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结合冷冲压模具领域经验及自动化技术,共同探讨冲压模具发展方向

日期: 2022-04-15
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模具技术水平的高低是衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,随着我国工业进一步的发展要求模具行业向大型,精密,高效,多功能方向展,其中一个重要的途径是将模具与自动化结合,本文结合冷冲压模具领域经验及自动化技术,共同探讨冲压模具发展方向。


一、冷冲压模具发展现状


冲压模具的发展关键是模具制造技术,模具材料及模具人才。模具技术的发展是模具工业发展的一个关键因素,其发展目标是适应模具产品交期短,精度高,质量好,价格低的要求,其中一个重要的方向是大力发展模具自动化。


冲压模具相关自动化开发是将传统模具与光机电技术结合,将多制程的自动化模组集成在模具内,通过电气控制,实现全连续模生产,从而节省大量机台和人力,达到效率最大化,制程最优化,效益最大化。


二、冲压自动化生产的优势


冲压加工是指在冲床上安装模具,将板状的材料通过模具之间时,冲压力使材料变形,切断,弯曲,成型等的加工,可以实现自动化加工的冲压工艺有:五金件铆接,攻丝,产品自铆互铆,小组件集成生产。


冲压工艺因其互换性好,节省材料,有其他加工方法难以制造的壁薄,重量轻,刚性好,表面质量高,形状复杂的零件,在市场上有极广泛的应用,但目前较多数的冲压模具生产都采用手动的方式,极大的制约了其发展。


手动冲压加工的问题点有:


1、冲压加工属重体力作业,且具有一定的危险性,造成冲压企业招工难;


2、手工冲压需要作业空间大,半成品的存量大,新冲压及模具技术的未及时导入,造成实际生产时效率低,成本高;


3、手工冲压因设备故障或人身因素引发安全伤害事故,冲压自动化生产线很大程度上弥补了上述不足,随着电子产品少量多样时代的到来,再加上招工难用工贵等因素影响,冷冲压领域自动化发展是其必然要求。


三、冲压自动化生产技术发展实例


1、模内铆螺柱技术


(1)传统铆螺柱技术:采用连续模下料,人工将螺柱放入产品,再由工站模进行铆合。此生产方式需要较多机台和人力,劳动强度大,效率低。


(2)创新型模内铆螺柱技术:该技术采用振动盘和直振将螺柱有序排列,进入分料杆前端,上模插刀驱动分料杆一次导引1PCS螺柱,被分料后的螺柱在气的作用下经轨道送至模具内部铆合点,进入待铆合状态。


铆合时,夹紧滑块先夹紧螺柱,对螺柱精确定位,模具在下行过程中,浮升铆合冲头下行,叉刀驱动侧滑块向两边运动,夹紧滑块分开。浮升铆合冲头运动到位后,上模继续下行,铆合冲头驱动螺柱完成铆合,实现全连续模生产。

结合冷冲压模具领域经验及自动化技术,共同探讨冲压模具发展方向

铆螺柱结构示意图


2、模内伺服攻牙技术

(1)传统攻牙技术:采用连续模下料,人工将产品放入台式攻牙机进行攻牙。此生产方式需要较多机台和人力,劳动强度大,效率低。


(2)创新型伺服模内攻牙技术:该技术采用伺服电机驱动,高精度齿轮传动,万向节连接齿轮轴和牙杆轴。下模采用活动脱板结构,上模下行先压料再攻牙。牙杆设计快换式夹紧机构,可快速更换丝锥。


整个攻牙模组结构紧凑,可全部集成在下模内,拆卸维修快速方便。万向接结构,攻牙轴位置可随意调整,通用性强。模内最多可同步攻牙20PCS,产能可达2000PCS/小时,实现全连续模生产。

结合冷冲压模具领域经验及自动化技术,共同探讨冲压模具发展方向

伺服攻牙结构示意图



3、模内铆合,贴胶集成技术


(1)传统铆合,贴合技术:采用连续模下料,工站模人工放螺柱进行铆合,再由人工贴胶。此生产方式需要较多机台和人力,劳动强度大,效率低。


(2)创新型模内铆合,贴胶集成技术:该技术首先将模内铆螺柱模组集成在连续模具内,贴胶模组包含上料机构,剥胶机构,贴合机构,收料机构,电气控制。整个模组独立快拆,方便维修。


上料机构置于模具前端,便于更换料卷。动力采用伺服控制,运行稳定可靠。贴合机构设计一模三穴,匹配模具产能,实现全连续生产,产能可达1800PCS/小时。

结合冷冲压模具领域经验及自动化技术,共同探讨冲压模具发展方向

集成模组结构示意图


4、多料带铆合技术

(1)传统多产品互铆技术:多产品互铆通常先用几套模具分别将产品单件生产出,再由人工将产品组合在一起,用工站模进行铆合。此生产方式需要较多机台和人力,劳动强度大,效率低。


(2)创新型多料带铆合技术:该技术是将多个产品集成在一套模具内完成,根据产品铆合方式,分别设计平行送料和垂直送料。平行送料由冲床自带送料机完成,垂直送料由两组微型气动送料机构完成,送料机构1在前端拉料,送料机构2实现精准送料。


需铆合的产品由料带或输送机构送至铆合位置,上模下行进铆合,最后产品切断出料。该技术实现了多产品全连续模生产,产能可达2000PCS/小时。

结合冷冲压模具领域经验及自动化技术,共同探讨冲压模具发展方向

多料带铆合结构示意图

经过多年的实践探索,冲压自动化生产已取得可喜的成果,通过生产导入,带来可观的经济效益,工业是立国之本,强国之基。而模具作为工业之母,其地位之重要可想而知。


目前国家大力落实推动制造业升级发展,模具向自动化方向转型是必由之路,给模具插上智慧的翅膀,将显着提升企业提升在行业内的核心竞争力。


注塑模具的五大特点,你能说完吗?

1、型腔及型芯呈立体型面


塑件的外部和内部形状是由型腔和型芯直接成型的,这些复杂的立体型面加工难度比较大,特别是型腔的盲孔型内成型表面加工,如果采用传统的加工方法,不仅要求工人技术水平高、辅助工夹具多、刀具多,而且加工的周期长。


2、精度和表面质量要求高,使用寿命要求长


目前一般塑件的尺寸精度要求为IT6-7,表面粗糙度Ra0.2-0.1μm,相应的注塑模具零件的尺寸精度要求达到IT5-6,表面粗糙度Ra0.1μm以下。激光盘记录面的粗糙度要达到镜面加工的水平的0.02-0.01μm这就要求模具的表面粗糙度达到0.01μm以下。


长寿命注塑模具对于提高高效率和降低成本是很必要的,目前注塑模具的使用寿命一般要求100万次以上。精密注塑模要用刚度大的模架,增加模板的厚度,增加支承柱或锥形定位元件以防止模具受压力后产生变形,有时内压可以达到100MPa。


顶出装置是影响制品变形和尺寸精度的重要因素,因此应该选择最佳的顶出点,以使各处脱模均匀。高精度注塑模具在结构上多数采用镶拼或全拼结构,这要求模具零部件的加工精度、互换性均大为提高。


3、工艺流程长,制造时间紧


模具专家罗百辉认为,对于注塑件而言,大多是与其它零部件配套组成完整的产品,而且在很多的情况下都是在其它部件已经完成,急切等待注塑件的配套上市。


因为对制品的形状或尺寸精度要求很高,加之由于树脂材料的特性各异,模具制造完成后,还需要反复地试模与修正,使开发和交货的时间非常紧张。


4、异地设计、异地制造


模具制造不是最终目的,而是由用户提出最终制品设计,模具制造厂家根据用户的要求,设计制造模具而且在大多数情况下,制品的注射生产也在别的厂家。这样就造成了产品的设计、模具设计制造和制品的生产异地进行的情况。


5、专业分工,动态组合


模具生产批量小,一般属于单件的生产,但是模具需要很多的标准件,大到模架,小到顶针,这些不能也不可能只由一个厂家单独完成,且制造工艺复杂,普通设备和数控设备使用极不均衡。




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