级进模设计要点及模具使用故障排除方法

冯建明

一、级进模设计要点

1.产品的展开计算与排样

对有折弯和成型的工件,首先要读懂产品图,然后展开计算,产品的展开尺寸一般是通过经验计算得来的,也可以通过软件计算得来,无论用哪种方法,都应该保证计算结果在允许的范围内,如果展开计算错误,生产出来的产品一定会不合格,再改正不仅不易操作且耽误工时。所以应该对工件展开计算的结果进行验算,以保证展开尺寸准确无误。

设计计算排样图的过程,是确定模具结构的过程。如果排样图确定了,那么模具的基本结构也就能够确定。所以,在进行排样设计时,要进行全面详尽的考虑,同时兼顾局部结构,而且还要多注意细节。

例如,在分配每一工位时,不但要考虑哪一工位冲裁、哪一工位折弯、哪一工位成型,还要考虑各个镶块应如何排布,排布的空间是否足够,各个镶块之间的位置是否会造成相互影响。对于冲裁的工位,应主要考虑力如何分布才能均匀合理,冲裁模强度是否足够,复杂的冲裁应适当分插。对于折弯和成型等工位,则应考虑是否能一次成型,如果没有把握,应增加一步顶成型或空位,以方便模具的调整。对于平面度要求高或成型中易形成翘曲的产品,应增加校平工位平面度。

在排步工位顺序时,应注意前后、上位不能影响,否则应调整工位顺序。例如:在加工Z字型工件时,如果有孔的位置要求,就要采取预冲孔,然后再折弯,再进行精冲孔,这样才能保证工件位置及精度要求。

级进模的最后上位是很重要的工位,因为它涉及到产品如何从模具中取出,一般的出件方式主要包括吹出和落下,有的特殊产品需要机械手取出,无论是哪一种出件方式,折弯和成型都需要进行切断,切断处的大小尺寸和位置要经过仔细考虑,因为它们不但影响到模具的出件,还影响到条料能否稳定,顺利地送进。如果采用落料的出件方式,切断处的毛刺方向与其它位置是相反的,这要同产品设计人员进行研讨后才能确定。

设计排样时,在保证条料能顺利送进和稳定生产的前提下,应尽量减小料宽和步距,以降低板料零件的成本。

2.镶块设计

冲裁凸凹模的形状是由产品的形状决定的,它可以采用直身法结构也可采用加强型结构。主要的固定方式有台阶固定、压块固定,螺丝固定这三种固定方式,便于维修快捷更换,特别是台阶固定最安全可靠,可以根据需要自由选择。

凹模刃口可以直接在凹模板上加工出,但对于产量较大或硬度较高的产品,应设计凹模镶块,以方便维修、快速换装、降低成本、安全可靠。凹模镶块固定方式有框套热压法、框套螺钉紧固法、斜楔紧固法(直接以螺钉、销钉紧固),以上四种可根据工件具体形状进行选择。

3.摸板设计

标准的级进模板包括卸料板、固定班、凹模版、上模座、下模座。其中卸料板、固定板、凹模板是关键模板,也是级进模必不可少的。卸料板主要起卸料、导向、压料三个作用。固定板起着固定凸模的作用。凹模板既可以充当凹模刃口,也可以在其上镶拼凹模镶块。

4.其他零件设计

在级进模中,一些辅助零件对模具的顺利工作起着重要作用。如导正钉对产品的精度有较大的影响,一般在第一工位冲两个孔,后续工位用这两孔进行双导向,工位定位准确,保证工件的精度,保证模具的使用寿命。

二、生产中的故障排除

在级进模的生产中,有时会出现一些故障,给生产造成影响,下面介绍一些常见故障的解决方法。

1.产品毛刺增大

当模具生产一段时间后,会出现生产零件毛刺增大现象,这时应检查凸、凹模刃口,如果发现刃口模磨损或生产产生崩刃,应进行刃磨,刃磨后给凸模凹模垫上相应厚度的垫片,当凹模经过多次刃磨后,应当检查刃口无磨损,而零件上的毛刺不均匀,是因为冲裁间隙产生了偏移,这时要进行间隙调整。

2.漏料孔堵塞

在级进模设计中,特别要注意到落料的顺畅,否则就会损坏模具,造成凸模折断或凹模涨裂。要防止漏料孔堵塞、保证落料畅通,就一定要控制好漏料孔的尺寸大小,对于一些细小突出的部分,漏料孔的尺寸要适当放大,而对于废料翻滚造成的漏料孔堵塞,要减少漏料孔的尺寸。所以在进行模具设计时,应给予漏料孔足够的重视,设计凹模板垫板时要以凹模为参照,以此类推,最后,要保证安装板上开斜坡,以保证废料或工件最终滑入机床漏料孔。

另外,注意凹模刃磨损或冲压油过多也会造成漏料孔堵塞,要及时刃磨或减少、更换冲压油。

3.送料不畅

(1)当生产时送进步距与设计步距有差异时,应调整送进步距。

(2)当两导料板之间的尺寸过小或有斜度时,应重新安装导板或修正导料板之间导向面相互平行,送料畅通。

(3)当导料裁得不规范,宽窄不均匀时,应控制好裁板宽度。

(4)当导料板的工作面与侧刃不平行,条料冲裁后形成锯齿形时,易使条料卡住,应重新调整料板的安装位置。

(5)当侧刃与导料挡块之间有缝隙,且配合不严形成较大的毛刺时,应修调整侧刃及挡块之间的间隙,使之密合。

总之,要搞好级进模的设计,重点是合理的布局、结构及形式,所以在进行级进模设计时要全面考虑工艺,设计的同时还要注意在使用后便于及时修正。实际生产中具体问题应具体分析,根据实际生产情况进行模具调整也是必要的。在模具维修时,应该多注意细节,找出问题的根本原因,再对其实施维修。定期维护、保养可以大大提高模具的使用寿命。

(作者单位:江苏泰州技师学院)