“錐體”硫化模的優(yōu)化設(shè)計(jì)

摘要:通過模具結(jié)構(gòu)的改進(jìn)提高了“錐體”零件的合格率,降低了生產(chǎn)成本,提高了工作效率,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。開闊了橡膠模具設(shè)計(jì)思路。

Abstract: Enhanced “the cone” through the mold structure's improvement the components qualified rate, reduced the production cost, raised the working efficiency, has obtained the good economic efficiency. Widened the rubber mold design mentality.

關(guān)鍵詞:錐體外觀流膠槽改進(jìn)硫化模啟模板

Key word: The conethe outward appearancethe gummosis troughthe improvementthe curing moldopens the template

作者簡介:姓名:崔建勇,出生年:1975年,性別:男,民族:漢族;籍貫:河南新鄉(xiāng);職稱:工程師;學(xué)位:學(xué)士

一、 問題概述

某機(jī)型產(chǎn)品所用“錐體”零件是通用零件,生產(chǎn)批量大,零件公差及外觀要求嚴(yán)格,加工難度大,廢品情況嚴(yán)重時可達(dá)34%,廢品出現(xiàn)頻次最多的是尺寸超差、外觀不合格。為提高軍品產(chǎn)品質(zhì)量、減少浪費(fèi),立案對該零件加工進(jìn)行改進(jìn)。

二、 問題關(guān)鍵點(diǎn)

1) 零件概況

“錐體”零件(圖1)在產(chǎn)品中是以A面參與密封的。因此對A面的外觀要求為“零件表面不應(yīng)有氣泡、孔眼、雜質(zhì),允許有模型輕微磨損或加工不良的痕跡,表面凸起或脫落凹陷不大于0.1mm,?？p錯位和毛刺不大于0.2mm”,在零件生產(chǎn)過程中A面的損傷以及加工不良直接造成零件報廢。

2) 模具現(xiàn)狀

型腔部分:現(xiàn)有模具(圖2)在設(shè)計(jì)時,分模面選在B處,將R1.5分為上下兩部分,但是為了降低加工難度將上模部分的R1.5取消,在打毛刺工序去除毛邊的同時成型上部R1.5。

流膠槽部分:流膠槽設(shè)置情況為環(huán)繞型腔互相連通(圖3)。

3) 生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題

① 硫化過程中,經(jīng)常出現(xiàn)的情況為5.5 0 -0.16mm尺寸超上差,是由于多余的膠料在將流膠槽填充滿后,擠入上下分模面處造成的,為清除擠在分模面處的膠料就需要在壓制時先預(yù)壓(2~3)s,然后啟開模具清除多余料邊,這樣會引起模縫錯位過大,造成外圓尺寸超差。廢品率達(dá)到10%~20%,浪費(fèi)了大量的膠料。而且這一過程使壓制時間延長了(3~5)分鐘,造成生產(chǎn)效率下降。

② 在壓制后啟模時,零件留在下模難以取出,啟出零件時需用銅針挑出,這樣一來就造成A面損傷和分模面處掉塊的現(xiàn)象,又產(chǎn)生大量的廢品,廢品率達(dá)到10%。整個硫化過程的廢品率能達(dá)到將近30%,使得生產(chǎn)效率低下。

③ 在打毛刺工序,清除B處毛邊時,由于上模部分的R1.5取消,在清除此處毛邊時經(jīng)常將A面靠近分模面的部分打傷,形成廢品。這種情況引起的廢品嚴(yán)重時會達(dá)到70%,一般情況下為15%~25%。

④ 0709-2-2批次投入1320件的原材料成品有898件。

三、 針對關(guān)鍵點(diǎn)的措施

① 針對5.5 0 -0.16 mm尺寸超上差的情況,我們對流膠槽設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn),加工溢膠槽將兩兩互聯(lián)的流膠槽與外界連通(圖4),在保證型腔壓力的情況下使多余膠料能順暢的溢出模具外而不是擠在分模面處。這一方法不但保證了零件的高度尺寸穩(wěn)定,而且減少了清除料邊的時間提高了零件加工效率。

② 針對啟模時,用銅針挑出零件,使A面損傷和分模面處掉塊并且效率低下的現(xiàn)象,我們借鑒塑料模具的頂出機(jī)構(gòu),在模具結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行改進(jìn)(圖5),在下模下方增加一層模板,啟模后輕輕將中模向上啟動再壓下,用手將零件掃落即可,個別的用手捏下,再也不用將上模啟開后挨個的挑取零件了,啟模時間不到兩分鐘,大大地提高了生產(chǎn)效率。

③ 針對打毛刺工序出現(xiàn)的問題,參考180?“O”型圈的分模形式,將上模取消的R1.5加上。使得分模面在R1.5的最大外圓處,打毛刺時保證了A面完好,并且R1.5圓滑,毛邊小,去除時比較輕松,不象原來的模具那樣突出了一部分實(shí)體,去毛刺時費(fèi)時費(fèi)力,還易打傷A面。

四、 效果檢查

2008年6月G4 6578/0036模具加工完畢,試模合格。又經(jīng)過一批零件的加工試制,使用情況如下:

① 壓制過程中,零件高度問題得到完美的解決,硫化過程中不需再啟開模具清理毛邊,多余的膠料都順著與外界連通的流膠槽流到模具外,解決了多余膠料將型腔墊高的問題。壓制過程中的廢品率降為2%。

② 硫化完畢,啟模時僅將中模板輕輕抬起再壓下,即可將制品從凹槽內(nèi)輕松啟出(費(fèi)時僅1.5分鐘),不但損傷A面的問題得到解決,啟模效率也得到提高。整個硫化過程的廢品率降為1%~5%。

③ 打毛刺工序。模具改進(jìn)后,B處類似于180?分模的“O”型圈,在旋轉(zhuǎn)機(jī)床上清理毛刺,僅會在分模處留下一條無光澤帶,不會像以往那樣打傷A面。打毛刺工序工作難度得到降低,工作效率提高,并且廢品率也直線下降。又經(jīng)過兩個批次觀察(0803-1-1和0811-1-1),此工序廢品率基本穩(wěn)定在1%。

5、 結(jié)論與經(jīng)驗(yàn)

這次模具優(yōu)化設(shè)計(jì)的完成取得了良好的效果,解決了困擾我們多年的難題。2008年11月26日加工了一批共2060件,只投入原材料為2145件的消耗就順利及時地進(jìn)行了提交(廢品率僅為4%)。

設(shè)計(jì)橡膠模具時,一般想到的是橡膠的彈性大,而忽略啟模時模具凹陷處對零件的卡緊作用,而這個零件較小,R1.5基本上已經(jīng)是整圓的1/4,再加上A面的傾斜以及中間型芯的限制而使得啟模困難,容易傷到A面,當(dāng)加入啟模板后這一問題得到了很好的解決。分模面處去毛刺時易打傷,在借鑒了“O”型圈模具的分模方式后也得到了解決。

這次優(yōu)化設(shè)計(jì),我們在橡膠模具的設(shè)計(jì)中借鑒了塑料模具的結(jié)構(gòu)元素,在異型件的模具設(shè)計(jì)中參考了“O”型圈的分模方式,豐富了橡膠模具設(shè)計(jì)的方法,在模具設(shè)計(jì)方面又得到了新的思路拓寬了視野。