模具维修教材.doc

《模具维修教材.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模具维修教材.doc（65页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流模具维修教材.精品文档.目錄於2008/04/02 卞文華著第一章 :模具維修 1.1 模具維修之意義 11.2 模具維修人員之資格 21.3 模具維修的工具 31.4 模具維修員的觀念： 31.5 模具維修的準備工作: 4第二章 :定位2.1 何為定位？ 52.2 定位之重要作用 62.3 高速連續沖模之基本定位結構與優缺點 72.4 “因地制宜”設計定位結構 82.5 決定前導件尺寸的方法 92.6 除定位結構外還有哪些主要因素影響定位效果？ 10第三章 :沖切間隙理論3.1 概要 113.2 理論總結的來源 123.3 應用方向 133

2、.4 沖切斷面之形狀與名稱 143.5 不同之沖切斷面所對應之單邊沖切間隙 153.6 剪斷過程與受力 163.7 沖子/刀口磨損判定 173.8 不同間隙之表現解說 183.9 不合規律之現象解說 19第四章 :折彎成型理論4.1 向下折彎 204.2 向上折彎 214.3 折彎 224.4 “Z”字形折彎成型 23第五章 :端子S型的產生、糾正、消除理論5.1 什麼是端子“S”形 245.2 “S”形的端子異常表象、原因、對策 255.3 “S”形再現-產生過程分析 265.4 “S”形糾正方式復合角為何可改善 275.5 “S”形產生根源-新沖切方式探討 28第六章 : 沖制品問題點6.

3、1 分離性料屑 296.2 沖切刀口易於耗損 306.3 一般性壓傷 316.4 擦傷 326.5 扇形扭曲 336.6 折彎尺寸未達公差內端子 346.7 折彎shell 35第1章: 模具維修1.1模具維修之意義模具維修著重“維修”兩個字，維修就是恢復到原先的狀態。如果要維修的比原的狀態好很多這就是改善。模具維修要做好兩個工作：第一點：要快速找出發生變異的關鍵點。模具和沖制品尺寸的變化。尺寸會有變異，一定是某一環節產生了變化。其中分為幾個部分：1）零件磨損2）定位件的磨損3）彈性零件的弱化4）模具部品的磨耗5）材料的變異6）沖壓設定和調機的差異第二點：模具的保養。此處所說的保養，不是所說的

4、抹布擦一下加一些油，這不叫保養，這叫清理模具。這裡說的模具保養是針對於模具的部件和零件定出壽命管制表，依壽命管制表定量做部品檢查和更換。1.2 模具維修人員之資格1) 心理素質a.細心理解力佳b.分析能力強c.穩定的個性不急躁2) 技術a.沖切基本原理b.折彎基本原理c.模具結構d.識圖能力e.材料3) 熟練的技能a.機台操作能力b.磨床操作c.模具組立能力d.工具使用能力e.量具使用能力模具維修人員的培養，首先應考慮的是心理素養，技術和技能皆可後天培訓，但是良好的心理素養是無法培訓的。1.3 模具維修的工具1)優秀的模具維修人員須善用以下工具a. 磨床b.量側設備c.拋光用具d.點焊補模機e

5、.顯微鏡f.鑽孔機1.4 模具維修員的觀念：分析修模驗證維修一套模具，首先要做的動作是要去觀察，去看問題出在哪裡，然後再思考怎麼去做，如果尺寸超差了5條（0.05mm），就急急忙忙去移位5條，從然模具暫時修好了，也不是一個合格的模修員，甚至可能是模具死亡的元凶。1).分析的方向：整體局部細部a.整體：模具，機台，材料加工油，閉模高度，SPM，檢知器等會影響到尺寸變異的因素，逐一考量,沖壓尺寸的變異是一個逐漸的過程。如果有很大的變化,應是某一條件產生了大的改變，逐步去排除可能性。模具下機台前檢查的步驟如下：機台設定閉模高度SPM加工油材料模具找出會造成變異的局部因素，再由局部因素分析細節。b.局

6、部：非模具因素應可自行解決，需注意的是閉模高度，機台設定等參數不可隨意更改,否則會衍生出更多新的問題。模具因素的分析應從料帶觀察起，一條正常的料帶應該沒有扇形，扭曲，壓點，導料針短少。如有以上問題，應先處理好去試模再看料帶，這樣才能看到真正的問題。c.細部：針對沖制品的變化，依料帶的變化，一步步的找出變異的原因，直至找出哪個工站的問題，處理某個工站的問題，就是細部問題。2) 做：對造成問題的工站，找出解決的方法，就要做修模的工作。在此要切記，一次解決一個問題，不要造成更多的變異，然後試模的結果。做的要點：a. 不制造更多為異b. 動作確實（磨0.03mm就是0.03mm,磨完後要確實量測，就是

7、0.028mm或0.032mm亦不可，需重新研磨。c. 確認你做的是你要的新零件要量測才能安裝，任何新安裝的零件都需要去檢測，檢測OK才可使用。3) 驗證：修完模具，試模看結果就是驗證你的分析對與錯。如果錯了，尺寸依然NG，代表你的分析是錯的。或者修模不夠確實。1.5 模具維修的準備工作:1).工具準備a .拆卸板手b .裝置零件的藍色盒子c .抹布d .銅棒2).模具維修的素養a .拆卸零件要裝在盒子裡面,不可散落在桌面;b .更換不使用之零件,交給備品管理員處理,不可自行報廢; c .拆卸多少螺絲,裝回多少螺絲;d .正確的使用工具; 例:敲擊要使用銅棒;e .使用完的工具和圖檔要歸回原位

8、;f .安全的操作機台和使用工具;g .修完模具要清理桌面;h .和善的教導操作員技能和方法;I .謙遜的態度 J .平和的工作心態,和睦的相處之道,以理相對,大家是來工作的,不是來專鬥爭工作的; 初學模具維修的員工,首重素養的要求,一步一步從工具使用,模具觀念的建立,不可急於求成,基礎要打好;資深的模具維修員更應注重素養的要求;精進對於模具觀念和精度的要求;這樣才能得到大家的尊重 .第2章:定位第一節 高速連續沖模中定位與定位結構重要性2.1 何為定位？2.2 定位之重要作用2.2 高速連續沖模之基本定位結構與優缺點2.3 “因地制宜” 設計定位結構2.5 除定位結構外還有哪些主要因素影響定

9、位效果？2.1.1 何為定位？ 定義：就沖壓加工過程來講，定位是沖切前材料在模具內確定準確位置的相關動作。 其順序是：送料定位針定位材料放鬆準確定位壓料沖切送料、定位、沖切、再送料，構成了沖床作動的基本循環。對於沖模結構而言，定位即是分布於各工站之間的定位針及其結構2.1.2 定位之重要作用在“沖模維修基本理念”中提到“定位第一重要之觀念”，不僅僅在於理論上定位是如何的重要，而且在於實踐中的深切體會，本文中我們盡量以實例來做說明。第二節:定位之重要影響主要在於以下幾個方面：2.2.1 沖切、折彎、抽引、調整等各功能工站之效用能否正常發揮。1.影響沖切，折彎，抽引之準確位置例一：細長端子，TAI

10、L相對於圓孔正位度規格0.05mm，實際錯位達0.15mm，什麼原因？ 原因分析：a.模具設計時位置偏差？不可能如此大! b.備品加工誤差？沖子、刀口、導位鑲件，全錯向一個方向。會嗎？真正的原因是：定位不準!圓孔是料帶各工站之基準，定位針皆以圓孔為準，各功能工站都是按定位針實際定位之位置為基準，若定位針位置可偏移，加上下料工站越靠近出料口，還有材料少量壓延等原因，錯位之程度就會到你想象不到的程度!2.2.2 影響沖切兩工站或多工站，折彎兩工站或多工站之配合，產生毛頭，錯位，折彎“R”變形等。例一：兩站交叉切處毛頭產生。例二：錯位在端子沖模中，公型端子出現TAIL與倒刺下料錯位，母型端子半沖切T

11、AIL突破不在倒刺正中間等等，頻繁出現，絕大多數為定位不準之原因，維修時定位結構之檢查應首當其沖，否則將刀口移來移去的不正當做法會造成其它許多問題。2.2.3 影響模具順暢生產性1.放鬆時間不準確，對多送少送之微小偏差無法自動調節，擠料頻繁。2.定位針磨損，定位針BUSH磨損，模板定位針孔磨損，定位針孔歪斜，脫料銷、浮料銷彈簧彈力不恰當等，造成圓孔戳傷、帶料，或產生很多粉屑，或擠料頻繁，無法順暢生產。例：定位針磨損帶料 第三節 高速連續沖模之基本定位結構與優缺點2.3.1 浮動式定位結構主要特點：定位針後有彈簧支持，定位針遇強阻力時可後退。種 類：浮動式可分為“有BUSH”，“無BUSH”兩種

12、。優缺點比較：“有BUSH浮動式定位結構”優點：定位針彈性好不易損壞，有脫料功能，適“非”字型料帶。缺點：因BUSH，模板孔磨損，存有間隙，彈簧1彈力減弱等因素，變數多而時有定位不準之異常。“無BUSH浮動式定位結構”優點：定位針彈性好不易損壞，定位較為準確。缺點：彈簧1彈力強弱因素影響，定位準確性介於固定式與有BUSH浮動式之間。因無脫料功能，料帶較薄時，“非”型料帶不宜大量使用。2.3.2 固定式定位二結構 主要特點：是固定於脫料板上，無法後退。 種類：可分為“有BUSH”，“無BUSH”兩種 優缺點比較：“有BUSH固定式定位結構”優點：有脫料功能，適“非”字型料帶缺點：因BUSH，模板

13、孔磨損，間隙增大等原因，仍會有定位不準之異常。 “無BUSH固定式定位結構”優點：定位準確缺點：定位針細小的話，易於損壞，料帶較薄時易帶料引起擠料，同樣“非”字型料帶分料後不宜使用2.3.3 錐形壓料定位結構。(浮動式特例)“錐形壓料定位結構”的特點是定位針直徑大於圓孔，通過彈簧壓力作用達到錐形壓料定位之目的。優點：以較簡單結構達到定位和脫料雙重目的缺點：定位針之傳力彈簧，浮料銷彈簧彈力影響大，定位針易於磨損，無法深入圓孔定位，定位準確度差。 (建議高速沖模設計時不要採用)小結1).通過以上比較，我們不難發現，單從定位準確性來說，“無BUSH固定式定位結構”定位效果最好，而“有 BUSH浮動式

14、定位結構”及“錐形壓料定位結構”定 位效果最差2).近幾年來設計上使用“有BUSH固定式定位結構”之情形較多，效果也較好，沖速可從SPM300至SPM1100，但也有部分工站無法準確定位，尺寸產生變異，所以“因地制宜”設置“固定式”或“浮動式”定位結構，顯得更為重要第四節 “因地制宜”設計定位結構 在高速連續沖模生產中，高速性所帶來的頻繁擠料可能與確保定位準確、尺寸穩定是最基本最重要的矛盾之一，從零件結構，材料，模具工站排配做一些必要的失效可能分析，可有效減少異常程度或基本消除異常。這裡根據實際改善的案件做一些介紹。2.4.1 單料帶，對叉式，材料厚度較厚(如0.30mm以上)，可優先考慮“無

15、BUSH固定式定位結構” 對於單料帶，或對叉式料帶來講，carrier之定位圓孔靠近導料板，導料板設計有脫料之功能，所以定位結構設計單無需考慮脫料。1).抵抗料帶遇阻力拱起或被帶起之能力強2).“非”字形，模具設計上可在導料板上設計“拱橋”，增強脫料功能。3).若厚材用到浮動式定位針，在不戳傷圓孔時定位針後退會不被發現，以及對於多送少送之糾正功能更為減弱。例：(T=0.32)某一新沖模倒刺錯位頻繁，定位結構改進：通過彈簧彈力調整驗證，舊有模板改固定式定位針，直接固定式設計(翻新時更換)，消除了錯位，也驗證了定位針影響之重要性，引起大家重視，由此推廣至許多套模具。2.4.2 一種很好的定位結構組

16、合-固定式間隔浮動式保證準確性同時增強脫料功能，適於薄料帶，“非”字形1).薄料帶，“非”字形使用固定式定位針間隔浮動式可有效 解決脫料問題。 2).排序時建議將固定式排於需沖切下料之工站附近。3).分料之後基本是CAMBER調整工站，無需排固定式。4).排配時需特別精心照顧各工站工能。5).有一種方法是在固定式定位針兩邊加頂料銷增強脫料功能，用於低速五金沖模還可以，用於高速沖模則不宜，因彈簧彈力是個變數，高速時反應會不及時且力道不平衡。6).我們講定位組合，也反應各種定位結構亂七八糟排在一起，這樣會不利於模具及備品零件的標準化，有達“設計簡單化”的基本觀念。 下面是某端子沖模定位排列示意圖，

17、原定位結構全為“有BUSH浮動式”，經組合改進後，根絕了“倒刺錯位”異常，也根絕了不斷調送料PITCH的錯誤做法(98年底)圖面對於浮動式定位結構而言，脫料彈簧越弱越會引起失效，失效則起不到應有之效果，起不到效果則不如用固定式結構，以確保尺寸穩定-ZIF 8 PIN模全部改固定式，對於定位認知的有了進一步發展。2.4.3 定位針直線段設計-因板厚，外徑而異，不可教條化按照設計理論，定位針直線段設計應為1.0T1.5T,但遇到材料厚度較厚而定位針外徑較細時，為避免定位針崩斷，其直線段設計可小於1.0T。此類模具生產速度一般不會超過SPM600，可保證有足夠時間導正位置，確保定位精度。下面是定位針

18、0.6mm，T=0.5mm,定位針直線段由1.5T減少為0.5T情形，一天近10支的異常損耗由此幾乎全部減少(Future Bus沖模)。2.4.4 浮料銷高度及彈簧強度選擇甚為重要高度不足，彈力太弱送料機放鬆後材料無足夠時間或無法頂料到位，容易定位不準或引起擠料道理如圖示，R/A SLOT1驗證過程第五節 決定前導件尺寸的方法2.5.1 前導件的直徑與孔的關系.前導孔與前導件直徑的差值越小,定位的精度就會越高,但孔的變形或材料被吊起等的不順事故也會增多,因此,前導件必須具有相對於孔的適當放松量.放松的程度依制品的要求而定.(圖1)所示,為前導件與前導孔之間放松量的參考值.t0.20.30.5

19、0.81.0 1.21.523C精密0.010.020.020.030.040.05一般0.020.030.040.050.060.07圖1 前導件與前導孔的間隙2.5.2 前導件的突出量1) 前導件頭端的炮彈形狀或推拔形狀終了後,就到了導引前導孔的直桿部.此直部伸出於脫料板面或沖頭的量,就是前導件的突出量.這個量太小的話,會導致定位不良.太大的話,在前導件的復位工程時,發生材料吊起事故的可能性就會增高.2) 前導件的直桿部接觸到的是沖孔加工後的切口剪斷面(參考圖2).因此,當材料的板厚變厚時,突出量做得比板厚還小也是常有的事.而當材料板厚較薄時,發生的情況雖然也可謂相同,但由於前導件的突出量

20、難以管制,所以就設定在大於板厚的長度上.設定比數值的大致標准如(圖3)所示. 圖2 沖剪的切口面與前導件的關系0.3tX L1附件：沖子/刀口/脫料板鑲件功能1.目的：指導沖切間隙修正，大小支(工站配合)修正2.內容：(1)沖子功能-外形 (2)脫料把鑲件-位置與尺寸 (3)刀口-沖切間隙配合一.沖子功能-零件外形 如果沖子寬度尺寸不合標準，則對相鄰兩支外形尺寸有影響，對於端子模來說，我們需要的是沖切之後之餘料，所以沖子外形影響端子外形。二.脫料板鑲件-(除導位之外)位置與尺寸 1.沖子固定孔之間隙0.005mm/邊 沖子與脫料板鑲件之間隙0.0020.003mm/邊 沖子之沖切位置基本由脫料

21、板鑲件之刀口位置來導正2.當鑲件之框口，不同個之間相對位置有差異時，沖切時有大小支，錯位之異常(應在0.010.03mm內)。 我們來判別鑲件之位置是否正確，要以圓孔(標準時)來判 別(首先要保證定位是準確的)。三.刀口-沖切間隙配合1.如果端子無錯位，大小支時，端子有吃單邊或間隙過大 時，請修正刀口位置，以達到間隙均勻之目的。2.刀口位置修正之精簡計算如一組刀口切1支端子右側，1支左側，如下表象：對策:下刀口左移修正位置即可。如果設計之間隙為0.01/邊，則間隙在刀口之分配如下圖：右側為左側之4倍(4/5t:1/5t=4:1)總間隙0.02分為5等份：0.004/份，則左側為：0.004mm

22、(左邊)右側為：0.016mm(右邊)要想兩邊均等的話右側要分0.006的間隙給左邊，近似移刀口向左側0.005即可。重點內容再提示1.破斷角和沖切間隙，材料特性有關2.為達到同樣剪斷面形狀，針對黃銅沖切間隙設計相比青銅要小一些。3.“裂痕”出現是沖切過程正最關鍵的事情4.沖子磨損剪斷面從表面上來看，比例增加，好象間隙太小，其實不然。5.刀口磨損-毛邊，刀口崩-毛頭，沖子崩-粉屑6.以力矩表示使“裂痕”產生的沖切作用，以力臂代表間隙，則剪斷面之大小代表所需的力量-槓桿原理可解釋間隙大剪斷面小的現象。7.上小下大的沖切面形狀為翻料造成，翻料是有動力的。思考題1.為什麼沖子磨損時邊緣弧會增大？2.

23、你認為同種材料不同間隙時剪斷面不同的原因是什麼？3.你認為上小下大之剪斷面異常原因是什麼？該怎樣糾正和預防? 4.如果制品需要較大之剪斷面時，可採用哪一些方法？第4章 折彎成型理論 概要l 向下折彎 A.折彎方式 B.入子配合(標準配合，過量R配合) C.折彎成型兩段式理論 D.90成型方式l 向上折彎l “Z”字形折彎成型一.理論總結來源： (1).SLOT1端子沖模兩種日本沖模和光模，城南模改善。 (2).ZIF端子沖模R角成型穩定性改善 展開長度計算方法，回彈量設計可從相關資料中查得，我們的重點在於生產性方面的探討及一些觀念的樹立，一些一般理論無法涉及的細節認識。二.應用方向： (1).

24、標準折彎配合設計 (2).模具不穩定性查核與改善。 (3).一般理論的細節補充與平常錯誤糾正4.1 第一節 向下折彎一.折彎方式-必須要以沖子方式來折出想要的角度。未甚麼不用脫料板鑲件來直接成型呢？ 因為在壓料過程中折彎，因料帶移動而無法準確定位，產生變形機率大，可作為微量糾正工站，同時前站沖子成型出的稱度必須盡可能大。(如ZIF端子R角成型) 我們所遇到的，定位針都在脫料板上，成型入子之高度必然高於定位針之有效長度，在未定位之情形下下成型，其位置難以保證。 但是：我們一定要知道，如果你的沖床精度不是非常好的話(平行度，曲軸熱脹冷縮，軸間隙)，如果是向上成型或“Z”字成型，脫料板成型之穩定性遠

25、遠大於沖子!S+S折彎創新： 當我們將定位導引與折彎角度精確設計做成兩站S成型時，起到穩定性與消除沖子壓傷的雙重效果技術上要做到自我突破，不斷創新變異大 (間隙/位置/沖速/下死點高度)二.入子配合 1.標準配合 即：下模入子 R=上模沖子R-材料厚度T優點：成型較為穩定，適T較小狀況(閉模間隙小，上下配合精度好情況下)，受閉模間隙變化之影響度小 缺點：T較大時(如0.5mm)，或材料較硬時，不易成型，回彈量較大。下模入子R設計：依端子圖面所需之數值，可以不考慮回彈，因回彈量很小。2.過量R配合 即：上模沖子R=下模入子R+材料厚度+過量R 過量R之取值：10%T50%T為宜優點：對於厚材或較

26、硬材料來講，比較容易成型缺點：不適於軟質材料，對沖程高度或每一次打下之微小 差異反應敏感3.兩種配合之區別 (90成型為例) A標準配合 受力面為整個區域，受力均勻 B過量R配合受力區域為局部，各點程度有別，材料較大變形4.成型時必須夾緊材料 成型部位必然是端子局部，要壓緊其余部分以防止材料移動，位置不準，可以用脫料板及下模板壓緊，亦可以是脫料板與lift夾緊三.折彎成型兩段式理論 1.成型沖子直線段對難易度之影響S距離應1T若0則成形不易2.小角度，小R成型困難-回彈量太大 如slot1之低TALL成型極端驗證法(尖端情形)為什麼？因為材料發生塑性變形之區域太小，結果難以固化。3.材料變形兩

27、段式理論 (1).沖子導位段下降之過程中即有已發生變形(此時若沖子 退出，材料亦有塑性預折) (2).沖子R與下模入子R隔材料撞擊，材料變形加大並固 化塑性結果下降中若沖子脫開材料亦有少許折彎!結論：因此沖子之高度斷差對圖面成型之難易度有影響。折彎之最終效果是下降過程及瞬間撞擊之綜合效果。若你的H可以較大，則可適當減少設計的角度回彈量。四.90成型方式1.可採用方式，兩個工站 Type1：預成型成型Type2：成型 調整三個工站type：預成型成型調整 (如 CLIP590,BTB各料號)2.預成型+成型方式設計圓心距由以上之位置關係可導出為3.1415*R/4+補正值設計時用的展開係數在不同

28、折彎方式下都會不同，公司系統中內建的資料為分2次折彎時較準。4.2 第二節 向上折彎一.向上成型以脫料板鑲件向下拍擊為宜，沖子不宜(會有變形與不穩定) 二.同樣有成型兩段式影響導位段越高越穩定，成型越容易三.必須以強力LIFT壓料夾持四.脫料板成型之影響因素： 1.SPM(沖床慣性力) 2.傳力銷長度 3.傳力彈簧力量 4.副導柱(套)精度 5.定位穩定性程度等4.3 第三節 折彎4.3.1 折彎細部L形彎曲加工是由沖模及材料壓塊將材料牢牢夾住,用沖頭進行彎曲的加工法.被壓住的材料滑過沖頭端面的R部(沖頭肩部半徑:滑動R值),以沖模R部(沖模肩部半徑:彎曲半徑)做為作用點產生彎曲變形,因而完成

29、彎曲.到達沖頭R部的終了位置時,彎曲即已結束,但沖頭還會再向沖模內壓進去(壓入量),以使彎曲形狀穩定.此時,沖頭與沖模的間隙稱為彎曲餘隙.所取的餘隙通常與材料板厚相同. 圖A 圖B解析圖A:上圖表示在向下折彎過程中材料發生的不同變化 RARBRCRDRERF(即:R所折彎的彎曲度)RG表示下模入子折彎RH表示折彎沖子肩部半徑(滑動R值)I表示折彎沖子壓料直線部J表示折彎沖子成型直線部T表示材料料厚K表示折彎間隙解析圖B:上圖表示在向上折彎過程中材料發生的不同變化RARBRCRDREJ3T),J大則有帶料的風險,需按實際狀況修改.K之功用:加強折彎的穩定性(0.9T5RBRCRDRERF)B.向上折彎方式步驟如下:向上折彎過程中材料彎曲隨著折彎角度變化而變化折彎角度22.54567.577.59090材料彎曲RA=19.8RB=11.7RC=8.4RD=7.8RE=6.6RF=5結論折彎角度越大材料彎曲的R值越小即: (RARBRCRDRERF)4.3.2 折彎材料受力狀況圖A 金屬板料彎曲加工應力狀況 圖B 在彎曲變形時產生的彈回4.3.3常用折彎方式 4.4 第四節 “Z”字形折彎成型一.成型一般結構兩站折彎二.“Z”字成型設計時切記兩點： 1.第二站不要重復成型第一折(下圖1處)，第一折需將1 處成型到位 要知道材料在1處和2處所受到的力量是絕對