張玲玲,程阿苗,王濤,袁奎,吳易明,詹卓,王星
(陜西黃河工模具有限公司,陜西西安710043)
近年來,隨著社會的發(fā)展,以及人民對幸福生活的向往,消費市場迎來的大的機(jī)遇和挑戰(zhàn),尤其汽車市場,更是一片紅海。整車廠對汽車零部件的要求越來越高,從而也直接影響到汽車模具的制造。模具的制造迎來了前所未有的挑戰(zhàn),面對各種高強(qiáng)度板的出現(xiàn),以及越來越高的制件質(zhì)量要求,模具制造必須要達(dá)到高要求、高效率、高質(zhì)量。
一輛高質(zhì)量的汽車是由千千萬萬的零部件組成的,每個零部件的質(zhì)量最終都會影響到整車的質(zhì)量。汽車覆蓋件作為整車的重要組成部分,對汽車的靜態(tài)感知質(zhì)量及功能匹配具有重要影響[1]。而汽車覆蓋件的質(zhì)量水準(zhǔn)由模具的質(zhì)量把控,所以模具的重要性不言而喻。
模具的質(zhì)量由各個階段決定,但是最終都會在驗收中得到體現(xiàn),一副模具制造的水平怎么樣,驗收時打開看一看就一覽無余,高水平的驗收人員通過對模具的現(xiàn)場觀察,就能看出一家模具制造廠家的水平。
模具的驗收分為動檢和靜檢。動檢就是在壓機(jī)上進(jìn)行試生產(chǎn),通過對生產(chǎn)過程的檢驗進(jìn)行驗收。靜檢就是把模具各個部件拆解開,對具體細(xì)節(jié)的驗收過程。
模具的驗收過程總會出現(xiàn)各種狀況,暴露出模具各個方面的問題。驗收問題點主要體現(xiàn)在以下幾個方面:設(shè)計階段、加工階段、裝配與調(diào)試階段、其它。下面具體分析。
模具的整個生產(chǎn)流程中,設(shè)計是龍頭。一副模具設(shè)計的水平直接影響到后續(xù)的各個階段。所以設(shè)計階段的模具問題一定是整個驗收過程中的重點,必須從源頭遏制。
(1)鑲塊拼縫未做5°角。
鑲塊安裝為了穩(wěn)定可靠,設(shè)計中常規(guī)都會互相錯開和做5°斜角拼縫。圖1所示是未做斜角的鑲塊,圖2所示是做斜角處理后的鑲塊。
圖1 鑲塊無斜角案例
圖2 鑲塊有斜角案例
(2)多重約束。
鑲塊布置中,約束不能太多,會增加鉗工安裝的困難,而且由于加工精度的限制,總會有一個約束是假的。如圖3所示,鑲塊既有背靠,又有底部十字鍵,還有銷孔定位,這顯然是不合理的。
圖3 多重約束案例
(3)凸模無底鍵或背靠。
凸模,尤其拉伸模的大凸模在設(shè)計中,一定要有背靠或者底鍵,來保證它的位置。銷釘只能用來定位,在受力上它是不行的。圖4所示的凸模即是缺失底鍵或背靠的典型案例。
圖4 凸模無背靠案例
(4)定位有誤。
模具上的定位是限制零件的位置的,但是圖5所示的定位卻設(shè)置在側(cè)面,且只有一處定位,在實際生產(chǎn)中形同虛設(shè)。
圖5 定位錯誤案例
(5)鑲塊無銷釘。
鑲塊安裝必須有螺釘和銷釘共同配合,只有螺釘?shù)蔫倝K生產(chǎn)中容易竄動,尤其在修沖類模具中,不僅會影響制件的質(zhì)量,而且會造成很大的安全隱患。圖6所示即是修沖模具壓料芯鑲塊無銷釘?shù)陌咐?/p>
圖6 鑲塊無銷釘案例
(6)擋鍵背靠低。
模具設(shè)計中,擋鍵背靠須達(dá)到擋鍵3/4高度以上,以保證強(qiáng)度。圖7所示中擋鍵的背靠高度甚至達(dá)不到擋鍵高度的1/4,這是典型的低級錯誤。
(7)擋鍵低。
與第(6)點問題比較相似,擋鍵低也是常見的問題點,一般擋鍵的高度要達(dá)到鑲塊高度2/3以上,這才能體現(xiàn)出擋鍵的作用,作為鑲塊的背靠支撐及方向的調(diào)整,擋鍵安裝必須達(dá)到它的要求。圖8所示是擋鍵低的案例。
圖7 擋鍵背靠低案例
圖8 擋鍵低案例
模具的加工階段是對精度的保證,是對后期研配的支撐,加工階段的問題點一般主要有兩類:加工錯誤及加工不到位。
(1)加工錯誤。
加工錯誤是常見的現(xiàn)象,比如扎刀,如圖9所示。或者其他的對刀錯誤引起的等問題點,以及純粹的孔面加工錯誤,圖10所示即是銷孔加工錯誤案例,銷孔位置加工錯位,導(dǎo)致模具安裝的停滯,引起后續(xù)修正該錯誤的的一系列成本增加,包括堵孔,重加工以及鉗工工作量的增加等。
圖9 型面扎刀案例
圖10 銷釘?shù)卓准庸ゅe誤案例
(2)加工不到位。
主要體現(xiàn)在以下方面:
a.鑲塊型面缺失。
鑲塊型面的缺失,對制件的質(zhì)量有嚴(yán)重影響,尤其成型類模具,如圖11所示。
圖11 型面缺失案例
b.修沖類模具的刃口過厚,讓位加工不足。
刃口過厚容易引起積料,進(jìn)而影響刃口的強(qiáng)度,積料過多會引起憋炸刃口等事故,圖12所示即是刃口過厚的現(xiàn)象,引起大量的積料。
圖12 修邊刃口過厚積料案例
c.修沖類模具漏料孔有臺階。
修沖類模具常見積料及漏料不暢現(xiàn)象就是因為加工階段漏料孔錯位所致,漏料孔從凹模套到模架是一級一級增大,有臺階肯定是加工錯誤,這是不允許的,尤其在現(xiàn)在普遍的自動化生產(chǎn)線上,因為有臺階引起積料是會出大事故的,制件損傷,甚至模具憋壞都是可能發(fā)生的,案例如圖13所示。
圖13 漏料孔有臺階案例
模具的裝配和調(diào)試,既是對設(shè)計階段和加工階段的檢驗,也是一副完整模具生產(chǎn)出來的最后步驟。這一階段的問題點主要體現(xiàn)在鉗工手里,問題點的多少也是由鉗工的技術(shù)水平?jīng)Q定。
主要問題點如下:
(1)拉毛。
拉毛現(xiàn)象有兩種,鑲塊之間的拉毛、導(dǎo)板和導(dǎo)滑面之間的拉毛。鑲塊之間拉毛的發(fā)生多是因為鑲塊硬度低,解決辦法就是淬火或TD。導(dǎo)板和導(dǎo)滑面之間拉毛是由于間隙不均勻所致,解決辦法就是調(diào)整間隙。導(dǎo)板拉毛現(xiàn)象案例如圖14所示。
圖14 導(dǎo)板拉毛案例
(2)部件損壞。
調(diào)試與裝配過程中,難免引起部分部件的損壞,比如螺釘斷裂、彈簧失效等。但是損壞后必須及時更換,切不可隱瞞強(qiáng)行安裝,這是具有極大安全隱患的。圖15所示是一嚴(yán)重部件損壞現(xiàn)場,斜楔開裂。
圖15 斜楔損壞案例
(3)零部件未安裝。
裝配過程中鉗工為了簡便,常見模具部分零部件未安裝的現(xiàn)象,如螺釘、銷釘、底鍵安裝不全等(見圖16)。有些雖然一時不會引起大的事故,但是長久使用對模具的損傷是無形且持久的,減少了模具的壽命。
圖16 螺釘安裝不全案例
(4)上模銷釘、墊片未防脫。
為了防止模具運行中銷釘脫落引起事故,模具上模銷釘必須進(jìn)行防脫處理,常見處理方式是安裝堵頭,也可用壓片進(jìn)行防脫,如圖17所示。
圖17 上模銷釘防脫案例
模具調(diào)試過程中,鑲塊的調(diào)整經(jīng)常需要在靠山面加墊片,如果是上模的鑲塊,為了安全起見,就必須防脫,防脫處理方式可以是做L形墊片,將墊片用螺釘固定在模架上。圖18所示是上模鑲塊墊片未防脫案例。
圖18 上模鑲塊墊片未防脫案例
(5)凸模崩刃、凸模帶磁。
在沖壓件生產(chǎn)過程中,主要影響生產(chǎn)直通率的問題就是高點、凹坑[2]。而沖孔過程中帶起的鐵屑就是引起此問題的一大原因。修沖類模具驗收過程中常見凸模崩刃現(xiàn)象,多是由于間隙不均,或?qū)Φ犊跁r不慎引起,需及時處理,否則會引起制件毛刺大、塌角等現(xiàn)象。圖19所示為刃口崩刃現(xiàn)象。
圖19 凸模崩刃案例
凸模帶磁是鋼板模常見現(xiàn)象,但是鑄件模也有,凸模帶磁容易積攢鐵屑,引起凸模損壞等現(xiàn)象,凸模帶磁時需及時消磁。圖20所示為凸模帶磁案例。
圖20 凸模帶磁案例
(6)鑲塊拼縫大。
模具鑲塊拼縫大不僅會引起制件的損傷,也會導(dǎo)致鑲塊間靠不實引起鑲塊松動錯位。需根據(jù)數(shù)模墊實鑲塊,一般拼縫不能大于0.1mm。圖21所示是鑲塊拼縫過大的現(xiàn)象。
圖21 鑲塊拼縫過大案例
(7)廢料板小于廢料。
驗收過程中還會遇到一些低級錯誤,如廢料盒或廢料板小于廢料片,如圖22所示。
圖22 廢料滑板小于廢料案例
模具驗收中還會遇到一些其他的問題點,比如鑄造、熱處理等過程中的問題,如下所述。
(1)鑄造缺陷。
模具鑄造過程常見問題就是砂眼,嚴(yán)重的會影響模具強(qiáng)度,甚至制件質(zhì)量。圖23為鑄造砂眼現(xiàn)象。還有一種是鑄造錯誤,這個問題在白模驗收中一般可以發(fā)現(xiàn)并處理,但是還有部分遺漏,鑄造錯誤就包括個別筋單薄,引起質(zhì)量隱患,如圖24所示。
圖23 鑄件砂眼案例
圖24 鑄件個別筋單薄案例
(2)焊接缺陷。
模具的整改中,焊接是重要的手段,但是焊接需要平整均勻,且焊接后表面要處理符型美觀,圖25所示即是焊接不規(guī)范的典型,這種模具即使壓出來的制件合格也是通不過驗收的。
(3)模具開裂。
模具開裂不常見,但是發(fā)生了就是致命的,會引起模具的直接報廢。圖26所示為模具鑲塊開裂的案例,此種現(xiàn)象沒有其他解決辦法,唯有更換新鑲塊。
圖25 焊接不規(guī)范案例
圖26 鑲塊開裂案例
模具驗收是模具制造的重要環(huán)節(jié),直接關(guān)系到后續(xù)的批量生產(chǎn),是整車質(zhì)量的前期保證。本文通過對驗收模具問題點的總結(jié)分析,希望能對模具設(shè)計及驗收人員提供參考,大家共同進(jìn)步,在模具的設(shè)計制造過程中盡量避免一些問題點的發(fā)生,達(dá)到降本節(jié)能的目標(biāo)。