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解决模具及冲压成形的稳定性

发布时间:2013-06-18

在日常模具的设计与制造中,设计人员的经验与技能起到关键作用。设计合理与否,通过试模才能确认;而模具则需要通过多次试模及反复修改,才能最终完成。

从而在生产实践中,有些模具一旦投入到生产线上使用以后,却往往会产生各种问题,无法满足产品的生产要求或技术要求,造成生产线的非正常停工等,带来诸多不稳定因素。于是,如何提高模具的稳定性,成为模具制造企业面临的现实问题。

    模具及冲压成形的稳定性及其影响因素

    何谓稳定性?稳定性分为工艺稳定性和生产稳定性。工艺稳定性指满足生产合格产品具有稳定性的工艺方案;生产稳定性则指生产过程中具有稳定性的生产能力。

    由于国内的模具制造企业大多为中小企业,而且这其中的相当一部分企业,尚停留在传统作坊式的生产管理阶段,往往忽略了模具的稳定性,造成模具开发周期长、制造成本高等问题,严重制约了企业的发展步伐。

    先让我们来看看影响模具及冲压成形稳定性的主要因素,分别为:模具材料的使用方法;模具结构件的强度要求;冲压材料性能的稳定性;材料厚度的波动特性;材质的变化范围;拉伸筋阻力大小;压边力变化范围;润滑剂的选择。

    综合权衡影响稳定性的各项因素

    值得注意的是,在冲压成形过程中,由于每一种冲压板材都有自己的化学成分、力学性能以及与冲压性能密切相关的特性值,冲压材料的性能不稳定、冲压材料厚度的波动、以及冲压材质的变化,不但直接影响到冲压成形加工的精度和品质,亦可能导致模具的损坏。

    以拉伸筋为例,其在冲压成形中便占据有非常重要的地位。在拉伸成形过程中,产品的成形需要具备一定大小、且沿固定周边适当分布的拉力,这种拉力来自冲压设备的作用力、边缘部分材料的变形阻力,以及压边圈面上的流动阻力。而流动阻力的产生,如果仅仅是依靠压边力的作用,则模具和材料之间的摩擦力是不够的。

    为此,还须在压边圈上设置能产生较大阻力的拉伸筋,以增加进料的阻力,从而使材料产生较大的塑性变形,以满足材料的塑性变形和塑性流动的要求。同时,通过改变拉伸筋阻力的大小与分布,并控制材料向模具内流动的速度和进料量,实现对拉伸件各变形区域内的拉力及其分布状况的有效调节,从而防止拉伸成形时产品的破裂、起皱,以及变形等品质问题。由上可见,在制定冲压工艺和模具设计过程中,必须考虑拉伸阻力的大小,根据压边力的变化范围来布置拉伸筋并确定拉伸筋的形式,使各变形区域按需要的变形方式和变形程度完成成形。

    如果作一总结,为了解决模具稳定性问题,需要从以下几方面严格把关:

    ①在工艺制定阶段,通过对产品进行分析,预知产品在制造中可能产生的缺陷,从而制定一个具有稳定性的制造工艺方案;

    ②实施生产流程的规范化、生产工艺的标准化;

    ③建立数据库,并不断对其总结优化;借助CAE分析软件系统,得出最优化解决方案。

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