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分析模具製造企業所麵臨現實問題


模具的設計與製造中,設計人員的經驗與技能起到關鍵作用。設計合理與否,通過試模才能確認;而模具則需要通過多次試模及反複修改,才能最終完成。生產實踐中,有些模具一旦投入到生產線上使用以後,卻往往會產生各種問題,無法滿足產品的生產要求或技術要求,造成生產線的非正常停工等,帶來諸多不穩定因素。於是,如何提高模具的穩定性,成為模具製造企業麵臨的現實問題。

模具及衝壓成形的穩定性及其影響因素

何謂穩定性?穩定性分為工藝穩定性和生產穩定性。工藝穩定性指滿足生產合格產品具有穩定性的工藝方案;生產穩定性則指生產過程中具有穩定性的生產能力。

由於國內的模具製造企業大多為中小企業,而且這其中的相當一部分企業,尚停留在傳統作坊式的生產管理階段,往往忽略了模具的穩定性,造成模具開發周期長、製造成本高等問題,嚴重製約了企業的發展步伐。

先讓我們來看看影響模具及衝壓成形穩定性的主要因素,分別為:模具材料的使用方法;模具結構件的強度要求;衝壓材料性能的穩定性;材料厚度的波動特性;材質的變化範圍;拉伸筋阻力大小;壓邊力變化範圍;潤滑劑的選擇。

綜合權衡影響穩定性的各項因素

值得注意的是,在衝壓成形過程中,由於每一種衝壓板材都有自己的化學成分、力學性能以及與衝壓性能密切相關的特性值,衝壓材料的性能不穩定、衝壓材料厚度的波動、以及衝壓材質的變化,不但直接影響到衝壓成形加工的精度和品質,亦可能導致模具的損壞。

以拉伸筋為例,其在衝壓成形中便占據有非常重要的地位。在拉伸成形過程中,產品的成形需要具備一定大小、且沿固定周邊適當分布的拉力,這種拉力來自衝壓設備的作用力、邊緣部分材料的變形阻力,以及壓邊圈麵上的流動阻力。而流動阻力的產生,如果僅僅是依靠壓邊力的作用,則模具和材料之間的摩擦力是不夠的。

為此,還須在壓邊圈上設置能產生較大阻力的拉伸筋,以增加進料的阻力,從而使材料產生較大的塑性變形,以滿足材料的塑性變形和塑性流動的要求。同時,通過改變拉伸筋阻力的大小與分布,並控製材料向模具內流動的速度和進料量,實現對拉伸件各變形區域內的拉力及其分布狀況的有效調節,從而防止拉伸成形時產品的破裂、起皺,以及變形等品質問題。由上可見,在製定衝壓工藝和模具設計過程中,必須考慮拉伸阻力的大小,根據壓邊力的變化範圍來布置拉伸筋並確定拉伸筋的形式,使各變形區域按需要的變形方式和變形程度完成成形。

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