經(jīng)過多年鋁合金壓鑄模具的設計實踐,使我深深體會到,設計的鋁合金壓鑄模具的結(jié)構(gòu)是否合理,是否好用,對能否生產(chǎn)出合格的工件,開發(fā)的新產(chǎn)品能否成功,是至關重要的。
一套鋁合金壓鑄模具,結(jié)構(gòu)簡單的,不過幾十個零部件組成。但是,我們絕不能小看它。在剛開始設計時,是選何種模具結(jié)構(gòu)形式,是選正裝模具結(jié)構(gòu)(即凹模安裝在下模座上),還是倒(反)裝模具結(jié)構(gòu)(即凸模安裝在下模座上)?是選單工序模具結(jié)構(gòu),還是選復合模具結(jié)構(gòu)?
由于加精度要求不高,生產(chǎn)批量不大的工件,在很多生產(chǎn)企業(yè)都普遍存在。
無導向裝置的單工序模。
1.何時選用正裝模具結(jié)構(gòu)
1.1正裝模具的結(jié)構(gòu)特點
正裝模具的結(jié)構(gòu)特點是,凹模安裝在下模座上。故無論是工件的落料、沖孔,還是其它一些工序,工件或廢料能非常方便的落入沖床工作臺上的廢料孔中。因此,在設計正裝模具時,就不必考慮工件或廢料的流向,因而,使設計出的模具結(jié)構(gòu)非常簡單,非常實用。
1.2正裝模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)點
(1)因模具結(jié)構(gòu)簡單,可縮短模具制造周期,有利于新產(chǎn)品的研制與開發(fā)。
(2)使用及維修都較方便。
(3)安裝與調(diào)整凸、凹模間隙較方便(相對倒裝模具而言)。
(4)模具制造成本低,有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
(5)由于在整個拉伸過程中,始終存在著壓邊力,所以適用于非旋轉(zhuǎn)體件的拉抻。
1.3正裝模具結(jié)構(gòu)的缺點
(1)由于工件或廢料在凹??變?nèi)的積聚,增加了凹??變?nèi)的小組漲力。因此,凹模必須增加壁厚,以提高強度。
(2)由于工件或廢料在凹??變?nèi)的積聚,所以在一般情況下,凹模刃口就必須要加工落料斜度。在有些情況下,還要加工凹模刃口的反面孔(出料孔),因而,即延長了模具的制作周期,又增加了模具的加工費用。
1.4正裝模具結(jié)構(gòu)的選用原則
綜上所述可知,我們在設計沖模時,應遵循的設計原則是:應優(yōu)先選用正裝模具結(jié)構(gòu)。只有在正裝模具結(jié)構(gòu)下不能滿足工件技術(shù)要求時,才可以考慮采用其它形式的模具結(jié)構(gòu)。
2.何時選用倒(反)裝模具結(jié)構(gòu)
2.1倒裝模具的結(jié)構(gòu)特點
倒裝模具的結(jié)構(gòu)特點是,凸模安裝在下模座上,故我們就必須采用彈壓卸料裝置將工件或廢料從凸模上卸下;而它的凹模是安裝在上模座上,因而,就存在著如何將凹孔內(nèi)的工件或廢件從孔中排出的問題。
2.2倒裝模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)點
(1)由于采用彈壓卸料裝置,使沖制出的工件平整,表面質(zhì)量好。
(2)由于采用打料桿將工件或廢料從凹??字写蛳拢蚨?,工件或廢料不在凹模孔內(nèi)積聚,可減少工件可廢料對孔的漲力,從而可減少凹模的壁厚,使凹模的外形尺寸縮小,節(jié)約模具材料。
(3)由于工件或廢料不在凹??變?nèi)積聚,可減少工件或廢料對模刃口的磨損,減少凹模的刃磨次數(shù),從而提高了凹模的使用壽命。
(4)由于工件或廢料不在凹??變?nèi)積聚,因此,也就沒有必要加工凹模的反面孔(出料孔),可縮短模具制作周期,降低模具加工費用。
(5)由于壓邊力只在平板坯料沒有完全被拉入凹模前起作用,所以適用于旋轉(zhuǎn)體的拉伸。
2.3倒裝模具結(jié)構(gòu)的缺點
(1)模具結(jié)構(gòu)較復雜(相對正裝模具而言);
(2)安裝與調(diào)整凸凹模之間的間隙較困難(相對正裝模而言);
(3)工件或廢料的排除麻煩(最好使用壓縮空氣將其吹走)。
2.4倒裝模具結(jié)構(gòu)的選用原則
綜上所述可知,只有當鋁合金壓鑄件表面要求平整、外形輪廓較復雜、外形輪廓不對稱、或坯料較薄時的沖裁,以及旋轉(zhuǎn)體件拉伸時,才選用倒裝模具結(jié)構(gòu)。
3.何時選用單工序模具結(jié)構(gòu)
3.1單工序模具結(jié)構(gòu)的特點
所謂單工序模具結(jié)構(gòu),就是在壓鑄的一次行程內(nèi),只能完成一道工序。
3.2單工序模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)點
(1)模具結(jié)構(gòu)簡單,制造周期短,加工成本低;
(2)模具通用性好,不受壓鑄件尺寸的限制。
3.3單工序模具結(jié)構(gòu)的缺點
(1)制件精度不高;
(2)生產(chǎn)效率低。
3.4單工序模具結(jié)構(gòu)的選用原則
綜上所述可知,對一些精度要求不高,生產(chǎn)批量不大的工件,采用單工序模具還是比較合適的,尤其是現(xiàn)在我們國家實行的是社會主義市場經(jīng)濟,新產(chǎn)品的開發(fā)與研制對每個企業(yè)來說,都是至關重要的。而對一些需要壓鑄生產(chǎn)的新產(chǎn)品來說,就提出了一個要求:要求研制周期短,開發(fā)速度快,制造成本低。因而,只有這樣開發(fā)出的產(chǎn)品才能迅速占領市場。而在這一點上,單工序模具就更能滿足這一要求,所以就顯得更實用一些。
4.何時選用復合模具結(jié)構(gòu)
4.1復合模具結(jié)構(gòu)的特點
所謂復合模具結(jié)構(gòu),就是在壓鑄機的一次行程內(nèi),完成兩道以上的壓鑄工序。在完成這些工序過程中,壓鑄材料無需進給移動??傊霭l(fā)點只有一個,即為了使設計出的模具結(jié)構(gòu)簡單、實用,就應最大限度的發(fā)揮每一個零部件的功能。
4.2復合模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)點
(1)制件精度高。由于是在壓鑄機的一次行程內(nèi),完成壓鑄工序,因而,不存在累積定位誤差。使壓鑄出的鋁合金壓鑄件內(nèi)外形相對位置及各件的尺寸一致性非常好,制件平直,適宜沖制薄料和脆性或軟質(zhì)材料。
(2)生產(chǎn)效率高。
(3)模具結(jié)構(gòu)緊湊,面積較小。
4.3復合模具結(jié)構(gòu)的缺點
(1)凸凹模璧厚不能太?。ㄍ庑闻c內(nèi)形、內(nèi)形與內(nèi)形),以免影響強度。
(2)凸凹模刃磨有時不方便,尤其是在凸凹模即沖裁、又成形的情況時。
4.4復合模具結(jié)構(gòu)的選用原則
綜上所述可知,只有當制件精度要求高、生產(chǎn)批量大、表面要求平整時,才選用復合模具結(jié)構(gòu)。
5.結(jié)束語
通過以上對幾種模具結(jié)構(gòu)的分析、比較,我們可以看出:模具結(jié)構(gòu)也如同世界上的任何事物一樣,都存在兩重性,既有利的一面,也有弊的一面,十全十美的事物是不存在的。
因此,我們在選用模具結(jié)構(gòu)時,應根據(jù)各種模具的結(jié)構(gòu)形式,權(quán)衡利弊,綜合加以考慮。絕不能根據(jù)條條框框,生搬硬套。應充分根據(jù)每個生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、沖壓設備狀況和模具加工能力的實際情況,靈活掌握。