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模具寿命延长妙招：汽车模具标准件冲压模具设计制造及维修

汽车冲压模具对于汽车制造业来说十分重要，模具最初设计、生产过程以及后期的维修都是必须研究的重点。汽车模具标准件的维修是极其细致的工作，每个损坏的汽车模具标准件都需要精心的维护和保养，这样才能够达到我们预期的效果，延长模具的使用寿命。

通常情况下, 汽车冲压模具使用寿命是六十万到八十万次。在对汽车冲压模具设计和生产的过程中不仅应该切实满足车身零件在工艺方面的要求, 同时, 还要高度重视其在设计和制造过程中所应用的机械设备、操作方式、运输方式、模具安装以及废物处理等方面的问题。在冲压模具设计及制造过程中主要应该考虑以下五点:

(1)价格。在汽车冲压模具设计和制造的过程中, 首先需要考虑的因素是它的价格, 将会影响到产品最终的销量。

(2)质量。汽车安全系数的高低通常都是由冲压模具决定的, 因此, 冲压模具的质量也会直接影响产品的销量。

(3)人性化。在汽车冲压模具设计的过程中, 人性化也是应该考虑的重要因素, 而且要重视对其维护和修理方面, 让模具的局部可更换性体现地更强。对于那些更换频率比较高的部件, 在设计的过程中应该设置更高的标准, 这对于供货和购货两端都极为有利。不过我国汽车行业对于冲压模具的人性化方面考虑的还比较少, 只是注重制造工艺和生产程序的简单化, 导致了模具零部件在标准化方面有所欠缺, 所以导致在维护和修理方面的难度都比较大。

(4)原材料。近年来, 我国在汽车冲压模具制造的选料上已经具有较大的优势, 通常都是利用合金钢或者合金铸铁等。

(5)精度。在模具生产中, 精度将会直接影响到装配完毕之后各个零部件间的契合程度, 以及间隙一致性的呈现。

二、汽车冲压模具维护和修理

汽车冲压模具由于其所处的工作环境比较恶劣, 在使用过程中, 常会出现工作部位、契合部位、滑动位置磨损, 甚至损坏的现象。同时, 由于模具设计制造过程复杂、精度高、周期较长、成本较高等因素, 所以在使用过程中, 对其所出现的问题要及时维修, 从而保证精度、提高寿命。

冲压模具成本高，通常是模具总成本的20%～25%。这是因为除了模具的生产成本高外，模具的维修和维护成本也很高，而原模具成本仅占模具总成本的40%左右。因此，及时维护模具，防止模具损坏，可大大降低冲压生产模具成本。

模具损坏后，有维修和报废的选择。

一般情况下，冲压模具的非自然磨损和撕裂失效，如非临界零件的失效、小冲孔模的断裂、冲孔模的上升、空心模板的开裂、切削刃的尖端等。其中大部分可以通过维修恢复到正常状态，再用于冲压生产。然而，当模具的关键部位受到严重损坏时，如模具表面发生凸凹损坏，一次性维修费用可能会超过冲压模具成本的70%，或长时间使用导致模具接近报废状态时，维修的意义就不大了，则应考虑报废模具。如果遇到模具维修技术太复杂，维修模具成本太高，维修周期过长导致严重影响冲压的正常生产时，应果断选择报废模具，并重新制造模具予以代替。

在正常情况下，模具的主要失效模式是过度磨损，所以对于模具破坏形式和维修方法的研究十分重要，选择正确的维修方法和处理方法可以大大节省成本。

模具损坏的一般形式有模具开裂、破损和涨裂等情况，如果想要把模具损坏问题彻底解决，那就必须从模具设计、制造工艺和使用3个阶段去寻找原因。

对模具的制造材料是否满足要求以及加热制造过程是否合理，是必须进行检查的。一般来说，材料热处理的工艺对模具的质量有决定性影响。假如制造模具时，淬火达到的温度高于规定值，进行的方法和淬炼时间不符合要求，回火次数选择不当，这些都会导致冲压生产后模具损坏。孔设计的尺寸和深度与初始设计值不相符，极易导致孔槽在模具制造过程中发生堵塞，从而最终导致跌落板损坏。弹簧的弹力值设计太小或刚好达到极限值，会直接导致弹簧发生瞬间断裂，从而使下降板倾斜，最终损坏部件。没有足够的缓冲部件或是固定螺栓强度不达标，会直接致使冲头掉落或折断。模具在现实过程使用中，零件位置、零件安装方向存在误差、螺栓没能够紧固、工作台的高度降低、送料设备和压力机发生异常故障，都会对模具造成严重的损坏。如果异物进入模具而没有得到及时的清理，再继续工作生产，很容易使模具的冲裁板、冲床、下部模板和导轨柱损坏。

汽车冲压模具的维护和修理虽然非常复杂, 但经常出现的故障及维修方法主要有以下7种情况:

(1)翻边整形制件变形。在翻边和整形过程中常出现制件变形的现象, 特别是在表面件中的变形, 对制件的质量影响比较大。一般解决方法是加大压料力, 如果是弹簧压料可采用加弹簧的办法, 对上气垫压料通常采用加大气垫力的办法;若在加大压力后, 仍存在局部变形, 就要找出具体问题点, 检查压料面是不是出现局部凹陷等情况, 此时可采用焊补压料板的办法;压料板焊后再与模具的下型面进行研配。

在翻边整形过程中，经常会发生制件的变形。一般情况下，如果变形发生在非表面件上，对制件的质量不会有太大影响。但如果是表面件，那就会非常严重，因为一点变形将给外观带来致命的质量缺陷，影响整车的外观。

制件在成形和翻边时，板料容易发生变形和转动，如果压料不紧就会发生变形。即使在压料力够大的情况下，如果压料面表面凹凸不均匀，并且还存在空隙的话，也会造成上述状况的发生。如果真的发生了这种状况，就需加大压料力度。如果使用的压料面是弹簧压料的话，可采用增加弹簧的方案；如果是上气垫压料，则应采用加大气垫压力的方案，加大压力后，如果在局部还有变形，可用红丹标示出问题点，检查是否有凹陷出现在压料面局部，并对压料板进行焊补。

(2)刀口崩刃。

崩刃现象在模具使用过程中也是非常常见的，是冲压模具的一个维修重点。引发的原因有很多种，无论是哪一种都会对模具的质量产生影响。一般会根据刀口崩刃的情况来进行处理，当崩刃的程度较小时，需要使用砂轮机对崩刃处进行打磨处理，然后进行焊接固定，防止二次崩刃的出现。进行焊接时需要采用与模具材料合宜的焊条进行，一般采用堆焊的方式进行焊接。

刀口的崩刃如果很小, 通常要将崩刃处用砂轮机磨大些, 用相应的焊条进行焊接, 以保证焊接牢固, 不易再次崩刃。

(3)拉毛。刀口崩刃拉毛主要发生在拉延、成型和翻边等工序。要对照制件查找模具相应的拉毛位置, 用油石将其推顺, 注意圆角大小要统一, 然后再用细砂纸进行抛光。

(4)修边和冲孔带料。由于修边或冲孔时模具的压料或卸料装置出现异常导致修边和冲孔带料。此时, 也要对照制件的部位找出模具的相应部位, 如果模具压卸料板存在异常, 就对压料板进行补焊, 如果模具压卸料板没有问题, 可以检查模具的刀块是否有拉毛现象。

(5)废料切不断。由于操作人员在生产过程中没有及时对废料进行清理, 造成废料的堆积, 最后在上修边刀块的压力下造成废料刀的崩刃, 从而造成废料切不断的现象。其修理的方法与修边崩刃的办法类似。

(6)毛刺。由于模具刃口间隙造成制件在修边、冲孔和落料时出现毛刺过大的现象。间隙大时, 修边和冲孔工序采用凸模不动而修整凹模的办法, 在落料工序当中则采用凹模不变而修整凸模的办法。间隙小时, 要依据模具间隙的大小进行调整, 以保证间隙的合理。对于修边冲孔模而言, 采用间隙放在凹模的办法, 而对于落料模而言就应采用放大凸模的办法, 从而保证零件的尺寸在修理前后不变。

(7)冲孔废料堵塞。由于废料道不光滑、废料道有倒锥度、废料没有及时清理等原因导致冲孔废料堵塞。要保证A面和B面都处于光滑和等直径状态, 就可以保证废料不会被堵塞。

(8)卡模。在模具冲压过程中，如果出现了模具发生合模不灵活甚至卡死现象时，就必须马上停止一切生产活动，寻找出故障原因，对故障进行清除。不然故障导致的后果将无法估量。引起卡模故障的主要原因有：送料机送距、压料、放松调整不当；

生产中送距产生变异；送料机故障；材料弧形，宽度超差，毛边较大；模具冲压异常，镰刀弯引发；导料孔径不足，上模拉料；折弯或撕切位上下脱料不顺；

导料板之脱料功能设置不当；材料太薄，送进过程中发生翘曲；模具架设不当，与送料机垂直度偏差较大。

发生上述状况时，要对模具进行重新调整并及时维修。要定时更换材料，控制进料质量，消除料带镰刀弯并维修冲导正孔凸、凹模。调整脱料弹簧力量，修改导料，防止出现料带上带情况。在送料机与模具间加设上下压料、上下挤料安全开关，必要时需重新架设模具。

(9)刃磨维修。

在冲压过程中，模具可以适当进行刃磨，可以能有效改善模具使用寿命，节约模具成本，大大降低产品费用。当切削刃口的边缘出现一定程度磨损时，原始的锐刃会变钝，导致冲裁件的毛刺过大，降低尺寸精度。

因此，模具必须进行刃磨，以恢复其锋利的切削刃，减少切口毛刺和尺寸形状的偏差，提高成形零件的表面平整度。如果不及时研磨模具，使用迟钝的刀片切割，会使模具在使用过程中存在毛刺摩擦，大大缩短了模具的使用寿命。当制造件的毛刺量超过允许毛刺量时，应立即停止生产，

(10)冲头、冲套：汽车模具标准件上使用的冲头、冲套大部分都采用标准件，汽车模具在使用过程中冲头易出现折断、弯曲和啃坏现象。冲套一般都是啃坏的.冲头和冲套的损坏一般都用相同规格的零件进行更换.冲头的参数主要有工作部分尺寸、安装部分尺寸、长度尺寸等。

(11)紧固零件：检查紧固零件是否松动、损坏现象.采取的办法就是找相同规格的零件进行更换。

(12)压料及卸料零件：压料零件如压料板、优力胶等，卸料零件如卸料板，气动顶料装置等。保养时检查各部分的装配关系及有无损坏，对损坏的部分进行修复。气动顶料检查有无漏气现象，并对具体的情况采取措施.如气管损坏进行更换等。

(13)弹簧等弹性零件：在使用过程中，弹簧是汽车模具最易损坏的零件之一，通常出现断裂和变形现象.采取的办法就是更换，但是更换过程中一定要注意弹簧的规格和型号，弹簧的规格型号通过颜色、外径和长度三项确定，只有在此三项都相同的情况下才可以更换。

三、结语

汽车冲压模在汽车制造业中占有重要地位，冲压模具的质量与前期的设计、生产直至最后的维修都是密切相关的。所以要提高对冲压模具的设计要求，从根源上改变状况。模具毕竟是消耗性设备，在后期使用中难免会出现问题，所以提高维修技术，对于延长模具的使用寿命至关重要。

总而言之, 在汽车制造行业中, 冲压模具占据着较为重要的位置, 跟模具的设计、生产以及维修等都有着密切的关系。我国在汽车冲压模具的生产加工上已经获得了一定的成果, 不过还存在着较多的问题, 在对其进行设计的时候对模具本身太过注重, 具有较强的随意性, 对生产工艺合理性方面的考虑较少, 标准化程度低下, 导致维修难度极大。相关从业人员应该积极探索, 切实设置出一套符合我国国情、科学合理的冲压模具设计制造体系, 从而促进我国汽车行业科学快速的发展。