沖孔模的故障診斷分析

吳 超，吳 峰

（航空工業(yè)航宇救生裝備有限公司， 湖北 襄陽 441022）

沖壓工藝是大批量零件成型生產(chǎn)加工快速有效方法之一,其生產(chǎn)的零件應(yīng)用于各個領(lǐng)域。沖孔模是沖壓生產(chǎn)中較常見的工裝器具,在沖壓生產(chǎn)過程中,模具出現(xiàn)的問題最多,它是沖壓生產(chǎn)要素中最重要的因素,直接影響到生產(chǎn)效率和成本,也影響到產(chǎn)品的交貨周期。沖孔模常見問題主要集中在模具損壞、產(chǎn)品質(zhì)量缺陷和模具的刃口磨損方面,此類問題長期困擾著行業(yè)的生產(chǎn),只有處理好這幾個關(guān)鍵問題,沖壓生產(chǎn)才能順利進(jìn)行。

一、沖孔模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

要對沖孔模的故障快速作出診斷分析,首先必須了解一些沖孔模的相關(guān)結(jié)構(gòu),熟悉各種沖孔模的特點(diǎn),并對裝配過程有一定的了解。沖孔模一般分為上模部分和下模部分,上模部分主要由上模板、模柄、導(dǎo)套、上墊板、凸模、凸模固定板、卸料器（橡皮或彈簧）、卸料板、銷釘及螺釘?shù)冉M件組成。沖孔模裝配過程為:按沖孔?？傃b圖技術(shù)要求,領(lǐng)用相應(yīng)精度并裝有導(dǎo)柱和導(dǎo)套的標(biāo)準(zhǔn)模架（模架分為一般模架和精密滾珠模架）,分別加工上模板上的模柄安裝孔和下模板上的落料孔,然后安裝下模板上的凹模以及上模板上的模柄、上墊板、凸模、凸模固定板等,調(diào)整好凸模和凹模間隙后,裝上定位銷釘,最后裝好定位板、橡皮和卸料板,這樣整副沖孔模裝配完成。除了熟知裝配過程外,也要明確沖孔模的工作原理及使用方法。沖孔模的工作原理是通過沖床使板材、帶材、管材和型材等在模具的凸模和凹模之間接受到外力,使其沖切出各種形狀、尺寸的孔的產(chǎn)品零件。要了解使用方法就必須先了解沖床設(shè)備,沖床實(shí)際就是一種沖壓式壓力機(jī)。沖床按滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)可分為曲軸式、無曲軸式、肘節(jié)式、摩擦式、螺旋式、齒條式、連桿式和凸輪式八大類。只有熟悉了模具本身和使用的設(shè)備,才能更好地對模具作出既全面又快速的故障診斷分析。

二、沖孔模故障產(chǎn)生的原因

沖孔模的故障根據(jù)實(shí)際情況大致可分為兩大類:一是沖孔模磨損,沖裁出來的零件超差,不能滿足工藝要求；二是沖孔模部件損壞,不能正常工作。

凸凹模間隙不均勻是造成沖孔模磨損的主要原因。凸凹模間隙不均勻,會使制件產(chǎn)生單邊毛刺或局部產(chǎn)生第二光亮帶,嚴(yán)重時會使凸凹模相“啃”,造成較大的工裝損毀。凸凹模間隙不均勻一般由以下幾個原因引起:①導(dǎo)向裝置剛度差、精度低,起不到導(dǎo)向作用,使得凸凹模發(fā)生偏移,引起凸凹模間隙不均勻；②凸凹模定位圓柱銷松動,失去定位作用,使凸凹模移動,造成凸凹模間隙不均勻；③凸凹模磨損,造成沖裁間隙變大,沖裁出來的零件尺寸超差或毛刺過大；④定位尺寸磨損,導(dǎo)致沖裁時,定位不穩(wěn),沖裁的零件錯誤；⑤設(shè)計沖裁間隙過大,造成零件毛刺過大；⑥裝配間隙不均勻,零件毛刺大；⑦凸凹模磨削后退磁不徹底造成廢料上翻,使得凹模磨損,造成間隙和零件毛刺過大；⑧卸料板推料不順暢,傾斜擠壓凸模造成間隙變化（造成卸料推料不順暢的原因主要是卸料螺釘強(qiáng)度不夠,長度不一致,磨凸模刃口后,重裝卸料螺釘緊固不到位；卸料板與凸模干涉也會造成卸料不順,卸料彈簧或橡皮選擇不當(dāng),橡皮的凸模和螺釘開孔過小,擠壓凸模,使凸模變形,造成間隙不均勻）零件毛刺也大；⑨模架精度不高,造成零件毛刺大；⑩沖壓設(shè)備不高,造成零件毛刺大。

沖壓模部件損壞是指模具開裂、折斷、脹開等。沖壓模損壞的主要部件是刃口開裂、崩口、斷裂,損壞原因有以下幾種:①材料的熱處理不當(dāng),硬度偏高,殘余應(yīng)力大,沖切過程中造成斷裂、崩口；②沖頭的強(qiáng)度不夠,在沖裁過程中,沖切刃口發(fā)生了位移,造成斷裂；③落料口尺寸或深度設(shè)計尺寸偏小,容易使槽孔堵塞,造成重疊沖打,落料不暢,容易擠裂凹模,使得凸模折裂；④凸凹模間隙不均勻、錯位會造成凸凹模崩刃、斷裂；⑤凸凹模刃口磨損會使其崩刃、斷裂；⑥由于模具導(dǎo)向不良、傾斜或模板間有異物等原因造成的卡模,也會造成模具變形損壞；⑦操作者不遵守沖裁模具的使用規(guī)定操作,也會造成模具的損壞。

三、結(jié)論

沖壓生產(chǎn)效率和成本對模具的依賴性很大,對生產(chǎn)過程中模具出現(xiàn)的故障,應(yīng)具體問題具體分析,并制定正確的維修方案。及時解決損壞、卡模、刃口磨損和產(chǎn)品質(zhì)量缺陷等問題,處理好模具故障診斷與維修方案,才能減少停產(chǎn)修模時間,縮短生產(chǎn)周期,保證沖壓生產(chǎn)的正常進(jìn)行。