沖制模具改進(jìn)設(shè)計(jì)

摘要：在國(guó)民生產(chǎn)中，沖制模具的應(yīng)用越來(lái)越普遍。使用沖制磨具，能夠提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，使用沖制模具具有普通加工方式不具備的優(yōu)勢(shì)：快速加工各種形式的產(chǎn)品。并且不需要操作者具有特別高的技術(shù)、技巧。但是，目前沖制模具的使用還存在一些問(wèn)題。筆者分析總結(jié)了這些模具在應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題。同時(shí)，以極為常見(jiàn)的百葉窗模具為例。分析了其生產(chǎn)的特點(diǎn)和現(xiàn)有的缺陷。并提出相應(yīng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞：沖制模具;百葉窗;改進(jìn)設(shè)計(jì)

前言：沖制模具在產(chǎn)品生產(chǎn)中扮演著很重要的角色。采用這一工具，制造人員能夠輕松地完成產(chǎn)品的加工。目前，沖制模具的生產(chǎn)工藝還不完善。因此，其在應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷。如何改進(jìn)沖制模具的設(shè)計(jì)方案，成為目前加工制造業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。解決這一問(wèn)題，有助于改善產(chǎn)品質(zhì)量，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1.沖制磨具常見(jiàn)問(wèn)題分析

1.1 凸模磨損太快

在沖制模具的使用過(guò)程中，最常見(jiàn)的一個(gè)問(wèn)題就是凸模磨損太快。一方面，由于模具之間的間隙過(guò)窄，導(dǎo)致沖制模具的磨損較快。同時(shí)，很多沖制磨具在制造時(shí)，沒(méi)有控制凸模、凹模的對(duì)中情況。例如，有的沖制模具的模座與磨具導(dǎo)向組件的對(duì)中性較差。還有的沖制模具的轉(zhuǎn)塔鑲套精度不足。這些缺陷的存在，會(huì)造成凸模磨損情況加劇。另一方面，由于同一個(gè)沖制模具長(zhǎng)時(shí)間工作，導(dǎo)致沖頭溫度過(guò)高。凸模過(guò)熱也是加速其磨損的重要原因。此外，有些模具在制造時(shí)，對(duì)于其刃磨的方法選用不當(dāng)。在刃磨過(guò)程中，沖制模具會(huì)出現(xiàn)退火的現(xiàn)象。在這種情況下，沖制模具的凸模也會(huì)比較容易發(fā)生磨損。在實(shí)際工作中，人們會(huì)采用步?jīng)_、剪切以及沖角等局部單邊沖切方法。此時(shí)，由于鋁合金門窗配件的側(cè)向力的存在，會(huì)造成沖制模具的沖突發(fā)生偏移。從而在使用中出現(xiàn)磨損。如果這種偏移的幅度較大，再加上沖制模具安裝精度不高，就更容易造成凸模的磨損。嚴(yán)重時(shí)還會(huì)直接造成凸模的損壞。

1.2 沖制模具的對(duì)中性不好

沖制模具的對(duì)中性能不好，會(huì)影響其使用功能。并且在使用中容易發(fā)生磨損。例如，沖制模具經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用，沖芯的各個(gè)不同位置會(huì)發(fā)生不同程度的磨損。尤其是對(duì)于一些長(zhǎng)方模具。此類磨具一般較為細(xì)窄，容易發(fā)生嚴(yán)重的劃痕。這種問(wèn)題通常是由于轉(zhuǎn)塔設(shè)計(jì)存在問(wèn)題，或者時(shí)其精度不夠。也就是說(shuō)，在沖制模具的安裝中，存在對(duì)中性不好的問(wèn)題。此外，由于沖制模具凸模的導(dǎo)套精度不符合要求，也會(huì)造成不對(duì)中的現(xiàn)象。沖制模具經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的使用，其安裝座或者導(dǎo)套可能會(huì)發(fā)生磨損。由于磨損通常不是均勻的，所以也會(huì)造成對(duì)中性能不好。因此，在進(jìn)行沖制模具的設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)當(dāng)充分考慮各種影響對(duì)中性能的因素。尤其應(yīng)當(dāng)重視加工精度和使用磨損這兩種情況對(duì)對(duì)中性能的影響。沖制模具的設(shè)計(jì)是否合理，決定了其使用的效果和質(zhì)量。

1.3 特殊磨具的安裝和使用存在不當(dāng)

隨著生產(chǎn)的發(fā)展，僅僅使用普通沖制模具，以及不能滿足人們的需要了。因此，各種特殊類型的沖制模具應(yīng)運(yùn)而生。目前，應(yīng)用較為普遍的特殊沖制模具有很多。例如，百葉窗模具、翅片模具、翻孔模具（plunging die）、組合式模具等。這些沖制模具使用起來(lái)更加方便，能夠較大幅度地提高生產(chǎn)率。但是目前這類模具的應(yīng)用存在一些問(wèn)題。最常見(jiàn)的問(wèn)題是這類模具的安裝和使用不夠規(guī)范，因此在生產(chǎn)中不能更好地工作。在這類模具的安裝過(guò)程中，安裝人員應(yīng)當(dāng)牢記要進(jìn)行方向檢查。在安裝時(shí)要盡量避免出現(xiàn)凸模、凹模安裝方向不一致的現(xiàn)象。在調(diào)整沖制模具的沖壓深度時(shí)，人員應(yīng)當(dāng)按照規(guī)范進(jìn)行操作。要保證每次調(diào)整的深度≤0.15毫米。在使用時(shí)，生產(chǎn)人員應(yīng)當(dāng)首先使用普通沖制模具。最后在使用特殊模具沖壓。這種操作順序更為妥當(dāng)。此外，在使用過(guò)程中，加工人員應(yīng)當(dāng)注意所使用的板材的狀態(tài)。加工人員應(yīng)當(dāng)盡量避免使用發(fā)生變形的材料。這對(duì)于保證沖制模具具有更長(zhǎng)的使用壽命。同時(shí)也能夠保證生產(chǎn)質(zhì)量。

2.改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)例——百葉窗沖制模具

由于在實(shí)際生活中，百葉窗的應(yīng)用十分廣泛。因此，以百葉窗沖制磨具為例進(jìn)行分析。百葉窗在加工制造時(shí)，具有較高的質(zhì)量要求。通常情況下，百葉窗的百葉格柵應(yīng)當(dāng)整齊，并且均勻有序分布。同時(shí)，百葉窗還應(yīng)當(dāng)避免出現(xiàn)毛刺、翹曲等問(wèn)題。也就是說(shuō)，百葉窗的外形應(yīng)當(dāng)保持美觀，并且不影響人們的使用。百葉窗的格柵之間的距離通常比較小。因此，其加工制造存在一定的難度。在加工時(shí)，非常容易出現(xiàn)劃傷、撕裂、變形等缺陷。考慮到百葉窗的這一特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)百葉窗沖制模具時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇合適的設(shè)計(jì)方案。針對(duì)百葉窗容易出現(xiàn)的毛刺現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)措施。例如，對(duì)于導(dǎo)軌間隙過(guò)大的情況，設(shè)計(jì)人員可以采用增加導(dǎo)套、導(dǎo)柱的方法。這種方法能夠減小間隙，從而使加工邊平整。同時(shí)，在進(jìn)行沖制模具的加工和制造時(shí)，操作人員應(yīng)當(dāng)努力減小誤差。因?yàn)槟＞呤欠窬珳?zhǔn)，對(duì)于生產(chǎn)的產(chǎn)品也有很大影響。在進(jìn)行沖制模具的安裝時(shí)，操作人員也應(yīng)當(dāng)慎重操作。一定要保證上、下模具的對(duì)中性能。針對(duì)百葉窗生產(chǎn)中容易出現(xiàn)的變形現(xiàn)象，設(shè)計(jì)人員也可以通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)來(lái)避免。設(shè)計(jì)人員通過(guò)在沖制模具的結(jié)構(gòu)中增加壓板，就能夠起到防止變形的效果。針對(duì)百葉窗生產(chǎn)中容易出現(xiàn)的撕裂問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員也可以通過(guò)改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)進(jìn)行改善。在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)合理選用材料。一方面，要保證刃口的鋒利程度。另一方面，要保證轉(zhuǎn)角處光滑平整。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員要合理控制凸模以及凹模之間的間隙。這些改進(jìn)設(shè)計(jì)方法都能夠很好地避免百葉窗出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象。此外，在凸模的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員可以用分體結(jié)構(gòu)代替整體結(jié)構(gòu)。這一改進(jìn)可以實(shí)現(xiàn)百葉窗格柵的全方位加工。避免出現(xiàn)格柵圓角處加工不到位的現(xiàn)象。在凹模的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)注意保持其與凸模的配合程度。要保證凸模與凹模的尺寸保持一致。在加工時(shí)，操作人員要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)精度進(jìn)行操作。這樣才能保證百葉窗格柵的美觀和完整性。在進(jìn)行加工制造時(shí)，操作人員可以采用兩階段操作。第一階段先進(jìn)行初定位加工。從而確定沖制模具的大體位置。第二階段再進(jìn)行孔定位加工，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。這種操作方式能夠保證沖制模具的精細(xì)程度。從而保證百葉窗的生產(chǎn)質(zhì)量。

3.結(jié)語(yǔ)

沖制模具在現(xiàn)代生產(chǎn)中非常常見(jiàn)。其應(yīng)用非常普遍。但是，并不是所有的沖制模具都能夠很好地應(yīng)用到生產(chǎn)中去。目前，很多沖制模具的使用情況并不樂(lè)觀。使用這些沖制模具生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品較為粗糙，質(zhì)量也不符合規(guī)定。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)研究，改進(jìn)現(xiàn)有的沖制模具的設(shè)計(jì)方案。從而使其更好地應(yīng)用到生產(chǎn)中，生產(chǎn)出更多高質(zhì)量的產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)：

[1]黎志農(nóng).國(guó)內(nèi)外模具設(shè)計(jì)與制造發(fā)展的初步研究[J].輕工科技，2019，（02）：70-71.

[2]王修濤.鋁板沖孔壓印模具設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2018，（12）：23-24.

作者簡(jiǎn)介：趙建銘（1991-），男，漢，男，本科，模具加工與制造，長(zhǎng)春工程學(xué)院，機(jī)械類模具制造。