第一篇:修冲压模具需要会的技术和用到的加工设备
先谈谈冲压模具是怎么制作出来的吧,我之前有写过一篇《冲压模具开发全过程》的文章,在这里就不多罗嗦了,简单的讲一讲。
冲压模具的各个零件必须先经过这些程序:
首先得开料吧,不把材料开出来怎么进行下一步加工呢。开料,也就是指粗加工。一般一块模板必须先经过刨床大概刨平,然后再经过大水磨(磨床,也称为大磨床)粗磨、粗加工,留一定的余量(一般留50条余量,精度要求正负十条就可以了),然后需要热处理的就拿去热处理,热处理完毕了以后,在经过大磨床精加工,这个时候精度就要求高一点了,比如模板厚度是25.00mm,那么精度要求必须在正负0.01mm以内。看模板的作用了,一般差一到两条都没多大关系,只要打出来的产品没有模具印子就好了。
磨床加工完了以后,送去放穿线孔,然后线割,再然后铣床、CNC等。
如果是小零件,是这样的:根据零件大小,用锯床锯,或用铣床铣,开粗以后磨床磨,多余的切割片切掉,搞得差不多了看情况要么去线切割割,要么去CNC(也成高速铣床)加工,需要放电就放点等。完了之后品保测量。
总的来说,就是刨床、车床、铣床、钻床、磨床,这些是模具钳工人员必须熟练操作的,不过现在稍微大一点的厂基本都用不到刨床、车床,因为都是有专人负责加工的,根本用不着你操心。撇开刨床、车床,还有哪些加工设备必须为钳工人员所掌握呢?
既然制作一套冲压模具需要用到这么多的加工设备,那么修模具呢?模具为什么要修? 因为坏了,打不出产品;为什么会坏?因为设计人员设计的不合理、或者模具生产时间长了,修模人员的技术问题,又或者产线人员的不小心等等。
修模主要修哪些东西呢?
哪里坏了就修那里,比如不脱料,可能是弹簧力量不够大、脱料零件设计不合理等,此时可能会需要更换弹簧、或增加弹簧,或者改善脱料结构、增加顶料销 等,那么就需要用到钻床钻孔、或铣床钻孔沉头,也有可能用到烧焊,那么就需要会操作氩弧焊机器、会烧氩弧焊等,烧完了可能还需要磨、铣等。
好了,不多说了,总的来说,冲压模具钳工修模人员需要会的技术有:
1、必须熟知各种模具的工作原理,以及他们的加工精度要求;一套冲压模具给你负责,首先你需要要完全弄懂它的结构、还有工作原理,设计思路等,必须熟悉每一个零件的作用、性能,这样模具出 问题了、生产时坏了之后才会很快的想到是哪里出了问题,具体要修哪里等。每套模具的结构和设计人员的思路都是不同的,所以每套模具的修模方法都是不同的,总之大同小异啦。经验丰富了,任何一套模具到你手里你都可以信心十足的说“没问题”,就不怕他会出现什么问题,因为任何问题你都可以战胜啦,只是时间和精 力问题。不过,即使你经验再丰富,你都不会很有信心。因为模具技术的发展还是很快的,很快就会有新技巧,新的思路,昨天用过的修模方法,到了今天可能就不 那么灵啦。呵呵,说的有点夸张喽,可别打击到你学习模具的信心了哦。
2、熟练操作磨床、铣床、钻床、氩弧焊,加工出来的零件应该符合模具精度要求,刨床、车床基本用不到,这个不会也没多大关系。以前是必须要会的,现在科技都发展的这么快,就用不到了。还有磨钻头、磨铣刀等,这些也是需要大概掌握的,有时候修模要用到,而你又不会的话,那只有干着急,或找别人帮忙。
3、还有放电、线割、CNC,你知道他们是干什么的吗?各自的加工精度又能达到多少?什么时候该用哪个,这个要一清二楚。方便修模的时候可以灵活选用,节省时间,提高修模效率。
总之,就这么多了,模具工作原理懂了之后就什么都不怕了,模具坏了也立马就能想到可能是哪里出了问题、该动哪里等。
设计人员的话,你需要熟练操作绘图软件、实体建模等,如CAD,或UG、Pro/E、3DMAX、等,具体看人家厂里要求,可以把模具设计出来就OK!CAD可以用来设计比较简单的模具,一些复杂的模具就需要用到三维方面的,实体造型会比较直观一点,出的 错也会少点,毕竟靠CAD来空想的话,即使你空间想象能力再强,还是不那么容易把复杂的模具结构空想的那么透,不能保证不会出现画错、漏画、结构错误的问 题,增加模具加工时间,导致模具成交时间增长,浪费时间,消耗人力物力。钳工人员的话,也需要懂一点绘图软件方面的知识,简单的查查直线的长度,零件的宽度尺寸等,这些你应该会。因为修模有时候要用到,不知道零件的尺寸那么如何进行加工、修模呢?
OK? 今天就这么多。想到了再补上。
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第二篇:冲压模具CADCAM技术状况
冲压模具CAD/CAM技术状况
近年来,我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到1~2μm,寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra≦1.5μm的精冲模,大尺寸(Φ≧300mm)精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。
模具CAD/CAM技术状况
我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精冲模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。20世纪90年代以来,国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂,由华中理工大学作为技术依托单位,开发的汽车车身与覆盖件模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间,一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统,并在模具设计制造中实际应用,取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。
21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及,现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术。其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。
模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期,降低生产成本,提高产品质量,已成为人们的共识。在“八五”、“九五”期间,已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术,数控加工的使用率也越来越高,并陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统。如美国EDS的UG,美国ParametricTechnology公司的Pro/Engineer,美国CV公司的CADS5,英国DELCAM公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE及space-E,以色列公司的Cimatron,还引进了AutoCAD、CATIA等软件及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术。DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD,多数企业已经向三维过渡,总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。
在冲压成型CAE软件方面,除了引进的软件外,华中科技大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件,并已在生产实践中得到成功应用,产生了良好的效益。
快速原型(RP)与传统的快速经济模具相结合,快速制造大型汽车覆盖件模具,解决了原来低熔点合金模具*样件浇铸模具,模具精度低、制件精度低,样件制作难等问题,实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造,并且保证了制件的精度,为汽车行业新车型的开发、车身快速试制提供了覆盖件制作的保证,它标志着RPM应用于汽车车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。
围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造,近年来也涌现出一些新的快速成型方法,例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。
第三篇:精密模具工厂那些先进的加工设备与技术
精密模具工厂那些先进的加工设备与技术(来源:前沿数控技术)
精密模具的制造离不开那些先进的加工设备。模具制造的主要工艺有CNC铣削、慢走丝线切割、电火花、磨、车、测量、自动化等等。本文介绍了这些工艺的先进设备与技术,一起来看看吧。
一、CNC铣削加工
可以说塑胶模具制造行业的迅猛发展主要得益于CNC铣削技术的革新。从传统的普通铣床到三轴加工中心,再发展到如今的五轴高速铣削,使得再怎么复杂的三维型面零件的加工几乎都可成为现实,材料的硬度也不再是局限问题。塑胶模具的主要型腔、型面都由CNC铣削加工来完成。
高速铣加工采用小径铣刀(典型刀具是整体硬质合金球头铣刀,端铣刀和波纹铣刀),高转速(主轴转速可达40,000 rpm)、小周期进给量,使得生产效率大幅度提高,精度能稳定达到5μm;同时由于铣削力低,工件热变形减少,铣削深度较小,而进给较快(直线电机,高达80m/min的快移速度,高达2g的加速度),表面光洁度可达 Ra<0.15 μm。高速铣可加工60HRC的淬硬模具钢件,因此高速铣加工允许在热处理以后再进行切削加工,使模具制造工艺大大简化。
国外先进的CNC铣削设备制造商有瑞士GF加工方案、德国DMG、德国哈默、日本牧野、德国罗德斯、德国OPS、德国巨浪、德国因代克斯、日本山崎马扎克、日本大偎、美国哈斯等等。
二、慢走丝线割加工
慢走丝线割加工主要用于各种冲模、塑料模、粉末冶金模等二维及三维直纹面零件的加工。其中加工冲压模所占的比例要数最大,冲压模的凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等众多精密型孔的加工,慢走丝线割加工是不可缺少的关键技术。在注塑模具制造中,常见应用有镶件孔、顶针孔、斜顶孔、型腔清角及滑块等加工,一般来说加工精度要求没有冲压模具那么高。
慢走丝加工是一种高精密的加工方法,高端的机床可达到小于3μm的加工精度,表面粗糙度可达Ra0.05μm。目前已可实现0.02~0.03㎜的电极丝的自动穿丝切割,实用的切割效率可达200㎜2/min左右。
国外先进的慢走丝设备制造商有瑞士GF加工方案、日本三菱、日本西部、日本沙迪克、日本牧野、日本法兰克等等。
三、电火花加工
电火花加工适用于精密小型腔、窄缝、沟槽、拐角等复杂部件的加工。当刀具难于够到复杂表面时,在需要深度切削的地方,在长径比特别高的地方,电火花加工工艺优于铣削加工。对于高技术零件的加工,铣削电极再放电可提高成功率,相比高昂贵的刀具费用相比,放电加工更合适。另外,在规定了要作电火花精加工的地方,用电火花加工来提供火花纹表面。
在高速铣加工迅速发展的今天,电火花加工发展空间受到了一定的挤压。在此同时,高速铣也给电火花加工带来了更大的技术进步。如:采用高速铣来制造电极,由于狭小区域加工的实现和高质量的表面结果,让电极的设计数量大大降低。另外用高速铣来制造电极也可以使生产效率提高到一个新的层次,并能保证电极的高精度,这样使电火花加工的精度也提高了。如果型腔的大部分加工由高速铣来完成,则电火花加工只作为辅助手段去清角修边,这样留量更均匀、更少。
精密放电机在加工面积小于20平方厘米的情况下,可实现Ra<0.1μm的镜面电火花加工,及实现均匀一致的亚光表面及各级纹面加工。对于微细零件,如连接器,可实现清角小于0.02mm、加工精度在5μm以内的结果。机床的工艺专家系统,针对大众化的加工情况,智能生成的放电参数即可实现优异的加工结果,对于特殊、复杂零件的放电,提供了专用的工艺模块,如IC、LED、连接器、大型腔、窄缝、RSM纹面等,这些优化的工艺是专家经验的集成。在机床配以快速装夹定位夹具与电极自动更换装置的情况下,即可长时间的无人化自动放电加工。
国外先进的电火花加工设备制造商有瑞士GF加工方案、日本牧野、德国OPS、日本沙迪克、日本三菱、德国艾克索、西班牙欧纳等等。
四、磨床加工
磨床是对零件表面进行精加工的精密设备,尤其是淬硬工件。模具加工使用的磨床主要是平面磨床、万能内外圆磨床、坐标磨(PG光学曲线磨床)。
小平磨床主要用来加工小尺寸的模具零件,如精密镶件、精密模仁、滑块等。大水磨床常用于较大尺寸的模板加工。现在,平面磨床砂轮线速度和工作台运动高速化已成为普遍潮流,由于采用了直线导轨、直线电机、静压丝杠等先进的功能部件技术,运动速度有很大进步,另外还不断完善了砂轮修整技术。磨头的垂直进给量最小可达到0.1μm,磨削表面粗糙度Ra<0.05μm,加工精度可控制在1μm以内,实现了超精磨削加工。
国外先进的磨床设备制造商以斯来福临集团为代表,它先后并购了许多世界顶级的磨床制造商,包括斯图特(STUDER)、保宁(BLOHM)、美盖勒(MAEGERLE)、琼格(JUNG)公司、肖特(SCHAUD)、米克罗莎(MIKROSA)、伊瓦格(EWAG)和瓦尔特(WALTER)。斯来福临旗下各知名企业生产不同种类的磨床,能提供全面的磨削解决方案。国内精密模具厂在平面磨削方面,大多使用日本的平面磨床,例如日本冈本磨床。
模具回转体零件,并且精度要求高,表面光洁度要好的情况,甚至是复杂的曲面零件,就需要使用高精度外圆磨床来完成,比如瓶胚注塑模具的哈夫镶块零件。使用高速旋转砂轮进行磨削加工,可加工硬度较高材料,如淬硬模具钢、硬质合金等。瑞士斯图特万能内外圆磨床为中型单一部件和批量工件磨削所设计的,适用于为个性化需求定制方案(外圆磨削,非圆成型磨削,螺纹磨削,内圆磨削)。
光学曲线磨床可以磨削孔距精度很高的孔以及各种轮廓形状。用绘图仪配合加工,绘图仪刻画出所需加工的图形在胶片上,胶片贴在投影幕上并校正,加工者将根据胶片上的成型来进行成型加工。光学投影研磨适合高硬度材料的成型研磨,例如材质为钨钢件或硬质合金的工件,偶尔也加工一些高速钢工件。一般加工连接器冲模用刀口及冲头,端子,精密的半行程冲子,下模入块和脱料板入子等之类的工件。
比较有名的光学曲线磨床有瑞士HAUSER、美国MOORE、日本AMADA。日本AMADA光学曲线磨床机其主轴最高转速可达到30000转,加工的精度在2μm以內,加工的最小內R角为R0.03mm,外R角为R0.02mm,加工异形冲子最薄处可达到0.06mm,其加工的沟槽深径比在2:1左右,表面粗糙度Ra可达0.025μm。
五、数控车床
数控车床也是模具车间常用的加工设备。其加工范围是所有回转体零件。由于数控技术的高度发展,复杂形状的回转体可以通过编程来简易实现,并且机床可以自动更换刀具,大幅度提高了生产效率。数控车床的加工精度与制造技术日趋完善,甚至有以车代磨的趋势。常用来加工模具中的圆形镶件、撑头、定位环等零件,在笔模、瓶口模具中应用广泛。事实上,先进的数控车床其功能已不再局限于“车”,已拓展为车铣复合一体机床,一个复杂、多工序的零件,甚至可以一次性全部加工搞定。
国外先进的数控车削机床制造商有德国DMG、瑞士托纳斯、日本山崎马扎克、德国舒特、美国哈挺、美国哈斯等等。
六、测量
从模具设计初期所涉及的数字化测绘,到模具加工工序测量,到模具验收测量和后期的模具修复测量,高精密测量设备发挥着重要的作用。主要有三坐标测量机、影像测量仪,还有适合大型模具现场测量的便携式关节臂测量机等等。
三坐标检测是检验工件的一种精密测量方法。运用三坐标测量机,基于空间点坐标的采集和计算,对工件进行形位公差的检验和测量,判断该工件的误差是不是在公差范围之内。探测系统一般由测头和接触式探针构成,探针与被测工件的表面轻微接触,获得测量点的坐标。
在测量过程中,坐标测量机将工件的各种几何元素的测量转化为这些几何元素上点的坐标位置,再由软件根据相应几何形状的数学模型计算出这些几何元素的尺寸、形状、相对位置等参数。坐标测量机很容易与CAD连接,把测量结果实时反馈给设计及生产部门,借以改进产品设计或生产流程。三坐标检测有时也运用到逆向工程设计。国外典型的设备制造商有瑞典海克斯康、德国蔡司、德国莱兹、日本三丰等等。
影像测量仪利用影像测头采集工件的影像,通过数位图像处理技术提取各种复杂形状工件表面的坐标点,再利用坐标变换和资料处理技术转换成坐标测量空间中的各种几何要素,从而计算得到被测工件的实际尺寸、形状和相互位置关系,可以对复杂的工件轮廓和表面形状进行精密测量。典型的设备有瑞典海克斯康、日本尼康、日本三丰等。
七、快速装夹定位系统与自动化
以上介绍了六种模具制造的工艺。事实上,一个模具零件往往需要使用多种工艺才能得以制造完成。这个过程中,零件要进行不断的装夹与校正,花费了大量的时间,机床也是处于闲置状态,昂贵的设备其加工能力并未得到充分的利用。随着制造业领域的竞争日益激烈。更短的生产周期是这一发展趋势。
国外的夹具制作商,采用一套稳定而精确的基准系统,实现了铣削、车、测量、电火花加工等工艺的统一基准互换,在机床上只需一分钟左右快速完成电极的装夹与找正,重复定位精度在3μm以内,最大限度地缩短了设定时间,大幅度提高了机床的实际运行时间。事实证明,这是现代化生产的一项必不可少的条件。
国外先进的快速装夹定位系统制造商主要有瑞士GF加工方案System 3R夹具、瑞士EROWA夹具等等。
在使用了快速装夹定位系统时,已经具备了自动化的基础。先进的模具车间通过配备机器人与柔性系统管理软件,形成了模具加工中心自动化单元。国外先进的制造商已开始从单纯的设备提供商,发展为成套解决方案的供应商。从目前来看,无人化的模具制造成套方案还只能适应专业类模具制造厂商,对于品种繁多,各式各样的复杂模具的制造,由于需要花费更多的前期预调与准备时间,还未得以很好的推广,但自动化发展是一个趋势,一定会有更完善的发展。
第四篇:高速精密冲压技术现状及模具发展趋势
高速精密冲压技术现状及模具发展趋势
高速精密冲压技术涉及到机械、电子、材料、光学、计算机、精密检测、信息网络和管理技术等诸多领域,是多学科的系统工程。多工位与多功能冲压模具现状 先进多工位与多功能冲压模具的代表主要有精密多工位级进模、精密多工位冲压传递模、精密多功能冲压模具等。
高速精密冲压技术涉及到机械、电子、材料、光学、计算机、精密检测、信息网络和管理技术等诸多领域,是多学科的系统工程。
高速精密冲压技术的特点及应用领域
高速精密冲压技术是现代冲压生产的先进制造技术,它综合了科高速精密压力机技术、高精变冲压模技术、高品质制品材料技术、智能控制技术和绿色为一体化的高新技术。应用高速精密冲压技术批量生产制品,具有高生产效率、高质量、高一致性及节能降耗、节省人力、降低成本和确保安全生产等特点,因此已越来越被国民经济各工业生产部门所重视。当前,现代先进制造技术是世界各国研究和发展的主题,特别是在市场经济高度发展的今天,它更占有十分重要的地位。
高速精密冲压模具技术主要基于使用板料加工制品,由高速压力机设备、精密冲压模具、优质卷料三个基本要素构成,并在自动化周边设备的开卷装置、校平装置、送料装置、材料润滑装置、出件装置、理件装置、收料装置等协调连接,按冲压工艺流程组合的一种冲压自动化生产线。
冲压自动化不仅可以大幅度地提高劳动生产率、改善劳动条件、降低成本,而且能够有效地保证冲压生产中的人身安全,从根本上改变冲压生产面貌,因此被广泛应用于电子、通讯、汽车、机械、军工、轻工、电机电器、仪器仪表、医疗器械、自动化装备和家电产品制造领域。在轨道交通、航空航天、新能源等产品制造领域的应用也越来越广泛。
高速压力机技术的应用
随着电子通讯、电机电器、汽车和家电等产品技术的迅速发展,对精密冲压件的需求量越来越大,技术要求也越来越高,且应用面也越来越广泛,因此在大量生产和超大量生产中,普通压力机已不能满足生产和技术要求。采用高速精密压力机进行高速度、自动化及连续冲压是提高冲压生产率的有效途径。由于高速精密压力机的滑块行程每分钟次数比吨位相似的普通压力机高5倍以上,因此高速精密压力机不但冲压件精度高、表面质量好,而且模具使用寿命长。
近几年,冲压技术不断向高速化、精密化和智能化的方向发展,推进了高速压力机的发展势头,也因此涌现出许多的高速精密压力机和超高速精密压力机,如德国拉斯特公司、美国明斯特公司、瑞士布鲁德尔公司、德国舒勒公司、日本能率和电产公司等研制的小吨位高速精密压力机,其滑块行程次数分别可达2,000次/分钟,3,000次/分钟,4,000次/分钟。在负荷状态下,还可达其标准中的特级精度要求。这标志着高速精密压力机技术已发展到超高速超精密的技术阶段。
国外有些公司对小吨位高速精密压力机按滑块行程次数分为四个速度等级:常速≦250次/分钟,次高速﹥250~400次/分钟,高速﹥400~1,000次/分钟,超高速≧1,000次/分钟。大吨位高速精密压力机滑块行程次数相对较低,如300吨的大型高速精密压力机,滑块行程数范围仅为160~400次/分钟左右,100吨的翅片专用高速精密压力机,滑块行程数范围一般为150~250次/分钟左右。
由于冲压速度随着压力机吨位、滑块行程长度与次数、制品工艺结构和材料工艺性能、自动送料速度及精度等诸多要素的不同而改变,很难用简单的数字作为划分各个等级的界限,因此,目前国际上对高速精密压力机速变范围仍尚未作出明确的定义,通常将冲压速度比普通压力机速度高5~10倍的统称为高速精密冲压。而从中国多数企业的高速精密压力机的应用情况来看,冲次速度按滑块最低和最高行程数的平均值或大于均值10~20%的冲速则是较为合理和有参考意义的标准。因为高速精密压力机滑块最高行程数一般是指无负荷冲程数。当行程次数高达一定数值时,压力机在运行中的不平衡现象就明显增加,滑块下死点动态性变化程度也较大,这样就必须解决卷料质量、送料速度、模具性能与寿命、设备强度、刚度和精度、故障的自动监控与稳定性、振动与噪声以及润滑和冷却系统等一系列技术问题。所以,高速精密压力机应用中的冲次速度相当关键。
高速精密冲压件的类型与技术特点
高速精密冲压件按行业、用途和工艺特点可分为电子零件类、IC集成电路引线框架类、电机铁芯类、电器铁芯类、换热器翅片类、汽车零件类、家电零件类、以及其他类型等。零件主要包含连接器件、接插件、电刷件、电器端子、弹性零件等。
IC集成电路引线框架主要包含分立器件引线框架和集成电路引线框架。电机铁芯主要包含单相串励电机铁芯、单相家用电机铁芯、单相罩极电机铁芯、永磁直流电机铁芯、工业电机铁芯、塑封定子铁芯等。电器铁芯主要包含E字形变压器铁芯、EI形变压器铁芯、工字形变压器铁芯、以及其他变压器铁芯片等。换热器翅片主要包含工业换热器翅片、家用换热器翅片、汽车用换热器翅片等。汽车零件主要包含汽车结构件、汽车功能件。家电零件主要包含大家电零件,如彩管电子枪零件,以及小家电零件,各类结构件和功能件等。其他类零件主要包含仪器仪表零件、IT类零件、声学类和摄像类零件、现代办公用类零件、以及五金件等。
高速精密冲压件的技术具有品种多、材料多样性、薄板卷料、自动化生产批量极大、精度高、形状复杂、技术含量和附加值高等特点。
高速精密冲压生产技术的典型概况
电机铁芯生产技术概况
铁芯是电机产品的重要部件,一般由0.35mm,0.5mm厚的硅钢片制成。在电机生产的全部环节中,铁芯冲片生产是关键。目前中国的高速精密冲压铁芯片和铁芯自动叠铆、铁芯三列带扭槽叠铆、铁芯带扭槽及回转叠铆、铁芯双回转叠铆、铁芯双列大回转叠铆、大型外转子铁芯带扭槽叠铆、定子铁芯半圆组合叠铆、定子铁芯多块组合叠铆、长直条定子铁芯卷圆组合叠铆等高速精密冲压生产技术与国际先进技术相比毫不逊色。
其中较为典型的铁芯三列带扭槽叠铆制品的高速精密冲压生产技术概况是,铁芯材料为50W470硅钢片、带料厚度0.5mm,料宽307.5mm。带料经开卷装置、S型校平装置、送料装置、材料润滑装置、高速精密压力机、大型精密级进模等一体化的高速运行,以及自动冲压导正钉孔、转子片叠铆工艺孔、转子片记号孔、转子片计量孔、转子片槽形、转子片台阶孔、转子片叠铆点、转子片内孔、转子片落料叠铆和扭槽、定子片缺口、定子片记号孔、定子片计量孔、定子片槽形、定子片叠铆点、定子片内孔、定子片落料叠铆等多工位与多工序的交叉连续冲压,一次完成三套定转子铁芯制品,铁芯自动叠铆厚度105mm,定子铁芯外径110.52 0.02mm,外径55.1 0.01/0.02 mm。制品在300吨的大型高速精密压力机上生产,冲次速变280~320次/分钟,并在冲压过程中铁芯制品自动输出。
换热器翅片生产技术概况
翅片是空调产品的主要部件,一般由0.105mm厚的铝箔制成。近年来,中国在高速冲压换热器翅片生产技术方面有了明显提高,如家用空调换热器翅片、汽车空调换热器翅片、工业空调换热器、整体导管式空调换热器翅片、新型异形孔空调换热器翅片、以及大型冷库散热器翅片等高速精密冲压生产技术已接近国际先进水平。中国研发的一次出12列、24列、36列、42列、48列、60列、72列、76列翅片等高速精密冲压生产技术已达到国际上同类产品的水平。其中典型的Φ5.2 72列 2步进翅片的高速精密冲压生产技术概况是:翅片材料铝箔1,000-8H22,厚度0.105 mm的带料,由展料架、过油装置、送料装置、高速精密压力机、大型精密级进模、吸料与集料装置等组成的翅片高速精密冲压自动生产线,带料经压料装置、引申工程、冲孔工程、翻边工程、百叶窗工程、中部异型切工程、端部异型切工程、边切工程、异正工程、纵切工程、送料工程、横切工程等12个成形工程的连续冲压,一次出72列翅片,翅片形状复杂,精度较高,表面要求光洁、平整、无刮伤,无毛刺、翻边无开裂等技术要求。Φ5系列、72数和2步进的翅片在100吨高速精密专用压力机上生产,冲刺速度260次/分钟,并能够在冲压过程中实现翅片制品一边集料一边取料。
IC集成电路引线框架生产技术概况
引线框架是分立器件和集成电路的载体。作为半导体器件的芯片载体引线框架,其主要特点是种类多、批量大、精度高、形状细小、材料较薄、表面需要局部电镀以及外观要求严格。近几年,随着科技的发展,中国的高速精密冲压引线框架生产技术较以前有了很大提升,如分立器件TO-220、SOT、SOD系列引线框架生产技术已达到国外同类产品的水平。其中典型的SSOP-024集成电路引线框架高速精密冲压生产技术概况是:引线框架材料C194铜合金,厚度0.152 mm的卷料,由卷料架、送料机构、导料机构、高速精密压力机、精密级进模、卷式收料装置等组成的引线框架高速精密冲压自动化生产线,冲压工序包含打字、冲压麻状点、冲定位孔与嵌定孔、冲内引线A、冲内引线B、冲内引线C、裁片分离、静压内引线、校横弯、校外引线、校步距、内引线校平、精整等32工位的连续冲压,一次冲出4排,每排在11mm 9mm的尺寸面上冲出24条内外引线脚,内引线的最小间距0.17mm,产品的共面性要求控制在0.01mm 之内等其他技术要求。该引线框架在80吨高速精密压力机上生产,冲次速度为450~500次/分钟。SSOP-24集成电路引线框架集微成型、微薄化、多脚化、高密度、小间距、多样化等总体水平已接近国际同类产品的先进水平。
高速精密冲压模具现状与发展趋势
近年来,中国模具产销持续攀升,民营企业不断涌现出来,国外著名企业和资本的进入更是促进了模具行业的快速发展,中国已成为名副其实的模具生产大国。然而,从模具产需情况看,虽然中低档模具已完全实现自给,但是以大型、精密、高效、高性能模具为主要代表的高技术含量模具自给率仍然较低,只有60%左右,有很大一部分仍然依靠进口。因此,提升中国模具企业的整体技术水平,提升企业的核心竞争力,促进模具产业结构优化仍然是中国模具行业的当务之急。
冲压模具主要包括多工位与多功能冲压模具、汽车覆盖件模具和精冲模具等,这里仅对精密多工位与多功能冲压模具阐述其现状与发展。
多工位与多功能冲压模具现状
先进多工位与多功能冲压模具的代表主要有精密多工位级进模、精密多工位冲压传递模、精密多功能冲压模具等。其中,精密多工位级进模占据主流产品地位。先进精密多工位级进模主要包括电机铁芯硅钢片级进模、空调器翅片级进模、集成电路引线框架级进模、电子连接器级进模、彩管电子枪零件级进模、汽车零件级进模、家电零件级进模等。
受中国市场产品档次提升的推动,中国的先进多工位与多功能冲压模具的总体水平得以提升,特别是产量最大的高速精密多工位级进模在技术水平、制作精度、使用寿命和制作周期等方面均有明显进步,无论技术还是产能都已具备向先进国家模具挑战的能力。其中相当一部分高档优质模具的总体性能接近或达到国际同类模具的先进水平,不仅可替代进口,还能出口一部分到发达国家和地区。
与国际先进水平相比的主要差距
近年来,中国先进多工位与多功能冲压模具水平提高较快,模具制作装备技术已经达到国际先进水平,模具设计制造水平有了很大提高,一部分精密复杂级进模进入了规模化生产阶段,模具的进口替代成效明显,出口逐年递增。但是与国际先进冲压模具相比,仍然存在以下几个方面的差距。
(1)模具设计制造技术方面
模具设计制造技术创新不够,很多先进模具中的关键设计内涵和技术以及制造工艺中的“KNOW HOW”等基础技术、理论以及核心技术掌握不够,导致模具整体水平提升困难,始终处于技术跟进与追踪阶段,达到甚至超越国际先进水平还缺乏相关设计和制造基础技术的支撑。
(2)模具的寿命方面
由于受模具材料、热处理技术以及制造装配技术等相关因素的影响,中国冲压模具寿命普遍低于国际先进水平,差距在30%以上。特别是一次刃磨寿命低导致模具维护次数增加,降低了冲压生产效率,增加了模具维护的成本,进而影响中国模具的市场竞争力。
(3)模具的试模技术与模具的可靠性方面
试模是模具设计制造完成后对模具的一个综合实验、评估和调整过程,是模具设计制造问题的集中暴露过程,也是冲压模具设计、制造技术以及专业人员的综合反映。而模具的可靠性和稳定性则是模具设计制造质量好坏的评价基准和模具正常使用的保障。由于中国缺乏对多工位与多功能冲压模具的设计、制造工艺中的隐形知识和技术积累的深入挖掘,因此与国际先进模具企业相比,中国多工位与多功能冲压模具的试模、模具使用中的调整和维修时间增加30%以上。对比国外目前正在研究无试模程序的模具前沿技术,中国在模具的试模技术与模具的可靠性和稳定性方面的差距是显而易见的。
(4)模具的基础理论与关键技术方面
模具设计制造师一项实践性很强的专门技术,长期以来,中国对模具设计和制造的实践性非常重视,但由于对冲压模具基础理论和技术研究重视不够,导致模具设计和制造的基础理论和技术发展缓慢。加上冲压模具企业的专业化分工还不够细化,小而全、大而全的模具企业还占主导地位,企业的核心竞争力难以形成,企业自有技术以及创新能力落后于国外先进模具企业。另外,模具材料、标准件等模具基础技术落后,直接影响了中国多工位与多功能冲压模具的整体技术水平。因此,在多工位与多功能冲压模具的基础技术支持方面还存在很多薄弱环节。
(5)新型模具技术及其拓展方面
随着新工艺新产品的不断涌现,国外冲压模具已经从常规的单副级进模向多功能组合模具、生产线配套组合模具工装、特大型级进模以及微细零件冲压成型模具等方向发展,而中国企业大多数仍将重点放在常规的单副级进模系列化和产业化方面,还未掌握特种高精尖模具如特大型高精、超高速冲压、超薄、超强和微细型零件成形冲压模具的关键技术,对多功能复合模具还设计不多。因此,中国还需要不断开展新型模具的关键技术研究,拓展其应用领域,为赶超国际先进水平打好基础。
(6)基础零部件和配套件方面
多工位与多功能冲压模具的基础零部件和配套件是模具整体快速发展的基本条件,而中国由于热处理、材料、标准件等模具基础零部件和配套技术及质量水平较低,高档模具的基础零部件和配套件主要依赖进口。因此,中国急需提升模具基础零部件和配套件的技术及质量水平。
多工位与多功能冲压模具的发展趋势
在经济的全球化和中国从“制造业大国”向“制造业强国”的挺进中,“服务科学”和“服务制造”等现代理念的出现,对中国模具行业的发展必将产生重大影响。模具行业的服务制造业的特征将大大增强,模具也应该是最先融入“服务制造” 的生产装备。
纵观模具技术的发展路线和模具行业的发展前沿,模具技术的总体发展趋势是“由模具自身的品质提升向冲压件产品的控形控性以及一体化解决方案方向发展”。即用户要求从主要考虑模具的本身品质向控制模具生产的最终产品品质的方向发展,从对模具品质的单一要求向为用户产品提供一体化解决方案方向发展。
用户的要求突破了模具产品本身的界限,必须从产业链上寻求系统的解决方法,迫使模具技术和企业向制造业的相关产业链延伸。因此,一大批多领域交叉技术的应用以及以模具为核心的系统解决方案将是今后模具发展的主要特征。
综合中国目前冲压模具的发展及其存在的问题,可以看出多工位与多功能冲压模具是最有希望赶上国际先进水平的模具之一。但是,还需要模具企业在专业化细分、自主创新以及设计和制造工艺基础理论与技术方面做深入细致的研究工作,为中国多工位与多功能冲压模具的整体技术赶上国际先进水平打下好基础,并在保持电机铁芯自动叠片级进模、空调换热器翅片级进模、集成电路框架级进模、电子连接器级进模等高水平模具发展的同时,注重发展大型汽车零件级进模、多功能复合冲压模具、微小零件冲压模具、特殊板料等微特冲压模具及其技术,整体提升多工位与多功能冲压模具的水平。
另外,“控形和控性”是模具发展的大方向,首先需要解决的是“控形”技术问题,冲压模具的“控形”技术必然是近期需要突破的重要关键技术。研究冲压成形的深层次理论和技术问题,借以掌握“控形和控性”技术,从而实现模具的信息化和智能化制造。
智能化是全球的发展趋势,也是“服务时代”的主要特征。对模具行业来说,模具的信息化和智能化是实现“控形和控性”的重要手段,是赶超国际模具先进水平的一个重要方面,它可以带动一些列模具先进技术的发展,具有重要的战略意义。目前中国模具的信息化和智能化刚开始起步,要实现模具的信息化和智能化还有很长的路要走,同时也需要相关政策的推动。
在21世纪,随着电子信息等高新技术的不断发展,市场需求向个性化与多样化方向发展,未来高速精密冲压技术和以高档模具为核心的发展总趋势是向精密化、高速化、柔性化、网络化、集成化、信息化和智能化、低碳环保及全球化的方向发展。
第五篇:模具产品冲压技术理论培训
模具产品冲压技术理论培训
(模具性能测试,调压,试模技术)
一:冲压工艺知识介绍
学习对象:新进技术员工,模具制造员工
1.冲压模具
A.模具:模具是一种专用工具,用于装在各种压力机上,通过压力把金属或非金属材料制出所需要的形状产品,这种专用工具统称为模具。
B.模具的分类:常用的有单工序模,复合冲模,覆盖件冲压模,电机铸件模,硬质合金模,拉伸模,锻模,液压成型模,液体膨胀模,翻边模等。
C.模具的使用结构:凡是模具,无论它的结构如何,一般都是有两大部分组成,比如上下或左右,比如铸件模具是组合压好后加工,拉伸模具是上下部分固定在机器后加工,液压模具是放在压制机台上后加工等,冲压工艺就是直上直下的冲压制加工。
2.基本的冲压工艺
A.冲压:冲压是通过模具对金属材质施加压力或拉力,使金属材质成型,或对金属材料施加剪切力使金属材料断裂分离而获得所需的尺寸和形状的一种加工方法。
B.冲压工艺的分类:冲压工艺一般可分为分离加工工序和成型加工工序两大类。分离工序就是在冲压过程中使冲压件和金属板料沿一定的轮廓线互相分离,同时冲压件分离断面的质量也要满足一定的要求。成型加工工序就是使冲压金属材料在不破坏的条件下发生造型改变,并转换成所要求的成品形状,同时也要满足尺寸公差等工艺要求。
冲压温度有两种,分为冷冲和热冲。这要考虑材料的硬度,厚度,属性,变形形状和机器设备的能力,同时还要考虑冲压件的最终使用情况。
C.冲压机器分类:
冲压工序一般分为三种机器加工:主缸压力机加工(我们普通的液压机),液压垫压机加工(拉延压力即拉伸机),瞬间冲力加工(冲床类)
主缸压力机:作用是使模具闭合,材料成型到位,依靠产品的不同性质使得判断成型是否到位,看细节压力点是否清晰。
液压垫压机:作用是控制金属材料进入模具的速度,防止材料起皱或破裂。瞬间冲力加工:作用是依靠不同吨位的直接上下冲力使得材料分离而得到形状。
D.冲压生产的注意事项:
(1)操作者必须要求带绝缘用品
(2)生产前应认真检查好工装,不得有不扣衣扣或袖扣等。
(3)检查和确保设备和模具是否完好。
(4)开机后要用普通材质试加工,调整冲压高度,液压压力,拉伸高度等。
(5)生产前必须开启和调好光电保护装置(红外线等)。
(6)上模具前要擦拭工作台面,确认模具上下是否有废料,杂质或沙粒颗粒等。
(7)按照冲压工艺的标准,确定压力等加工条件,不得乱调压力和行程。
(8)生产前,模具工作表面要擦拭干净。
(9)操作人员每回首次进行冲压生产时,一般冲制5件左右送至质检员检查,得到确认合格后才能加工。
(10)每次修模后,试压的产品必须交质检合格后才能生产。
(11)上下模具加工时必须确定导柱,定位销下好后才能压制。
(12)必须及时清除刀口边料。
(13)模具使用后必须第一时间清理和归还。
3.产品质量
冲压件的质量直接关系到后期产品的整体品质,所以要想做好最终的品质,必须在生产加工过程中对产品的质量进行严格控制。
A.冲压件常见缺陷的判断以及处理方法,预防措施
对于冲压件,要求比较高,不能有明显的表面缺陷,比如出现开裂,暗裂,漏洞破裂,要用强光目视,特殊面检查等来自检。
(1)凸凹不平
判断方法:手摸,目视,平尺测量
原因:检查模具内部结构是否不平,是否有杂质颗粒等异物
处理方法:模具维修平整和抛光,清理模具内部杂物质
(2)开裂或暗裂
判断方法:用强光目视检查和推理
原因:模具尖角过尖,拉伸不到位,润滑不到位,受力不均匀
处理方法:适当维修尖角部分,成型前的拉伸工序检查是否到位,拉伸件是否进行模具润滑和材料润滑,模具上下对照看是否有偏差并纠正
(3)起皱
判断方法:目测
原因:无压边力度,拉伸不到位
处理方法:适当增加压边力,检查拉伸模成型后上下闭合情况
(4)毛刺
判断方法:目测或测量机对照毛刺标准表
原因:上下模间隙大,刀口钝,上下模偏离不对照,导柱磨损
处理方法:重新配冲头,刀口维修平磨,上下重新装配对照,模具上下导柱重新装配和更换
(5)孔偏
判断方法:上下模具检查,冲压机器平行检查
原因:模具没装好,机器工作面上下不平行,模具导柱或定位问题
处理方法:通知机修调整机器工作台平行度,模具重新装和手动调试,模具维修重新上下对照或更换导柱和固定位置
(6)少孔
判断方法:检查产品完整性,检查模具工作孔完整性
原因:冲头断掉,下模排料孔不畅
处理方法:维修补充冲头,对排废料孔进行清理和改进
(7)孔变形
判断方法:目视
原因:下模磨损,冲头磨损
处理方法:维修重做下模,维修磨冲头
(8)成型产品模糊
判断方法:产品表面模糊,细节处不清晰
原因:成型压力不够,模具细节不清晰,模具内部粗糙
处理方法:调整压力,模具重做,抛光
(9)弯曲边不齐或不到位
判断方法:材料成型不到位,和正常使用有差别
原因:模具装置问题,受力点间隙过大或磨损
处理方法:重做装置模具和调试,受力点磨损重做和组装
(10)材料拉伤
判断方法:目视,有无裂纹或个别地方过薄或出现波浪纹
原因:拉伸模具口不够光滑,粗糙,拉伸模具工作面不够光滑和缺少润滑,模具口破损,有杂质
处理方法:模具口修理,抛光,加工过程润滑
(11)产品碰伤,刮伤
判断方法:目视,产品表面细节有明显的碰撞痕迹
原因:操作不当,产品材质软和模具相碰撞
处理方法:产品不回火,轻拿轻放操作,必要时调整模具闭合高度
B.如何保证冲压件产品的质量
要有高度的责任心,树立良好的质量品质,要养成检查机器设备和模具的习惯,确定正确操作规范和方法,按要求和工艺制定生产,主动和质检部门人员沟通和及时解决。
4.调试及维修模具技术要点
新产品模具的首次调试,是比较复杂的一个重点,要认真仔细的关注和记录每个环节的技术要点,有利于后期生产车间的生产技术要点的控制。
所谓机器类和模具类产品都有一定的磨合期,也就是时间过渡期,才能达到一个很好使用的安全周期和使用性能,针对这些细节问题,克分为以下几点:
(1)新模具的各个纹理层次分界线和交点是否尖锐,是否不影响产品
特性的情况下进行适当的修理。
(2)切边模上下刀口是否中心,不偏离,是否上下移动顺,但是不会
有晃动现象。
(3)模具抛光后是否进行模具清洗和内部的干净程度。
(4)模具各个部位的固定螺丝和固定销是否牢固,无晃动现象。
(5)成型后是否起模较容易,产品不粘模
(6)产品清晰度好,无出现坑洼现象,无变形
(7)配合质检产品要点进行维修
(8)维修人员进行维修要点记录,和疑难问题的及时上报和解决
5.压力型模具的一些方法计算方式:
A.平面型腔模压力计算:
{模具直径*(模具材料高度/拉力值)*模具材料硬度值*加工材料厚度}/压力系数=压力吨位
例子:a.直径40MM的纪念币,加工产品厚度是3MM
{40*(50/10)*0.6*3}/3.2=112吨
例子:b.直径80MM的纪念币,加工产品厚度是2MM
{80*(65/10)*0.6*2}/3.2=195吨
注:CR12材料拉力值8---10高碳高洛刚压力系数值2---3.2
B.凹型成型模压力计算:
公式和上面的是一样的,上面如果是用铅块压制,就不用算除材料拉力值 例子:直径70MM的锁模具,加工产品厚度0.25MM
(70*50*0.6*0.25)/2=26吨
(80*50*0.6*0.26)/2=31吨
C.冲压切边模具压力计算:
(产品长度*产品厚度*材料硬度值)/压力系数=吨位
例子:200MM长的手镯,压制后产品厚度0.8MM
(200*0.8*0.6)/3.2=30吨以上冲床
例子:宽度50MM锁产品,产品材料厚度0.25MM
(50*0.25*0.6)/2.5=3吨
二.冲压技术经验及发展
技术是在不断的制作当中,根据不同的工艺需求和发展的,所以很多专注于一个工种后会很清楚和了解工序的利与弊,这就是经验,但是长期都是摸索发展,没有规律性和实用记录,所以很多的经验是没有文字性的说明,也不能用数据来说明,所以这也是技术行业发展的一个现实问题或者说是瓶颈。在当今社会,为什么后来出现很多的关于工业机器化培训机构和学院,很多的学者和技术人员处了很多的书籍,变成了教科材料,但是由于制造行业性质的不同,很多的都只能称为理论知识,不能完全的切合实际。所以当今技术类人才所要做的重点就是结合理论知识的同时,根据以往的经验做不同的测试,才能做出适合于不同行业的技术要点和实用性能。
部门:模具厂
拟稿人:林国庭
日期:2012年3月19日