸、凹模的真空渗铬
目前,在很多工厂中,都采用了真空渗铬工艺来提高冲模的耐用度,即在高温真空下,向凸、凹模表面渗铬,来提高其硬度。
(1)真空渗铬原理
会属铬在汽化温度917℃以上、真空1.33Pa状态下,即能产生较大的蒸汽压力,大量的铬蒸汽原子向凸模与凹模表面沉淀并进行热扩散过程,铬与凸、凹模表面的相互作用和扩散,在其表面上就形成一层结合牢固的铬—铁一碳的合金层。渗铬的结果,可以使凸模与凹模具有抗腐蚀、抗氧化,耐磨性及耐用度高等优点。这是增加冲模使用寿命、提高冲模耐用度及节约合金元素的很好途径。 (2)上艺过程
1)使用设备。图11-40所示为真空渗铬加热设备示意图。主要由加热炉、过滤器、真空泵等组成。
加热炉:加热炉可制成22—30Kw的井式电炉,炉膛尺寸为φ315x 270mm,炉口应用耐油橡皮圈密封、真空油脂填充。
真空泵:65m2/h柱塞式真空泵。
过滤器:为防止炉内铬数流入真空泵,可制成350mmx200mmx 250mm板厚为3—4mm的铁板焊接而成的过滤器。
真空表:转动式麦式真空压力表,载U形管。 橡胶管:采用真空橡胶管。 2)渗铬剂配方:
铬粉(Cr) 50%、0.05mm(300目)、98%纯度。 高岭土 40%、0.05mm(300目)化学试剂。 氯化氢 2%化学试剂。
3)配制方法。先将铬粉及高岭土在200℃温度下烘干,再按比例配入氯化氢后,一起球磨16—24h,使之充分搅拌均匀。装炉前再进行200℃温度下烘干,并用孔径0.071mm(200目)筛子过筛后即可使用。
4)装炉。将工件除去油污,去锈并在200℃温度下烘干。然后将其埋入渗铬剂中(在真空渗铬罐内),工件之间间隙在10mm以上。
5)加热。将渗铬罐吊入井式炉加热。温度为960℃左右。保温时间为6—8h。在加热时,工件随炉升至加热温度(即抽真空1,33Pa,直抽至加热温度),关闭真空阀并始终保持炉内真空度。每保温2h抽真空15min。降温800℃时,夹紧橡皮管,工件随炉冷到100℃时可出炉。
6)渗铬后的检查。渗铬后应对工件进行检查,其工件表面应呈银灰色、无氧化(黄色或兰色)。表面应无腐蚀斑点、无粘结现象。必要时,可用30%硝酸侵蚀15min,应无气泡或经15%硫酸铜溶液浸蚀15min应无铜色析出为合格。
7)热处理。为提高模具基体金属强度,工件经渗铬后必须先进行正火——淬火——回火处理,以达到所要硬度要求。其加热方式和冷却方法,可按不同钢种型号的正常热处理规范进行。 8)检查形状、尺寸精度及热处理的硬度,符合要求时,可进行装配。 4.渗氮处理凸、凹模
渗氮是把凸、凹模工作部分的表面用氮饱和,使表面层的强度、硬度及耐用度都有所增加与提高。渗氮后的冲模不用淬硬处理即可使用。
渗氮方法是将工件放在专门的渗氮所需用的设备中,在温度480—650℃的氨中进行。持续保温至40一80h即可取出。
渗氮主要适合于拉深、弯曲、冲裁模的凸模与凹模,由于其工艺比较复杂,一般很少采用。渗氮后的表面有一层氧化皮,工件可最后精磨或研磨。 5.凸、凹模表面镀硬铬
在弯曲模及拉深模中,其凸、凹模工作表面用镀硬铬的方法,可提高寿命2—3倍。 (1)镀硬铬配方
铬酐 140—160g/L
硫酸 1.4—1.6g/L(密度为1.84)
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三价铬 3—6g/L,余为水。 (2)温度及电流密度 铬液温度:57—63℃。 电流密度:45—50A/dm 电压:12V (3)注意事项
1)镀硬铬一定要按电镀工艺规程进行操作。 2)非镀层表面应涂以丙酮或包扎塑料膜。 3)镀前工件一定要进行除油处理。 电化学除油配方及方法是: NaCO3 40g/L; NaCN 2g/L; Na2P()4 30g/L; 肥皂水调配。
化学除油:用20%硫酸漂洗即可。
如果要求表面粗糙度很小,也可以进行光亮腐蚀,其腐蚀剂配方为: H2SO4:HNO3=2:1
在此溶液中,工件浸泡10一20s即可,再用清水洗净后,镀硬铬。 4)电镀后用布轮进行抛光。 6.凸、凹模表面喷涂硬质合金
在零件容易磨损的地方可以喷涂硬质合金来增加其耐用度,实践证明,这可以使零件的耐磨性提高好几倍。喷涂硬质合金有电喷、气喷两种。由于喷涂层组织无间隙,结合牢固,所以又叫喷焊。
目前,采用的硬质合金是镍一铬一硼一硅(Ni-Cr-B-Si).它是一种球形粉末。对于粒度为75左右的.用压缩电弧等离子喷涂;粒度在120以上的,用气喷。喷涂的原理与其他喷涂一样。在喷涂前,工件应预热300—350℃,喷好后放在砂箱中冷却。喷涂后的工件,具有较高的耐高温、耐磨性、这种方法己在某些厂内被采用。 7.渗硫强化处理冲模
淬火回火后的模具零件施行渗流处理.可提高耐磨性,降低摩擦系数。此方法是:
固体渗硫:主要在FeS、KCNS、NaSO4的混合粉末中进行。
液体渗硫:主要在添加含硫化合物中的中性盐浴中进行。温度在550—590℃范围内,时间为1—2h。 采用渗硫法强化冲模,只适用于成形、弯曲、拉伸类冲模,不适用于冲裁模。 8.渗金属强化处理
在金属表面上靠加热扩散方式渗Cr、M。、V、Ti、B等金属,可提高其耐热性、耐磨性。渗金属的冲模,一般还应进行正火、淬火、回火处理.以提高其性能。 (1)渗铬
模具工作零件表面渗铬后,具有耐磨、耐酸及耐热等特点。渗铬后的模具零件耐磨性及硬度均有很大提高。其方法是:
1)在通H2、N3气体的铬粉中或通卤化物的气体铬粉中渗铬。温度为960一1000℃。
2)在含60%的铬粉37%AlO和3%NH4Cl混合粉末中渗铬。即将零件装入盛有上述成分的渗剂铁箱中,在960—1000℃温度下渗8—10h,可获0.05-0.1mm厚的铬层。 (2)渗钒、渗铌、渗钛
模具零件渗钒、渗铌、渗钛后.其硬度、和耐磨性均有很大提高,渗后可比原先提高寿命2—5倍以上。其方法是:
1)在钒粉、钒铁粉和Al2O3的混合渗剂中进行。在渗钒的过程中,应通以H2或卤化物气体(HCl)。 温度1100一1150℃。
2)在95%的钒铁粉和NH4CL 中渗钒。
3)在硼砂、盐浴中渗钒、渗铌。将钒铁粉或铌铁粉加入熔融的硼砂浴中,并使其搅拌均匀。
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温度:900一1000℃。 时间:3—5h。
渗后的工件慢慢升温到淬火温度,稍加保温后,直接淬火即可使用。 (3)渗硼
模具零件经过渗硼处理后,可以提高其表面硬度和耐磨性,使寿命延长。其方法是:
1)固体渗硼。渗剂可用B—Fe与SiC、Al2O3的混合物.亦可添加少量的KBF4或NaBF4,采用装箱法渗硼。 2)液体渗硼。采用Na2B407,SiC7Na2SiF、或Na2B4O7、KCl、Na2SiF4混合物做渗剂。 温度:850一1050℃。 时间:2—3h。
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