揭秘钳工师傅的那些秘诀-研合

一、精度保证能力

我有时候在想,为什么会有研合这个动词,他在模具制造过程中是必须的吗?

为什么工业世界发展到现在,各种高精尖数控设备都有,模具还需要手工去研合?

据说,号称“消灭钳工”的丰田汽车模具公司是可以做到不需要手工去打磨模具的,对于这个据说,我还是相信的。因为在我有限的模具生涯中接触到的日本人,我都能感受到他们对于技术工作的专注与偏执,万事就怕认真啊!

对于国内的汽车模具行业来说,消灭钳工研合这个事情,应该到现在为止,绝大部分是做不到的。因为没有数据统计,只能基于个人的认知程度来说,最少我是没有看到或者听闻国内号称排名前几十的模具厂现在可以做到,当然也有可能我孤陋寡闻。

要讨论的钳工研合,说白了就是模具制造过程中,为了保证模具制造精度的一种人工修正方法,他是工厂的精度保证能力中的一个工序。

怎么样去判断一个模具工厂的精度保证能力好或者差?

1,左右件完全对称的零件,在同样调试环境下,出来的结果相差较大;

2,当客户提出严格的公差的时候(例+-0.3),不能达到质量目标;

3,零件精度提升过程,从+-1.0+-0.5的提升过程可能会反复折腾;

4,模具重新加工、研合后,再调试零件精度波动大;等等,

我们都可以视为精度保证能力的判断标准。

精度保证能力,是对一个工厂整个制程能力的体现,从模面设计、加工工艺、CNC编程、CNC加工、拼装、研合全制造工序都需要专注于技术的提高才能做到一个高的程度,更多的是考验我们的模具技术、设备加工能力、工艺方法、质量控制能力

二、研合

1,首先我们聊一下研合的必要性吧

当我们从工艺方法、设备加工能力、质量控制能力几个方面导致我们加工下来的模具做不到我们需要的精度要求的时候(即:我们通常要求的研合率85%以上),那我们怎么办?答案是我们只能靠手工去修正,即用一基准去修正非基准部分来保证模具的精度,以零件料厚为基准来保证模具上、下模间隙,以此才能达到我们所需求的模具与零件的贴合要求,以此来保证零件在冲压过程的精度。

那有的人马上又提出问题,为什么会有研合率85%-90%等这些要求,我不达到研合率要求会怎样?会有什么问题?

如下图:

零件料厚值为T

上下模间隙为T+间隙值C

例:T值为1mmC值为0.8mm,则代表上下模闭合到底时,零件在冲压过程中可以有0.8mm的间隙值可以来波动,再直接一些,同时冲出3个零件去测量,则可能会有3完全不同的结果1个可能是0偏差,1个可能是-0.8偏差,1个可能是+0.8偏差,或者+-0.8中的一个任意数值。

 

那么没有研合来保证精度的

第一个问题是:不能控制零件在上下模间隙中的精度偏差值,和其制程稳定性。

 

第二个问题是:因为零件的波动,你不能依据唯一的基准对零件的精度进行改修,改修CAD数据也失去基准的再现性意义。

所以,到这里研合的必要性应该不用重述了吧。

2,研合的标准

要做到什么程度才可以?需要全型面贴合吗?

标准如下:

以上是研合的标准,每个公司根据实际情况会不一样,此标准仅供参考。

你说看不懂?那我帮不到你了。。。。

3,关于研合的问题

基准

对于研合的作业规范的事情,我们不过多的聊,参考各工厂研合操作规范手册

需要重点提出的是,手工修正模具是必须要有一个基准模前提的。(碰到太多基准都不清楚的情况了)

要保证冲压产品的品质与精度,高品质的基准型面是必要的前提

基准型面的使用情况为:

 

拉伸类的模具,压料面基准使用凹模压料面

              型面基准使用凸模为基准

原因:成形的本质实际就是,在压住部分材料的基础上,用凸型面进行成型。

从工艺角度来讲,凸模型面是决定材料的接触状态,凹模则是到底前的某一深度进行反成形、及与凸模的贴合,功能不一样

后工序的模具,均使用下模为基准

原因:零件成形完成后,往后工序传递时,所有工序都是下模为型面定位的基准,零件也是先在下模定位后,上模再压料

 

研合碰到的问题

当你知道以上所有研合操作程序,对模具进行正确的研合修正的时候,还有可能在压机上趴上好多天之后,发现模具始终没有研合率。

 

模具中空现象

中空现象,即上下模研合时,周围一圈都有着色,但中间都是空的

中空,在型面范围越大的时候,越明显(如:门内板、地板、顶盖)

在压机设备台面尺寸与模具尺寸相差越大的时候,越明显;

原因:不考虑加工精度的前提,其实是研合过程中设备与模具的刚体变形造成的,

压机变形:所有调试设备考虑模具通用性,都会选择台面偏大为好,而设备力源是几根立柱在台面的小的范围传递,而模具都是不论大小的试,由此带来的不平衡所以造成了台面刚体的变形。

模具变形1,铸造变形;2,热处理变形;3,设计造成强度弱

如图:

解决方法

在说解决中空问题前,有必要提一下机差问题

机差问题

压机的变形问题,会有一个差异性问题需要解决,即通常所说的机差问题

例:假如模具工厂设备与客户端设备一模一样,或者说客户方冲压生产直接在模具工厂设备上完成,那则在模具工厂调试好模具和零件后直接转入冲压生产。

反之,模具工厂与客户方设备不一致,则就会存在机差问题。就会出现在模具工厂确认好研合和模具精度后,转入客户方又会发生变化。

研合的问题,不能因为机差原因而去放弃达到目标,因研合问题是直接影响到零件精度问题,对于机差问题,只能尽最大可能去符合实际量产机、物,在此基础上再把研合做到目标

研合中空问题

a,永久性措施,做的好的公司,接合实际工厂设备实际情况,统计铸件变形数据,在编程前加工数据处理阶段已做型面间隙处理,热处理变形靠加工工艺解决。

所以,最好的解决方案是,根据本工厂设备、工艺精度保证能力,在前期做预间隙补偿处理以达到减少钳工研修的工作量

b,临时措施,当碰到这类情况不多的时候,可以通过临时手段进行补偿。

用个人实例来讲一下吧

(当故事看)

某年某月,一模具工厂承接了几个相对于他们来说比较大的零件,已快到交货节点,但还有很多零件、模具问题没有解决,我正巧过去喝茶,然后老板就提出是不是可以帮忙。以此为前提,他们钳工师傅就提出了这个问题,说某一零件研合总打不上颜色,周围一圈都有,但中间空的,空测了间隙没有问题,但带料厚去贴合就是没有颜色,研合不到50%。

然后现场上压机调试,我一起参加,调试过程大概是:我在零件各个区域开了孔洞,放上铅丝测了间隙,然后确认了模具R避让、排气孔、硬点、压伤之后,基本确定是压机变形造成。随后找了0.5mm的矽钢片,直接垫在上模中空位置,再刷上红丹,研合率90%

压力不足问题

当料厚较厚与材质强度较高的时候,出现研合不良问题

例:料厚3.0,材质抗拉强度780,外形尺寸800*600,零件有较大多形状的某一零件,在设计分析时成型力800T足够,但实际在1000T的压力机上打不出红丹。

此类问题确实在实际制作过程有出现,实际调试时压力不够,导致打不出红丹

建议方案如下

1,首先确认是否模具已去除不必要的贴合部分,如:R、局部硬点、废料部分;

2,在1的基础上,再确认不成型的条件下研合,只确认模具料厚间隙是否达到研合的间隙要求(比如说成型完的板件上挖孔测间隙,或者同料厚低强度的材质确认模具料厚间隙);

3,在确认料厚间隙OK的前提,还不能达到研合要求,这种情况我们试压一批次零件,确认零件无质量缺陷,工序件测量3个零件以上确认尺寸精度偏差波动范围在正常范围(比如产品公差要求+-0.5零件波动范围小于0.2)。理论上就已经可以保证零件尺寸精度的稳定性,个人意见,这个时候不能达到研合要求,应是可以接受的情况。

4,如客户一定要确认研合的情况,只能在以上基础上,找同料厚低强度的板材进行研合确认,或者将零件分成多小块分别进行研合确认(当然这个过程要注意模具的平衡,用同料厚小板料调整模具平衡);

以上的问题应是模具制造过程中,研合可能会碰到的问题

特别提醒的是:不论是中空问题,机差问题,设备压力能力问题,在此之前我们都要先确认模具的状态已符合要求,硬点已去除、R角已避让、不必要的研合去避让、排气足够、上下模料厚间隙空合OK,再去排查其他的问题。

 

于如何去判断研合是否OK,提醒以下

1红丹油、蓝丹油它只是检测研合率的一种工具,不能严格代表制程能力的表现,差别只是蓝丹油会更薄一点而已,当然你红丹也可以刷到很薄;

2确认零件的研合率,必须是同一个区域双面确认的,单面着色不代表间隙OK,因为零件都是凸成型的,尽管模具间隙偏大,在凸的区域也是会先着色的;

3,你需要防止投机取巧的操作人,对于红丹刷的过厚,以及设备压力调的远远超过你的成型力,或者重复压多次后来压出红丹给你看;

最后,研合不能算高技能的操作,他只是对加工能力、设备能力的一种修正,是作为汽车模具钳工工作职责的基本必项;

对于那些从事普通板材,零件直线折弯,平面成型冲孔的操作者,说他从来都不需要研合的,我只能说不在此文讨论范畴了;

对于那些说做了10来年钳工的,研合的时候上、下模一起打的操作者,我只能感叹行业从业人员是真参差不齐,水太浑啊!!

版权声明:
作者:MOLD5
链接:https://mold5.com/36.html
来源:小铁匠个人博客
文章版权归作者所有,未经允许请勿转载。

THE END
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