機(jī)械裝調(diào)設(shè)備中沖壓模具的裝配與檢修

孫麗紅

摘要：機(jī)械裝調(diào)設(shè)備可以通過選用不同的沖壓模具對(duì)板材自動(dòng)進(jìn)行規(guī)則沖孔。機(jī)械設(shè)備拆裝過程中，模具的裝配與調(diào)整非常關(guān)鍵。本文就機(jī)械裝調(diào)設(shè)備中模具裝調(diào)的工藝和裝配步驟進(jìn)行闡述，并對(duì)模具在使用過程中常見問題進(jìn)行總結(jié)和解決。

關(guān)鍵詞：沖壓模具;模具裝配;模具檢修

0 ?引言

在機(jī)械加工中，我們通過安裝在壓力機(jī)等機(jī)械設(shè)備上的模具，常溫下，對(duì)被加工材料施加壓力，并使其產(chǎn)生分離或塑性變形，得到所需零件，這種加工方法就是沖壓。冷沖壓加工中所用到的模具，便是沖壓模具，又稱為冷沖模。機(jī)械加工中，冷沖模被廣泛的應(yīng)用。用此工藝加工完成的制件產(chǎn)品，覆蓋了電子通訊、汽車機(jī)械、電機(jī)電器、儀器儀表等領(lǐng)域。機(jī)械設(shè)備裝調(diào)與控制裝置就是集光機(jī)電氣技術(shù)為一體，利用沖壓模具完成對(duì)板材的加工。

此裝置完成的核心機(jī)械加工操作為沖壓，因此，沖壓模具的裝配和使用會(huì)直接影響加工操作的質(zhì)量。機(jī)械裝調(diào)設(shè)備被廣泛應(yīng)用在《機(jī)械裝調(diào)與維護(hù)》、《裝配鉗工》等課程的實(shí)訓(xùn)中，并作為全國技能大賽“機(jī)械設(shè)備裝調(diào)與控制技術(shù)”的比賽設(shè)備。在實(shí)訓(xùn)和比賽的過程中，模具的裝配與調(diào)整占整個(gè)設(shè)備機(jī)械組裝考核的一半工作量。操作時(shí)，要求選擇合理的裝配工藝，正確使用工具或量具完成模具的裝調(diào)，并保證下料孔與下模盤之間距離精度高（0.02～0.08mm），裝調(diào)完成后要保證模具能正常工作。沖壓模具的裝調(diào)是機(jī)械裝調(diào)設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)和重要環(huán)節(jié)，值得研究和總結(jié)。

1 ?機(jī)械設(shè)備及所用模具介紹

機(jī)械裝調(diào)設(shè)備整體由送料部件、轉(zhuǎn)塔部件、沖料部件及沖壓模具等組成。設(shè)備以可編程控制器為控制部件，經(jīng)過機(jī)械部件和電氣控制的配合自動(dòng)執(zhí)行設(shè)定的加工任務(wù)。整體在PLC的控制下，由兩臺(tái)伺服電機(jī)完成送料部件的二維精準(zhǔn)運(yùn)行動(dòng)作;由變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)完成沖料部件的沖壓動(dòng)作;由步進(jìn)電機(jī)完成轉(zhuǎn)塔部件的模具更換動(dòng)作;由氣動(dòng)氣缸完成上下模盤的定位要求。整體動(dòng)作流程為：根據(jù)加工任務(wù)的要求，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)選擇所需的三種沖壓模具（圓孔、方孔、腰型孔）之一，由定位氣缸完成選擇模具的定位固定，送料部件準(zhǔn)確將板材（厚度為0.3mm）需要沖孔的位置移動(dòng)到?jīng)_壓模具下，沖料部件執(zhí)行沖壓動(dòng)作，完成一次沖壓。最終可以在板材上自動(dòng)完成規(guī)則分布的不同形狀不同個(gè)數(shù)的孔的加工。

沖壓模具的規(guī)格與組成。設(shè)備選擇現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中普遍應(yīng)用的數(shù)控模具，其制造均采用工業(yè)化模具標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)需要暫僅選擇方孔模、圓孔模和腰孔模等三套模具，尺寸依次4×4、？準(zhǔn)4、4×6，單位為mm。三種模具安裝時(shí)，盡量均布于轉(zhuǎn)塔的六個(gè)工位上，用戶可將需要的其他擴(kuò)展模具安裝到剩余工位。模具主要組成部件有：下模盤固定塊和導(dǎo)向鍵、上模導(dǎo)向鍵;內(nèi)外導(dǎo)套;上下模;模具彈簧、彈簧座及其支片;上下模具同心檢驗(yàn)棒;打擊頭等。如圖1、圖2所示。

2 ?模具的裝配工藝流程

①放置和安裝模具零件應(yīng)規(guī)范仔細(xì)，避免刮傷;用煤油或汽油將三種模具進(jìn)行清洗，務(wù)必洗護(hù)干凈，自然風(fēng)干并保持清潔;②將適量潤滑油加入到內(nèi)導(dǎo)套內(nèi)，使其在內(nèi)壁中均勻分布后放入沖針;③在內(nèi)導(dǎo)套上，穿過沖針安裝彈簧下墊塊，為了有效緊固，使緊定螺釘?shù)捻敿鉀_準(zhǔn)彈簧下墊塊的錐槽;④安裝模具彈簧，按照裝配圖的裝配要求，安裝并旋緊彈簧固定螺母，壓緊并調(diào)節(jié)彈簧高度后，用緊定螺釘打緊固定，完成上模的裝配;⑤按照裝配要求，將模具的裝配零件與上模組裝，并進(jìn)行總裝調(diào)試。

3 ?模具的裝配與調(diào)整

腰孔模的調(diào)整同方孔模，圓孔模因不用調(diào)整平行度，所其調(diào)整比方模調(diào)整簡單。舉例方孔模具的調(diào)整進(jìn)行描述，確定1號(hào)工位上安裝和校正方孔模具。用螺釘預(yù)緊固定下模盤上和下模固定塊2，其中，鍵槽從下模固定塊2的中間有長短之分，使短的一邊在下方。用螺釘預(yù)緊固定，使外導(dǎo)套位于上模盤的孔內(nèi)，并保證外導(dǎo)套上鍵槽在里面。

利用校棒調(diào)整模具的上下同心度。用手的力量分別撥動(dòng)上下模盤，使其1號(hào)工位運(yùn)行到?jīng)_頭的下方，并將定位銷導(dǎo)向軸插入其定位孔內(nèi)進(jìn)行定位，保持定位，直到模具調(diào)整完成。定位孔定位位置及結(jié)構(gòu)，如圖3、圖4所示。

上下模盤同心度調(diào)好后，為保證沖出的孔邊與其毛坯邊的平行，用杠桿式百分表調(diào)整其平行度（0.01mm以內(nèi)），將百分表的磁性表座與送料部件上滑板相吸附，將其觸頭與上模部分校棒的斜面相接觸，用手撥動(dòng)手輪使上滑板轉(zhuǎn)動(dòng)，使校棒的斜面部分平行于送料機(jī)構(gòu)的上滑板，并達(dá)到規(guī)定的平行度要求。調(diào)整的同時(shí)將所有的螺釘依次打緊。取走校棒，在下模固定塊1和2之間放入方孔模具的下模，對(duì)彈簧支片的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后將上模裝入外導(dǎo)套內(nèi)。完成方孔模具的調(diào)整，并依次完成另外兩模具的裝配。

4 ?模具維護(hù)與保養(yǎng)

4.1 模具的刃磨

為保證沖孔質(zhì)量的一致性，為了提高模具及機(jī)器的使用壽命，需要定期對(duì)使用的模具進(jìn)行刃磨。刃磨與否，由三個(gè)主要因素決定，即：

①檢查刃口圓角半徑是否達(dá)到R0.10 毫米;

②檢驗(yàn)沖孔邊緣是否有較大毛刺;

③通過同副模具沖壓的噪音是否異常進(jìn)行判斷。

根據(jù)上述三因素的判斷，決定刃磨的最佳時(shí)間。對(duì)使用的模具進(jìn)行定期刃磨，可以獲得穩(wěn)定的沖孔質(zhì)量和精度，保證加工質(zhì)量。正確合理的刃磨，模具的刃口會(huì)損壞慢，使用壽命增長;不正常或不合理的刃磨會(huì)導(dǎo)致模具刃口的急速加劇破壞。

4.2 刃磨的方法

模具的刃磨最簡單有效的方法是利用平面磨床進(jìn)行刃磨，刃磨要注意的事項(xiàng)如下：

①刃口圓角在R0.10mm到0.25mm范圍內(nèi)，需要考慮刃口的鋒利程度。

②選用相對(duì)疏松的粗粒軟砂輪進(jìn)行刃磨，操作同時(shí)需添加足量冷卻液。

③為了避免模具表面過熱，每次磨削量不宜過大，保持在0.013mm以內(nèi)。若磨削量過大，時(shí)間過長，相當(dāng)于對(duì)模具的刃口表面進(jìn)行退火處理，導(dǎo)致其變軟，降低其使用壽命。

④磨削時(shí)，操作者應(yīng)使用專用的工裝夾具，使沖頭和下模保持固定平穩(wěn)。

⑤所使用的模具的刃磨量有相對(duì)固定數(shù)值，若刃磨量接近此值沖頭應(yīng)報(bào)廢。若仍然使用，會(huì)造成模具和機(jī)械的損壞，影響機(jī)械加工的質(zhì)量。

5 ?模具使用的常見問題及解決

機(jī)械裝調(diào)設(shè)備在安裝與控制的過程中，由于操作者和使用者的操作水平不一致，模具的裝配與調(diào)整的效果也會(huì)不同，會(huì)使自動(dòng)沖壓加工后的工件質(zhì)量受影響。在模具使用的過程中遇到的情況需要具體問題具體分析，針對(duì)不同情況辯證的思考，不斷總結(jié)和積累經(jīng)驗(yàn)，下面就常見的問題進(jìn)行原因分析和解決。

5.1 模具磨損嚴(yán)重

如在加工過程發(fā)現(xiàn)模具磨損嚴(yán)重的問題，應(yīng)考慮：若是未及時(shí)更換已經(jīng)磨損的模具，則應(yīng)及時(shí)更換;若是不合理（一般是偏小）的模具間隙導(dǎo)致，則應(yīng)該考慮增加模具的間隙;若是由于上下模具的對(duì)中偏差導(dǎo)致，則應(yīng)校正上下模具，使其對(duì)中;若為沖頭出現(xiàn)過熱而導(dǎo)致的磨損，則考慮保證沖頭和下模間潤滑，或使用同樣規(guī)格尺寸多個(gè)沖頭分擔(dān)沖壓任務(wù)，以減少使用從而避免過熱致?lián)p;如由于刃磨不正確，導(dǎo)致的磨損加劇，則應(yīng)在刃磨調(diào)整使用軟磨料砂輪并配合使用冷卻液，并考慮合理的刃磨吃刀量等等。

5.2 沖頭帶料及粘連

沖頭帶料及粘連經(jīng)常出現(xiàn)在機(jī)械裝調(diào)設(shè)備的使用過程中，一般考慮是否為模具間隙偏小導(dǎo)致不合理;模具沖頭刃出現(xiàn)鈍化;沖壓時(shí)潤滑不良等原因，解決辦法依次為增加模具間隙;合理及時(shí)安排刃磨，改善沖壓潤滑等。

5.3 卸料困難

在完成沖壓操作后，容易出現(xiàn)的卸料困難問題，其導(dǎo)致原因，首先考慮是否由于模具間隙偏小導(dǎo)致的不合理，解決辦法為對(duì)增大模具的間隙;其次考慮是否為模具彈簧疲勞，使模具無法復(fù)位造成卡死而無法卸料，解決辦法為更換模具彈簧，并合理調(diào)整其壓緊力度和高度;再次考慮是否為沖頭發(fā)生粘連，若發(fā)生粘連則停機(jī)，消除粘連后是機(jī)械裝調(diào)設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行。

5.4 沖壓噪音

對(duì)于沖壓模具工作過程中出現(xiàn)的雜音和噪音問題，應(yīng)足夠重視，因?yàn)槁曇舻漠惓７从吃O(shè)備工作的異常情況，有經(jīng)驗(yàn)的裝配鉗工師傅，在檢修機(jī)械設(shè)備時(shí)只憑對(duì)聲音的判斷就能鎖定設(shè)備故障和不良的原因。對(duì)于機(jī)械裝調(diào)設(shè)備中出現(xiàn)的沖壓噪音，分析是否為模具抬起卸料困難造成的，此問題可以參考卸料困難導(dǎo)致的原因，通過嘗試和調(diào)節(jié)增加下模的間隙，或者加潤滑油保證良好潤滑，或者增加沖壓加工的卸料力等方法解決;工作臺(tái)上轉(zhuǎn)塔內(nèi)板料支撐不良，也可導(dǎo)致加工噪音，鎖定為支撐問題的話可以適當(dāng)把被加工件的尺寸減小，厚度增加;但是若是因?yàn)榘辶咸裨斐傻臎_壓噪音，則需要降低板料厚度，在機(jī)械裝調(diào)設(shè)備中采用薄板工件進(jìn)行加工。

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