模具的設(shè)計與制造中,設(shè)計人員的經(jīng)驗與技能起到關(guān)鍵作用。有些模具一旦投入到生產(chǎn)線上使用以后,往往會產(chǎn)生各種問題,無法滿足產(chǎn)品的生產(chǎn)要求或技術(shù)要求,造成生產(chǎn)線的非正常停工等,帶來諸多不穩(wěn)定因素。于是,如何提高五金沖壓模具的穩(wěn)定性,成為模具制造企業(yè)面臨的現(xiàn)實問題。
模具及沖壓成形的穩(wěn)定性及其影響因素
何謂穩(wěn)定性?穩(wěn)定性分為工藝穩(wěn)定性和生產(chǎn)穩(wěn)定性。工藝穩(wěn)定性指滿足生產(chǎn)合格產(chǎn)品具有穩(wěn)定性的工藝方案;生產(chǎn)穩(wěn)定性則指生產(chǎn)過程中具有穩(wěn)定性的生產(chǎn)能力。
由于國內(nèi)的模具制造企業(yè)大多為中小企業(yè),而且這其中的相當一部分企業(yè),尚停留在傳統(tǒng)作坊式的生產(chǎn)管理階段,往往忽略了模具的穩(wěn)定性,造成模具開發(fā)周期長、制造成本高等問題,嚴重制約了企業(yè)的發(fā)展步伐。
先讓我們來看看影響模具及沖壓成形穩(wěn)定性的主要因素,分別為:模具材料的使用方法;模具結(jié)構(gòu)件的強度要求;沖壓材料性能的穩(wěn)定性;材料厚度的波動特性;材質(zhì)的變化范圍;拉伸筋阻力大??;壓邊力變化范圍;潤滑劑的選擇。
工具鋼的疲勞特性
如上圖所示:當σS為110kgf/mm2、選用凸模材料為SKD11,其沖次達到約9000沖次之時,凸模刃口就可能破損。而如若將材料更換為SKH51后,則可望令沖次提高到40,000沖次左右的水平。由此可見,在模具設(shè)計階段,有必要對模具結(jié)構(gòu)件進行必要的強度校核計算,而選用材料時則有以下注意事項:
①凸模承受的應(yīng)力<凸模材料的許用壓應(yīng)力
②為提高凸模的抗彎強度,應(yīng)選用彈性系數(shù)大的材質(zhì)
③根據(jù)歐拉公式,進行穩(wěn)定能力的校核
解決模具穩(wěn)定性問題,需要從以下幾方面嚴格把關(guān):
①在工藝制定階段,通過對產(chǎn)品進行分析,預(yù)知產(chǎn)品在制造中可能產(chǎn)生的缺陷,從而制定一個具有穩(wěn)定性的制造工藝方案;
②實施生產(chǎn)流程的規(guī)范化、生產(chǎn)工藝的標準化;
③建立數(shù)據(jù)庫,并不斷對其總結(jié)優(yōu)化;借助CAE分析軟件系統(tǒng),得出較優(yōu)化解決方案。
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