模具壽命延長妙招：汽車模具標準件沖壓模具設計制造及維修
汽車沖壓模具對于汽車制造業(yè)來說十分重要，模具最初設計、生產(chǎn)過程以及后期的維修都是必須研究的重點。汽車模具標準件的維修是極其細致的工作，每個損壞的汽車模具標準件都需要精心的維護和保養(yǎng)，這樣才能夠達到我們預期的效果，延長模具的使用壽命。
通常情況下, 汽車沖壓模具使用壽命是六十萬到八十萬次。在對汽車沖壓模具設計和生產(chǎn)的過程中不僅應該切實滿足車身零件在工藝方面的要求, 同時, 還要高度重視其在設計和制造過程中所應用的機械設備、操作方式、運輸方式、模具安裝以及廢物處理等方面的問題。在沖壓模具設計及制造過程中主要應該考慮以下五點:
(1)價格。在汽車沖壓模具設計和制造的過程中, 首先需要考慮的因素是它的價格, 將會影響到產(chǎn)品最終的銷量。
(2)質(zhì)量。汽車安全系數(shù)的高低通常都是由沖壓模具決定的, 因此, 沖壓模具的質(zhì)量也會直接影響產(chǎn)品的銷量。
(3)人性化。在汽車沖壓模具設計的過程中, 人性化也是應該考慮的重要因素, 而且要重視對其維護和修理方面, 讓模具的局部可更換性體現(xiàn)地更強。對于那些更換頻率比較高的部件, 在設計的過程中應該設置更高的標準, 這對于供貨和購貨兩端都極為有利。不過我國汽車行業(yè)對于沖壓模具的人性化方面考慮的還比較少, 只是注重制造工藝和生產(chǎn)程序的簡單化, 導致了模具零部件在標準化方面有所欠缺, 所以導致在維護和修理方面的難度都比較大。
(4)原材料。近年來, 我國在汽車沖壓模具制造的選料上已經(jīng)具有較大的優(yōu)勢, 通常都是利用合金鋼或者合金鑄鐵等。
(5)精度。在模具生產(chǎn)中, 精度將會直接影響到裝配完畢之后各個零部件間的契合程度, 以及間隙一致性的呈現(xiàn)。
二、汽車沖壓模具維護和修理
汽車沖壓模具由于其所處的工作環(huán)境比較惡劣, 在使用過程中, 常會出現(xiàn)工作部位、契合部位、滑動位置磨損, 甚至損壞的現(xiàn)象。同時, 由于模具設計制造過程復雜、精度高、周期較長、成本較高等因素, 所以在使用過程中, 對其所出現(xiàn)的問題要及時維修, 從而保證精度、提高壽命。
沖壓模具成本高，通常是模具總成本的20%～25%。這是因為除了模具的生產(chǎn)成本高外，模具的維修和維護成本也很高，而原模具成本僅占模具總成本的40%左右。因此，及時維護模具，防止模具損壞，可大大降低沖壓生產(chǎn)模具成本。
模具損壞后，有維修和報廢的選擇。
一般情況下，沖壓模具的非自然磨損和撕裂失效，如非臨界零件的失效、小沖孔模的斷裂、沖孔模的上升、空心模板的開裂、切削刃的尖端等。其中大部分可以通過維修恢復到正常狀態(tài)，再用于沖壓生產(chǎn)。然而，當模具的關(guān)鍵部位受到嚴重損壞時，如模具表面發(fā)生凸凹損壞，一次性維修費用可能會超過沖壓模具成本的70%，或長時間使用導致模具接近報廢狀態(tài)時，維修的意義就不大了，則應考慮報廢模具。如果遇到模具維修技術(shù)太復雜，維修模具成本太高，維修周期過長導致嚴重影響沖壓的正常生產(chǎn)時，應果斷選擇報廢模具，并重新制造模具予以代替。
在正常情況下，模具的主要失效模式是過度磨損，所以對于模具破壞形式和維修方法的研究十分重要，選擇正確的維修方法和處理方法可以大大節(jié)省成本。
模具損壞的一般形式有模具開裂、破損和漲裂等情況，如果想要把模具損壞問題徹底解決，那就必須從模具設計、制造工藝和使用3個階段去尋找原因。
對模具的制造材料是否滿足要求以及加熱制造過程是否合理，是必須進行檢查的。一般來說，材料熱處理的工藝對模具的質(zhì)量有決定性影響。假如制造模具時，淬火達到的溫度高于規(guī)定值，進行的方法和淬煉時間不符合要求，回火次數(shù)選擇不當，這些都會導致沖壓生產(chǎn)后模具損壞?？自O計的尺寸和深度與初始設計值不相符，極易導致孔槽在模具制造過程中發(fā)生堵塞，從而最終導致跌落板損壞。彈簧的彈力值設計太小或剛好達到極限值，會直接導致彈簧發(fā)生瞬間斷裂，從而使下降板傾斜，最終損壞部件。沒有足夠的緩沖部件或是固定螺栓強度不達標，會直接致使沖頭掉落或折斷。模具在現(xiàn)實過程使用中，零件位置、零件安裝方向存在誤差、螺栓沒能夠緊固、工作臺的高度降低、送料設備和壓力機發(fā)生異常故障，都會對模具造成嚴重的損壞。如果異物進入模具而沒有得到及時的清理，再繼續(xù)工作生產(chǎn)，很容易使模具的沖裁板、沖床、下部模板和導軌柱損壞。
汽車沖壓模具的維護和修理雖然非常復雜, 但經(jīng)常出現(xiàn)的故障及維修方法主要有以下7種情況:
(1)翻邊整形制件變形。在翻邊和整形過程中常出現(xiàn)制件變形的現(xiàn)象, 特別是在表面件中的變形, 對制件的質(zhì)量影響比較大。一般解決方法是加大壓料力, 如果是彈簧壓料可采用加彈簧的辦法, 對上氣墊壓料通常采用加大氣墊力的辦法;若在加大壓力后, 仍存在局部變形, 就要找出具體問題點, 檢查壓料面是不是出現(xiàn)局部凹陷等情況, 此時可采用焊補壓料板的辦法;壓料板焊后再與模具的下型面進行研配。
在翻邊整形過程中，經(jīng)常會發(fā)生制件的變形。一般情況下，如果變形發(fā)生在非表面件上，對制件的質(zhì)量不會有太大影響。但如果是表面件，那就會非常嚴重，因為一點變形將給外觀帶來致命的質(zhì)量缺陷，影響整車的外觀。
制件在成形和翻邊時，板料容易發(fā)生變形和轉(zhuǎn)動，如果壓料不緊就會發(fā)生變形。即使在壓料力夠大的情況下，如果壓料面表面凹凸不均勻，并且還存在空隙的話，也會造成上述狀況的發(fā)生。如果真的發(fā)生了這種狀況，就需加大壓料力度。如果使用的壓料面是彈簧壓料的話，可采用增加彈簧的方案；如果是上氣墊壓料，則應采用加大氣墊壓力的方案，加大壓力后，如果在局部還有變形，可用紅丹標示出問題點，檢查是否有凹陷出現(xiàn)在壓料面局部，并對壓料板進行焊補。
(2)刀口崩刃。
崩刃現(xiàn)象在模具使用過程中也是非常常見的，是沖壓模具的一個維修重點。引發(fā)的原因有很多種，無論是哪一種都會對模具的質(zhì)量產(chǎn)生影響。一般會根據(jù)刀口崩刃的情況來進行處理，當崩刃的程度較小時，需要使用砂輪機對崩刃處進行打磨處理，然后進行焊接固定，防止二次崩刃的出現(xiàn)。進行焊接時需要采用與模具材料合宜的焊條進行，一般采用堆焊的方式進行焊接。
刀口的崩刃如果很小, 通常要將崩刃處用砂輪機磨大些, 用相應的焊條進行焊接, 以保證焊接牢固, 不易再次崩刃。
(3)拉毛。刀口崩刃拉毛主要發(fā)生在拉延、成型和翻邊等工序。要對照制件查找模具相應的拉毛位置, 用油石將其推順, 注意圓角大小要統(tǒng)一, 然后再用細砂紙進行拋光。
(4)修邊和沖孔帶料。由于修邊或沖孔時模具的壓料或卸料裝置出現(xiàn)異常導致修邊和沖孔帶料。此時, 也要對照制件的部位找出模具的相應部位, 如果模具壓卸料板存在異常, 就對壓料板進行補焊, 如果模具壓卸料板沒有問題, 可以檢查模具的刀塊是否有拉毛現(xiàn)象。
(5)廢料切不斷。由于操作人員在生產(chǎn)過程中沒有及時對廢料進行清理, 造成廢料的堆積, 最后在上修邊刀塊的壓力下造成廢料刀的崩刃, 從而造成廢料切不斷的現(xiàn)象。其修理的方法與修邊崩刃的辦法類似。
(6)毛刺。由于模具刃口間隙造成制件在修邊、沖孔和落料時出現(xiàn)毛刺過大的現(xiàn)象。間隙大時, 修邊和沖孔工序采用凸模不動而修整凹模的辦法, 在落料工序當中則采用凹模不變而修整凸模的辦法。間隙小時, 要依據(jù)模具間隙的大小進行調(diào)整, 以保證間隙的合理。對于修邊沖孔模而言, 采用間隙放在凹模的辦法, 而對于落料模而言就應采用放大凸模的辦法, 從而保證零件的尺寸在修理前后不變。
(7)沖孔廢料堵塞。由于廢料道不光滑、廢料道有倒錐度、廢料沒有及時清理等原因?qū)е聸_孔廢料堵塞。要保證A面和B面都處于光滑和等直徑狀態(tài), 就可以保證廢料不會被堵塞。
(8)卡模。在模具沖壓過程中，如果出現(xiàn)了模具發(fā)生合模不靈活甚至卡死現(xiàn)象時，就必須馬上停止一切生產(chǎn)活動，尋找出故障原因，對故障進行清除。不然故障導致的后果將無法估量。引起卡模故障的主要原因有：送料機送距、壓料、放松調(diào)整不當；
生產(chǎn)中送距產(chǎn)生變異；送料機故障；材料弧形，寬度超差，毛邊較大；模具沖壓異常，鐮刀彎引發(fā)；導料孔徑不足，上模拉料；折彎或撕切位上下脫料不順；
導料板之脫料功能設置不當；材料太薄，送進過程中發(fā)生翹曲；模具架設不當，與送料機垂直度偏差較大。
發(fā)生上述狀況時，要對模具進行重新調(diào)整并及時維修。要定時更換材料，控制進料質(zhì)量，消除料帶鐮刀彎并維修沖導正孔凸、凹模。調(diào)整脫料彈簧力量，修改導料，防止出現(xiàn)料帶上帶情況。在送料機與模具間加設上下壓料、上下擠料安全開關(guān)，必要時需重新架設模具。
(9)刃磨維修。
在沖壓過程中，模具可以適當進行刃磨，可以能有效改善模具使用壽命，節(jié)約模具成本，大大降低產(chǎn)品費用。當切削刃口的邊緣出現(xiàn)一定程度磨損時，原始的銳刃會變鈍，導致沖裁件的毛刺過大，降低尺寸精度。
因此，模具必須進行刃磨，以恢復其鋒利的切削刃，減少切口毛刺和尺寸形狀的偏差，提高成形零件的表面平整度。如果不及時研磨模具，使用遲鈍的刀片切割，會使模具在使用過程中存在毛刺摩擦，大大縮短了模具的使用壽命。當制造件的毛刺量超過允許毛刺量時，應立即停止生產(chǎn)，
(10)沖頭、沖套：汽車模具標準件上使用的沖頭、沖套大部分都采用標準件，汽車模具在使用過程中沖頭易出現(xiàn)折斷、彎曲和啃壞現(xiàn)象。沖套一般都是啃壞的.沖頭和沖套的損壞一般都用相同規(guī)格的零件進行更換.沖頭的參數(shù)主要有工作部分尺寸、安裝部分尺寸、長度尺寸等。
(11)緊固零件：檢查緊固零件是否松動、損壞現(xiàn)象.采取的辦法就是找相同規(guī)格的零件進行更換。
(12)壓料及卸料零件：壓料零件如壓料板、優(yōu)力膠等，卸料零件如卸料板，氣動頂料裝置等。保養(yǎng)時檢查各部分的裝配關(guān)系及有無損壞，對損壞的部分進行修復。氣動頂料檢查有無漏氣現(xiàn)象，并對具體的情況采取措施.如氣管損壞進行更換等。
(13)彈簧等彈性零件：在使用過程中，彈簧是汽車模具最易損壞的零件之一，通常出現(xiàn)斷裂和變形現(xiàn)象.采取的辦法就是更換，但是更換過程中一定要注意彈簧的規(guī)格和型號，彈簧的規(guī)格型號通過顏色、外徑和長度三項確定，只有在此三項都相同的情況下才可以更換。
三、結(jié)語
汽車沖壓模在汽車制造業(yè)中占有重要地位，沖壓模具的質(zhì)量與前期的設計、生產(chǎn)直至最后的維修都是密切相關(guān)的。所以要提高對沖壓模具的設計要求，從根源上改變狀況。模具畢竟是消耗性設備，在后期使用中難免會出現(xiàn)問題，所以提高維修技術(shù)，對于延長模具的使用壽命至關(guān)重要。
總而言之, 在汽車制造行業(yè)中, 沖壓模具占據(jù)著較為重要的位置, 跟模具的設計、生產(chǎn)以及維修等都有著密切的關(guān)系。我國在汽車沖壓模具的生產(chǎn)加工上已經(jīng)獲得了一定的成果, 不過還存在著較多的問題, 在對其進行設計的時候?qū)δ＞弑旧硖^注重, 具有較強的隨意性, 對生產(chǎn)工藝合理性方面的考慮較少, 標準化程度低下, 導致維修難度極大。相關(guān)從業(yè)人員應該積極探索, 切實設置出一套符合我國國情、科學合理的沖壓模具設計制造體系, 從而促進我國汽車行業(yè)科學快速的發(fā)展。
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