修边毛刺产生的缘故原由剖析
在冲压过程中,产品修边时产生不同程度的毛刺是不可避免的。
毛刺产生的紧张缘故原由有:①模具凸、凹模之间的间隙不良;②模具凸、凹模刃口磨损或其他缘故原由变钝。
改进修边毛刺的办理方案
1副模具的制造包括工艺设计、构造设计、数控加工和钳工装置等步骤,为改进冲压件毛刺多、毛刺难除等问题,提高产品一次通过率,以下将从上述4个方面进行改进。
1工艺设计的改进
01冲压件修边工序的修边线由Autoform软件反算出来,整体修边线在公差范围内,但局部位置存在微不雅观不平的锯齿形状,波峰与波谷的高度差约0.2mm,加工偏差大,如图1所示。
图1 修边线
图2 改动后修边线
钳工在调度刃口间隙时很随意马虎把波峰抛掉造成局部间隙过大,此外,在修边线转角处曲线不规则有尖角是造成后期转角毛刺的紧张缘故原由之一。
改进方案
修边线经CAE软件打算完成后,结合冲压件特色形状及转角处圆角进行手工改动,以担保冲压件调皮过渡。将锯齿形状的刃口改为圆弧形状,钳工调度刃口间隙时顺着圆弧形状进行研修,减少因尖角研修而涌现间隙过大的问题,如图2所示。
转角处只管即便担保是圆弧曲线,圆角要在R3mm以上,改进加工性能,避免转角处涌现尖角。
02
图3 修边示意图
修边冲裁角度也是影响修边毛刺的主要成分,工艺设计时由于零件工艺性差,钝角切边大于30°(见图3(a))或锐角切边小于15°(见图3(b))都会造成修边毛刺。
改进方案
图4 修边刃口改进
钝角修边时,在钝角刃口作出局部平台,如图4(a)所示,一样平常为3倍料厚,但不超过5mm,间隙趋于0;锐角刃口要考虑在锐角刃口处设置厚度为2mm的宽平台,如图4(b)所示,间隙取常规即可。
2 构造设计的改进
01
图5 凸、凹模韧带过长
图6 凸、凹刃口不垂直
模具构造设计时,如果凸、凹模韧带过长,会给数控加工和调度刃口间隙造成困难,如图5所示。韧带过长,导致凸、凹模刃口垂直度偏差大,如图6所示。模具事情时,上模刃口与下模刃口间隙会磨损较快,从而使钣金件毛刺变大。
改进方案
(a)铸件刀块
(b)锻件刀块
图7 修边刀块韧带设计规范
凸、凹模韧带长度按图7所示设计,铸件刀块韧带长度为25mm(见图7(a)),锻件刀块韧带长度为10~15mm(见图7(b))。
02 若冲压件修边时存在侧向力,没有采纳合理抵消侧向力的方法,也是造成钣金件毛刺变大的主要成分。
图8 平衡修边侧向力的凸模设计
办理方案:为平衡冲压件修边时的侧向力,凸模设计反侧向力构造,如图8所示,凸模切边一侧切入量为7mm,反侧向力一侧切入量为17mm,反侧向力一侧提前切入10mm,起到抵消侧向力的浸染。
03 修边刀块的尺寸大小对冲压件毛刺的产生也有较大的影响,若凸、凹模刀块宽与高的比例太小,那么刀块的紧固性和稳定性都很差,修边时刀块刃口磨损较快,凸、凹模间隙会逐渐变大,加快毛刺的产生。
改进方案
图9 锻件刀块尺寸设计
模具凸、凹模切边刀块分为锻件刀块和铸件刀块2种构造。锻件刀块尺寸设计如图9所示,个中:刀块高度A:50mm≤A≤200mm;刀块宽度B:B≥(1.2~1.5)A。
图10 铸件刀块尺寸设计
图11 铸件刀块加强筋设计
铸件刀块尺寸设计如图10所示,其加强筋设计如图11所示,个中:a≤200mm;40mm≤b≤60mm。刀块刃口部分厚度T如表1所示。
3 数控加工的改进
修边凸、凹模刃口间隙过大或过小、刃口避让加工不良、角部清角不良,都会使冲压件产生毛刺。数控加工时,凸、凹模刃口轮廓清角不良,加大了钳工研配的事情量,还随意马虎产生毛刺,如图12(a)所示,数控加工刃口轮廓不良,凸、凹模刃口轮廓凹凸不平,如图12(b)所示。
(a)凸、凹模刃口轮廓清角不良
(b)凸、凹模刃口轮廓凹凸不平
图12 数控加工凸、凹模刃口毛病
改进方案
①精加工完成后,增加检测点数,数控编程检测;②检测时利用高精度百分表,担保检测数据的精度;③刃口避让采取专用刀具进行加工,担保知足设计哀求。
图13 数控加工合格的修边刀块刃口
如图13所示的数控加工修边刀刃口,其加工精度和清角精度都达到了预期效果,减轻了钳工的事情量和降落了毛刺涌现的几率。
4钳工装置改进
钳工装置过程中导致制件产生毛刺的缘故原由紧张有:01
图14 凸、凹模刃口间隙调度不合理
修边刀块调度间隙时,间隙过大,刀块刃口补焊,需重新加工和调度,如图14所示。
改进方案
明确冲压不同料厚的凸、凹模刃口间隙,制订明确的调度间隙作业规范和作业辅导书。间隙选取原则:落料尺寸取决于凹模尺寸(基准侧);冲孔尺寸取决于凸模尺寸(基准侧)。凸、凹模刃口间隙的选取如表2所示。
图15 立切修边
对付立切修边如图15所示,刀块刃口线与斜面上的最大斜线平行,许可最小θ角可参照表3选取,冲裁间隙按常规(表2)选用;若立切角度θ不知足表3哀求,需改进凹模刃口构造,并取小间隙冲裁;对付靠近90°立切,冲裁间隙趋于0。
02 刀块刃口不垂直,反复冲压或改换机床后,刀块刃口磨损过快,凸、凹模间隙变大导致冲压件产生毛刺。
刀块刃口不垂直的缘故原由紧张有:①数控加工刀块刃口垂直不良;②加工前,刀块安装时安装面有异物,会导致刃口加工不垂直。
图16 刀块刃口不垂直
图16所示为刀块垂直度不好,凸、凹模间隙调节过小,导致刀块刃口间隙不屈均,通过红丹验证可见红丹分布不均。
改进方案
制订刀块刃口垂直的技能哀求和作业规范,加强钳工的作业技能的培训。刀块安装前仔细检讨是否有异物,镶件及镶件螺钉孔是否有毛刺并及时清理。
03 定位销合营不良。拆装后刀块不能良好定位,导致刃口间隙不均,冲压件产生毛刺,如图17所示。
图17 定位销合营不良
改进方案:制订销钉孔的技能哀求和作业规范,对付锻件刀块需嵌销钉软套,以便刀块整体淬火后加工销钉孔。
04 刀块刃口淬火硬度不足,反复冲压导致冲压件产生毛刺。
改进方案:对付铸钢刀块一样平常选择火焰淬火(只淬火刃口部分),刃口硬度为58~62HRC,锻钢类刀块整体淬火,刃口硬度为58~62HRC。为担保刀块淬火的均匀性和淬火后的硬度,铸钢类刀块的长度一样平常不超过350mm,锻钢类刀块长度一样平常不超过300mm。
(a)合格的修边刀块
(b)合格的冲压件
图18 改良后的刀块和成形的冲压件
在工艺、设计、加工、钳工装置、热处理等一系列改良的根本上制造的修边模刃口相对合理,知足汽车覆盖件的冲压成形,终极得到没有毛刺的合格冲压件,如图18所示。
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