模具钳工论文.doc

冷冲压模具钳工摘 要冷冲模是广泛运用的模具之一，种类包括冲孔模、落料模、弯曲模、拉深模等，近年来冷冲模的应用越来越广泛。冷冲压具有成本低，产品质量稳定，能加工多种性能，状态的零件。同时它的应用和普遍也受到模具寿命和生产安全等方面的制约。通过熟悉各类模具的加工特点及内部结构，完成模具总体结构分析；随后作者进行毛坯尺寸、排样、工序尺寸、冲压压力、压力中心、模具工作部分尺寸等工艺计算，力争以最好的性价比设计了模具各零件的结构及装配关系，在此基础上确定模具的外形，完成了装配图和非标准的零件图。前言模具的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志，就我国而言，经过了这几十年曲折的发展，模具行业也初具规模，从当初只能靠进口到现在部分进口已经跨了一大步，但还有一些精密的冲模自己还不能生产只能通过进口来满足生产需要。随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使的模具的应用和设计更为方便。随着信息产业的不断发展，模具的设计和制造也越来越趋近于国际化。现在模具的计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）技术的研究和应用。大大提搞了模具设计和制造的效率。减短了生产周期。采用模具CAD/CAM技术，还可提高模具质量，大大减少设计和制造人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新和开发上。尤其是pro/E和UG等软件的应用更进一步推动了模具产业的发展。数控技术的发展使模具工作零件的加工趋进于自动化。电火花和线切割技术的广泛应用也对模具行业起到了飞越发展。模具的标准化程度在国内外现在也比较明显。特别是对一些通用件的使用应用的越来越多。其大大的提高了它们的互换性。加强了各个地区的合作。对整个模具的行业水平的提高也起到了重要的作用。一、模具钳工模具钳工主要工作是模具制造、修理、维护）以及设变更新。除模具之外，模具钳工的工作范畴也包括各种夹具、钻具、量具的设计、制作与维护。此外，某些行业还要求模具钳工有能力对一些有特殊要求的工装设备进行设计、加工、组装、测试、校准等。二、钳工的基本技能在日常工作中，模具钳工需要掌握诸如划线，錾削，锯削，锉削，钻孔，扩孔，锪孔，铰孔，攻螺纹，套螺纹，矫正和弯形，铆接，刮削，研磨，装配，调试，维修，尺寸测量等基本技能。二、钳工的技能要求模具钳工属于技能工种，相对而言对理论知识要求较少。具有高中的数理化基础就具备了基本要求，不需要高深的理论基础。除高中阶段的基础知识以外，还要求机械制图、机械识图的相关知识。模具钳工对技能要求较高，强调动手能力。除了有关模具、夹具等知识与技能以外，还要求有操作各种机床的能力，比如车床、钻床、铣床、磨床，以及手工工具等等三、钳工的工作范围主要有划线、加工零件、装配、设备维修和创新技术。 （1）划线对加工前的零件进行划线。 （2）加工零件对采用机械方法不太适宜或不能解决的零件以及各种工、夹、量具以及各种专用设备等的制造，要通过钳工工作来完成。 （3）装配将机械加工好的零件按机械的各项技术精度要求进行组件、部件装配和总装配，使之成为一台完整的机械。（4）设备维修对机械设备在使用过程中出现损坏、产生故障或长期使用后失去使用精度的零件要通过钳工进行维护和修理。 （5）创新技术为了提高劳动生产率和产品质量，不断进行技术革新，改进工具和工艺，也是钳工的重要任务。总之，钳工是机械制造工业中不可缺少的工种。四、模具钳工作业的要领（一）型面尺寸的确认：根据图面尺寸或样件尺寸来确定1首先，根据图面尺寸，全面检视，了解该模具所有型面尺寸，有不清楚的地方，要提出来，弄懂、弄明白； 2在没有图面尺寸的情况下须按样件尺寸确认。（二）上、下模基准钳工作业时 ：1. 请注意：凸花的尺寸是绝对尺寸，凹花的尺寸是相对尺寸，应以此为原则去清角或清除多余加工量，不能盲目、简单地根据红丹吃进状况随意地判断和动作。 清角时,砂轮片或乌钢刀切入量不要太深、参差不平顺，应预留修顺量。2. 打磨上下模表面雕刻痕迹时需注意带柄砂轮走向应与刀具雕刻路径交错打磨。3. 无论是凸花R角，还是凹花R角，打磨和清角后，R角都应光滑圆顺，绝不允许有凹凹凸凸的现象。 4. 模具需要补焊铸铁焊条时，先用火把该补的地方烧干透，有可能的话，可用砂轮机磨去表面一小层后方可焊补，这样可以减少砂孔。（三）合模： 1. 确认上下模导板间隙均匀性和间隙值（一般为0.050.08mm）。 2. 应以下模为基准研合上模，先确认型面贴合度， 若发现存在不平衡状况，必须找出问题点所在并经论证后才可研合； 3研合时要注意平衡块功能的使用：平衡块是用来确保上下模研合的平衡度，以消除由于机台工作面的不平衡而导致模具研合面的倾斜。 4合模作业规定，凸凹模接触红丹面积须达90%，活塞管理面须100%接触，其他非管理面红丹接触面达80% 5合模时先合活塞面或凸凹模皆可。但应注意，打磨后要先用干净布擦拭干净耐磨板上粘的粉尘，禁止耐磨板带粉尘走模。 6. 合模时主机一般不允许加压。7. 扣料厚时要注意：（1）左右、前后要对称，发现不对称时要先纠正；（2）不再考虑平衡块功能使用；（3）拉延筋以内要达100%管理面，100%贴合度，拉延筋以外要达80%管理面。（四）试模前准备工作：1. 推石头：用80#、120#、180#磨石依次使用，去除上下模面表面残留打磨痕迹。2. 抛光：用240#砂纸，必要时推油石；3上下模加强筋倒角；4钻气孔：注意：这是必不可少又容易忽略的环节5用料尺寸的初步确定：（1）据工艺卡的资料；（2）在没有资料时，要以凸模为依据确定：型面部分以最高点位置测量确定长度或宽度，拉延筋以外计20MM。（五）试模：一般情况下，要先在油压机试，确定没有问题后才可上机械压力机。 试模时要注意以下问题：1. 注意顶杆分布情况及顶杆顶出时与压边圈顶杆凸台平面接触的间隙（应为0），如果有间隙，需用铜片垫平。2. 活塞顶出高度应恰好，高或低都会影响工件：（1）起皱；（2）破裂；（3）硬性（强度）不同；3. 控制料的流量的平衡块（1）应固定于上模，如此可避免送料时刮伤，（2）过紧会裂的部位所垫的垫片最厚不超过板件的料厚的一半，入0.80.4 ；4. 注意料的大小是否合适：料太大会导致拉延件裂，料太小会导致起皱；5. 主机压力，缓冲压力会影响拉延件（1）起皱，（2）破裂。如果拉延件破裂又起皱，必须考虑板件的流向，还可考虑是否先破裂后造成走料太快再引起起皱；6. 所用料的材质对试模效果也有一定的影响，拉延件的形状越复杂对材质的要求也越高。7. 如果拉延件破裂，放大R角时，一定要依据图纸（有整形部位或废料区域可以不依据图纸的规定）；8. 压边圈平衡块垫太厚会产生以下几点问题：（1）板件拉延面过皱易影响料的流动量过慢也会造成拉裂；（2）模具本身加快磨损造成日后凹凸；（3）上下模压不到位；9. 机械压力机试模时需考虑主机下压时速度和气垫压力。（六）淬火：模具调试好以后，上下模R角、拉延筋等一般要淬火，模具使用的材料一般为合金铸铁GM241、GM246、ICD5，火焰的淬火硬度为HRC50以上。（未经过淬火的拉延模，R角易拉毛，容易造成板件开裂，影响料的流动。） 淬火时，应以R角的大小来调节火焰的强弱。火焰淬火示意图：注：烧嘴与喷水管应同步进行，工件上看到红亮时，应缓慢移动烧嘴，冷却水也缓慢跟进，水过后相应部位呈现出翻白状态为最佳状态。若不同步，冷却水慢，由于加热温度太高，产生过烧现象，R角便会起泡有气蚀孔；冷却水太快，会使加热温度过低，造成R角硬度不够。（七）安装模具辅助机构：1.上模废料区域做压印器；2.模具前后面安装送取料滑轮装置；3.上下模应加工3，6，9装模定位；4.安装防止活塞飞出的套筒螺杆。5.模具起吊棒。 五、模具钳工的常见问题冷冲压模具钳工常见问题有冲头断裂，刃口磨损，零件校平，卡具装焊，导套断裂，冲头及打料杆淬火，更换聚氨酯，加工冲头，冲头固定板变形等。六、损坏的重头的解决方法1. 冲头损坏是模具钳工最常遇到的问题之一，在我实习期间，几乎每天都有若干套模具因为冲损坏而无法工作。冲头损坏原因，有以下几条。（1） 刃口钝化，造成制件毛刺，废料不能顺利的从凹模里出来，造成冲头压力超大，断裂。（2） 操作加工过程中，操作工没有及时清理废料，以致堵塞落料孔。（3） 在安装垫板抬高冲模时，垫板位置安放不当，堵住落料孔。（4） 卸料版变形，影响冲头正常移动。（5） 卸料版中聚氨酯离冲头过进，挤住冲头。2. 维修方法（1）因刃口钝化损坏却没有造成大面积“缺肉”的冲头，一般使用角磨机安装砂轮片将人口损坏部分倒角45°。然后更换抛光轮，打掉倒角部分毛刺。（2）若因外力，如堵塞住落料孔中的废料，使冲头造成小面积的崩裂，一般可用刃口焊条（结506）堆焊崩裂处，待冷却后用角磨机找平。但若崩伤面积过大，则需重新更换冲头。（3）若外力过大，致使冲头发未淬火部分发生性变。则需要更换新重头。七、刃口磨损1.刃口磨损同冲头损坏一样都是一个不可避免的问题。造成刃口磨损的问题有：（1）局部塑变：模具刃口与板料相碰时接触面积很小，刃口的单位压力很大，造成了刃口端面的塑性变形，一般称为塌陷磨损。（2）摩擦磨损：当初期磨损达到一定程度后，刃口部位的单位压力逐渐减轻，同时刃口表面因应力集中产生应变硬化。这时，刃口和被加工坯料之间的摩擦磨损成为主要磨损形式。磨损进展较缓慢，进入长期稳定的正常磨损阶段，该阶段时间越长，说明其耐磨性能越好。八、冲压件校平1.将垂直度不符合要求的冲压件放在平台上，利用手锤，垫铁等工具，击打零件的一个面使其与另一个面垂直。模具钳工，不同于压力机操作员，压力机操作员可利用冲床的点检表来校平。模具钳工只能利用直角尺来对一些精度要求不高的零件校平。九、导套断裂与拉伤1.导套与导柱并成为导向装置。模具的导向装置的作用是引导上模与下模以正确位置对合，引导模具的行程。2.导套拉伤分析：1）导柱导套光洁度不符合要求2）一般导套的材料为45#，不耐磨易拉伤3.导套的断裂分析：在大型油压机或压力机上，凸凹模两部分没有对正，导致上模下压时导套边缘压住导柱。4.解决方法：找车工重新车一个，或是从匹配的空闲的模子上卸下，暂时用用。一般来说，冷冲模具在仅剩一堆导向装置时依然能正常工作，十、更换聚氨酯1.聚氨酯弹簧强度高，回弹性好，压缩永久变形小，缓冲性好，不需加油，不伤模具。2.工作原理：上模给工件压力，工件将压力传给型芯，型芯挤压聚氨酯使聚氨酯形变。当上模力撤消后，聚氨酯由于本身弹性而将工件顶出。十一、加工冲头1模具冲头一般采用高速钢和钨钢等作为材质，有高速钢冲头和钨钢冲头等2.冲头是配合着冲头杆，冲头螺母，冲母一起使用的。一般用于铁塔厂冲孔用途。HL刀片专业加工：数控铁塔厂冲头、冲母、冲头杆、冲头螺母已经有几十年，从普车发生产展到数控生产。目前已经完全数控车床一体化流水线生产。目前国内的专业生产厂家生产冲头的精度均可以达到±0.002mm，居于国际领先水平。HL刀片专业加工：数控铁塔厂冲头、冲母、冲头杆、冲头螺母精确度保持在±0.002mm之间。采用了广数980数控冲头、冲母专业生产车间。质量高，效率快等特点。3.待车工加工好后，进行淬火。大多民营中小企业，没有专业淬火设备，一般,，将冲头用气割枪烧红，然后放入机油中冷却。冷却后，在拿出回火。十二、冲头固定板的固定口变形1冲头固定板的材料大多为45#钢。受挤压，易变性。所以，多数油压机上模具的冲头固定板的固定口均有或多或少的形变。2.解决方法，使用直磨机，重新打磨。十三、落料孔的堵塞堵塞原因：1.冲裁设计，加工间隙过小造成废料在经过冲裁后由于弹力变形而使尺寸增大，增大了肥料与凹模孔壁的摩擦力从而造成支撑力过大。2 肥料形状过于复杂，增大了废料与凹模孔壁的接触面积，造成摩擦力过大，引起堵塞。3.凹模孔壁的制造国与粗糙，致使肥料与孔壁的摩擦力增大，致使孔堵塞。4.拉伸油使用不当，致使废料堵塞落料孔。5.刀口材料强度不够，致使落料毛边过大堵塞落料孔。6.对材料的属性和厚度选择不当致使落料孔堵塞。解决堵塞的方法：1.保证合理的冲裁间隙。2.改变排样轮廓，是复杂的肥料的外形变得简单，从而减少废料与孔壁之间的摩擦。3.适当增加凹模的长度，使废料尽可能地向下，减少废料叠加的可能性，从而减少摩擦力。4.经常检查更换冲头保证冲头锋利，减少落料时形成的粉屑。5.增加废料截面光亮带面积，从而减小摩擦系数，防止堵塞落料孔。十四、表面质量不合格冲压制件的表面问题，主要是毛刺过大，以及成型件表面有拉伤。造成毛刺过大的主要原因有刃口的磨损，凸凹模的配合间隙不合格，材料的硬度过高等问题。造成成型件表面又拉上的主要原因有，凸凹模表面不光滑有毛刺，凸凹模的间隙不合格等问题。解决方法：用细油石将凸模仔细打磨，将刃口用磨床打磨。十五、模具的日常维护与清理冲模的维护保养工作，对其良好状态的发挥、确保冲压件质量合格、避免事故的发生、延长其使用寿命、保证其生产的正常进行有着很重要的意义。同时，在冷冲压生产中，通过贯彻执行一套切实可行的使用、预防性维护及修理冲模的组织措施，不但能提高冲模的耐用度及精度等级，使其能较长时间地处于良好的技术状态及使用性能，而且也是保证冲压产品的质量、降低冲压件成本的有效途径。模具的清洁1)模具表面灰尘的清扫：用干净的抹布抹完以后，用手摸模具表面，如果感觉不到有灰尘，则合格。2)模具导套，导柱的清扫：用抹布把导套，导柱，导块部位的积油块擦干净，然后抹上少量的油润滑3)冲孔部位的清扫：用锤子把孔内的废料以及滑料板上粘着的废料和刃口部位切废料的残屑全部清除掉。4)有镀层的模具，必须对模具的拉伸表面进行清扫，必须用手来确认表面是否光洁，生产时的第一张材料必须用抹布抹干净，生产后，必须给模具涂上少许的油。十二、不合格零件的修补1. 零件有孔遗漏的修补，在成产厂家往往在不同时期对一套模具冲裁出的零件的空的位置有不同要求。2. 零件不垂直的边的校正，将直角尺靠在零件上检测，如果零件的出制度不符合要求，那么用橡皮锤轻轻敲打至垂直。 基本工具的使用模具钳工主要操作工具为： 锉刀、刮刀、手电钻、铰刀、台虎钳、小型钻床、电动、风动砂轮机、内六角扳手等一、锉刀的使用1.锉刀的使用方法：为了保证锉削表面平直，锉削时必须掌握好锉削的平衡。锉削力由水平推力和垂直压力合成，推力主要由右手控制，压力是由两手控制。锉削时由于锉刀两端伸出工件的长度随时都在变化，要保证锉刀前后两端所受的力距相等，因此两手给锉刀的压力大小也必须随着变化。开始锉削时，左手压力要大，右手压力要小而推力大，随着锉刀向前推进，左手压力减小，右手压力增大。当锉刀推进至中间时，两手压力相同，在继续推进锉刀时，左手压力逐渐减少，右手压力逐渐增加，锉刀回程时，不加压力以减少锉纹的磨损。2.锉削速度：锉削速度一般为40次/分钟左右，速度快易降低锉刀的使用寿命，同时工作者也易疲劳，速度太慢影响锉削效率。3.锉刀的握法：(1)左手掌斜放在锉削上方，拇指根部肌肉轻压在锉刀刀头上，中指和无名指抵住锉削部右下方。(2)左手掌斜放在锉刀头上，拇指根部肌肉轻压在锉刀上，四指自然弯曲。 小型锉刀的握法，用右手的食指平直扶在锉柄外侧面左手手指压在锉刀的中部或不压。4.锉削方法（1）顺向锉：最基本的方法常用。（2）交叉锉：余量大，端面大时采用，效率高。（3）推 锉：狭长平面和最后修光时用，效率低。（4）摆锉；就是锉刀在沿外圆弧面向前推进的同时，还要沿外圆弧面摆动的锉削方法。内六角扳手的使用.钳工日常使用的内六角扳手的型号为;6MM 8MM 10MM 12MM 14MM 16MM3. 如遇特别紧固的螺丝应该如何使用：内六角扳手的材料为45#，不耐磨损。如果遇到特别紧固的螺丝，为了延长扳手的使用寿命，应当逆时针突发猛力松开，而不是逆时针保持一个力度将其松开。二、直角磨机的使用1.直、角磨机的磨头（磨片）一般为：打磨头（片）、抛光头（片）、叶轮头（片）切割片（角磨机使用）等。2、直、角磨机使用方法：（1）作业前的检查应符合下列要求：1）外壳、手柄不出现裂缝、破损；2）电缆软线及插头等完好无损，开关动作正常，保护接零连接正确牢固可靠；3）各部防护罩齐全牢固，电气保护装置可靠。（2）机具启动后，应空载运转，应检查并确认机具联动灵活无阻。作业时，加力应平稳，不得用力过猛。（3）使用砂轮的机具，应检查砂轮与接盘间的软垫并安装稳固，螺帽不得过紧，凡受潮、变形、裂纹、破碎、磕边缺口或接触过油、碱类的砂轮均不得使用，并不得将受潮的砂轮片自行烘干使用。（4）砂轮应选用增强纤维树脂型，其安全线速度不得小于80ms。配用的电缆与插头应具有加强绝缘性能，并不得任意更换。（5）磨削作业时，应使砂轮与工作面保持15°30°的倾斜位置；切削作业时，砂轮不得倾斜，并不得横向摆动。（6）严禁超载使用。作业中应注意音响及温升，发现异常应立即停机检查。在作业时间过长，机具温升超过60时，应停机，自然冷却后再行作业。（7）作业中，不得用手触摸刃具、模具和砂轮，发现其有磨钝、破损情况时，应立即停机修整或更换，然后再继续进行作业。（8）机具转动时，不得撒手不管。三、电焊机的使用1、电焊机的类型：氩弧焊机、气保焊机，埋弧焊机，焊条电弧焊等。2、焊条电弧焊的焊接方法：横焊，立焊，平焊，点焊、堆焊等。3、点焊方法：单面点焊时，电极由工件的同一侧向焊接处馈电，典型的单面点焊方式，单面单点点焊，不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。无分流的单面双点点焊，此时焊接电流全部流经焊接区。有分流的单面双点点焊，流经上面工件的电流不经过焊接区，形成风流。为了给焊接电流提供低电阻的通路，在工件下面垫有铜垫板。当两焊点的间距l很大时，例如在进行骨架构件和复板的焊接时，为了避免不适当的加热引起复板翘曲和减小两电极间电阻，采用了特殊的铜桥A，与电极同时压紧在工件上。在大量生产中，单面多点点焊获得广泛应用。这时可采用由一个变压器供电，各对电极轮流压住工件的型式，也可采用各对电极均由单独的变压器供电，全部电极同时压住工件的型式。后一型式具有较多优点，应用也较广泛。其优点有：各变压器可以安置得离所联电极最近。4、横焊方法：横焊是焊接垂直或倾斜平面上水平方向的焊缝。应采用短弧焊接，并选用较小直径焊接电流，以及适当的运条方法。不开坡口的对接横焊，当板厚为3-5毫米时应采用双面焊。正面焊时焊条直径为3.2-4毫米,焊条与下板成75-80度.当焊件较薄时,用直线往返形运条法,使熔池金属有机会冷却,不至于使熔池温度过高,可以防止烧穿.焊件较厚时,可采用短弧直线形或小斜圆圈形运条法焊接,便可得到合适的熔深,运条速度应稍快些,旦要均匀,避免焊条熔化金属过多地聚集在某一点上形成焊瘤和焊缝上部咬边等缺陷。开坡口的对接横焊,第一道焊缝选用细焊条,当间隙大时宜采用直线往复形运条法.第二道焊缝采用斜圆圈运条法.在施焊过程中,为防止焊缝表面咬边和下面产生熔化金属下淌现象,每个斜圆圈形与焊颖中心线的斜度不得大于45度.当焊条末端运到斜圆上面时,电弧应更短,并稍停片刻,然后缓慢将电弧引到焊缝的下边,即原先电弧停留的旁边,5、平焊方法：水平方向焊接水平板焊接一般叫平焊。焊缝倾角0°5、焊缝转角0°10°的焊接位置称为平焊位置，而在平焊位置进行的焊接就称为平焊。这种焊接位置属于焊接全位置中，最容易焊的一个位置。