拉伸模试模方法

拉伸模试模方法

在冲压模具拉伸, 故障诊断以及工艺研讨会上, 表演几个魔术对我来说是不寻常的. 过后, 我会解释魔术背后的原理. 我这样做有两个原因: 首先给会议参加者一些娱乐, 其次, 向他们说明没有魔术这回事, 只有物理学。

本文专门介绍一些使用多年的调试模具技巧. 根据合理的数据采取正确的永久措施, 对工模师傅, 维修工以及技术人员来讲这些技巧是非常重要的. 它们只是用来收集一些数据为以后采取正确的永久措施做准备. 然而, 有很少的情况下, 这些技巧或被用在小批量生产当中. 注意:过度使用这些技巧会损坏模具. 对每种技巧, 要注意警诫性的陈述.

1-----金属拉伸件褶皱和松弛问题的解决方案

褶皱起因于不充分的拉伸或失去控制的压缩. 如果展开平板在压边圈面上起皱, 绝大多数起因是后面四个因素之一: 不充分的压边力; 凹模和压边圈表面不良的匹配; 凹模和压边圈表面间的平衡块; 压边圈的变形。除了压边圈的变形外, 这些因素都可以通过最小的永久性调整来矫正, 像增加压边力, 调整平衡块的高度, 重新布置压边圈或凸凹模。不管怎样, 在对整周零件拉伸时, 不充分的薄板材料拉伸可导致零件褶皱. 为了模拟拉延筋的效果, 我们可以在展开平板特定处单面或双面放置粗布或砂纸, 来限制金属流进凹模型腔. 引起摩擦的粗布和增大施加在展开平板上的压力来模拟拉延筋的效果从而帮助减小零件起皱(见图一). 一旦你决定通过限制金属的流动可以减小或消除褶皱后, 你就可以在压边圈有问题处放置永久性拉延筋.

注意:过多的使用模拟拉延筋会导致模具表面磨损. 当压力圈打死时, 这种情形不要采用该方法, 如果采用会导致压边圈断裂. 不要用在表面处理过的凸凹模面上.

当粗布或砂纸不能使用时, 在展开平板特定处增加尺寸也有帮助. 增大展开平板的尺寸影响拉伸率. 拉伸率直接体现在拉伸冲头和展开平板边缘之间的关系---拉伸冲头和展开平板边缘之间的距离越大, 限制流动的阻力越大, 主要是因为在压边圈和模具表面间有额外金属板表面被夹紧. 试着用不同尺寸和外形的展开平板进行实验.

注意:虽然增加展开平板尺寸可以减小褶皱, 但也增加了单件的成本. 永久性的措施可以是加拉延筋, 减小模具切入圆角或在有效果面积处(见图二)增加压边力.

3-----金属拉伸件褶皱和松弛问题的解决方案

在很多情况下, 拉伸模设计时不放置平衡块. 平衡块是一些安装在压边圈或模具表面上用来维持压边圈和模具表面间间隙的垫片. 没有这些关键的平衡块, 通过施加压力在展开平板上来控制金属的流动, 而正是这个压力导致零件严重地起皱和撕裂。增加在展开平板上的压力可以消除褶皱, 但更容易导致零件严重地撕裂. 减小在展开平板上的压力可以减少撕裂, 但增加了零件严重褶邹的可能. 在这种情况下, 有必要采用平衡块. 平衡块会导致压边圈轻微的变形, 通过这个变形来达到在展开平板上不同位置施加不同的压边力. 模工师傅通过使用平衡块可以在一处压紧板料(减小皱褶)而在另一处让更多的金属流动(减小撕裂). 为了模拟平衡块的功效, 在展开平板轮廓外围压边圈表面上放置一小块同样板材再加上额外一块10%板材厚度的垫片. 通过调节这个垫片的厚度, 你可以控制金属的流动(见图三). 永久性的解决方案是在拉伸冲头周围压边圈重要位置处铣出一些槽来并放置固定平衡块.

采用平衡块也能够帮助解决撕裂问题. 增加垫片的厚度也就是增加模具表面和压边圈间的间隙从而容许更多的金属向前流动.

5----- 金属拉伸件断开和撕裂问题的解决方案

润滑剂大大地影响金属的流动. 使用薄膜来模拟拉伸操作时超级润滑剂的作用. 垃圾袋或氯乙烯薄膜用做润滑剂时工作的很好, 但是, 高强度食品杂货店购物袋是最好的. 放置这个薄膜在展开平板的两面, 整个平板, 或在你想增加金属流动的区域. 使用这种特殊润滑剂减小摩擦力和减少或消除撕裂问题. 记住: 这个过程仅用于工艺实验来收集数据, 为永久性工模具修改做准备. 虽然,一些少数公司使用这种方法生产, 但它不是最经济的减小摩擦力的方法. 永久性的方法是: 增大模具切入圆角, 减小展开平板尺寸, 凸凹模表面处理或者是调整平衡块.

6----- 金属拉伸件断开和撕裂问题的解决方案

你曾经生产过表面一侧一点长或短的零件吗? 这个粗糙,不寻常但有效的铝基带就派上用场了. 铝基带能用在整形工位上一定面积处. 这个过程用来模拟焊接模具以及修改模具的几何尺寸后产生的效果. 它能临时用来挤压或拉扯零件的表面. 注意:放置铝基带到冲头或凹模型腔时, 冲头和凹模在配合面处都应当粗抛光. 另外, 铝带在生产当中会脱落, 导致模具损坏. 永久性的解决办法是通过再加工或焊接(如果必需的话来改变凸凹模的形状(见图四).

重复一遍, 这些试模方法不是解决冲压过程中出现的问题的永久性方案. 它们被用来收集数据, 帮助你作出聪明的, 永久性的解决办法.