汽车冲压模具中的人机料法环测知识.docx
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汽车冲压模具中的人机料法环测知识
关于汽车冲压模具中的人、机、料、法、环、测知识
模具定义:
工业生产上以注塑,喷塑,吸塑,挤出,压铸,锻压,成型,冶炼,冲压,拉伸得到所需产品的各种模子和工具。
汽车模具是技术复合型产品和非定型产品
5M1E分析法(人、机、料、法、环、测)
造成产品质量的波动的原因主要有6个因素:
a) 人(Man):
操作者对质量的认识、技术熟练程度、身体状况等;
b)机器(Machine):
机器设备、工夹具的精度和维护保养状况等;
c) 材料(Material):
材料的成分、物理性能和化学性能等;
d)方法(Method):
这里包括加工工艺、工装选择、操作规程等;
e)测量(Measurement):
测量时采取的方法是否标准、正确;
f) 环境(Environment):
工作地的温度、湿度、照明和清洁条件等。
由于这五个因素的英文名称的第一个字母是M和E,所以常简称为5M1E。
6要素只要有一个发生改变就必须重新计算。
工序质量受5M1E即人、机、料、法、环、测六方面因素的影响,工作标准化就是要寻求5M1E的标准化。
1、操作人员因素
凡是操作人员起主导作用的工序所生产的缺陷,一般可以由操作人员控制造成操作误差的主要原因有:
质量意识差;操作时粗心大意;不遵守操作规程;操作技能低、技术不熟练,以及由于工作简单重复而产生厌烦情绪等。
防误可控制措施:
(1)加强“质量第一、用户第一、下道工序是用户”的质量意识教育,建立健全质量责任制;
(2)编写明确详细的操作流程,加强工序专业培训,颁发操作合格证;
(3)加强检验工作,适当增加检验的频次;
(4)通过工种间的人员调整、工作经验丰富化等方法,消除操作人员的厌烦情绪;
(5)广泛开展QCC品管圈活动,促进自我提高和自我改进能力。
总之对人的素质,技能要求高,要加强人才梯队的建立,各部门之间的技术和经验交流
2、机器设备因素
主要控制措施有:
(1)加强设备维护和保养,定期检测机器设备的关键精度和性能项目,并建立设备关键部位日点检制度,对工序质量控制点的设备进行重点控制;
(2)采用首件检验,核实定位或定量装置的调整量;
(3)尽可能培植定位数据的自动显示和自动记录装置,经减少对工人调整工作可靠性的依赖。
华普机床及使用范围:
机床:
8台日产大偎机床,
4台国产龙门数铣,
1台兹莫曼五轴机床,
3台小数控铣床
2台研配机(只能用于研配,不能合模,)
4台合模机(用于合模、研配,)
3台FMC泡沫加工机(保丽龙雕刻机)
使用范围:
大偎八号机五面加工中心,最大扭矩1053nm,本机床配有90°头,BC头和立铣头。
最小分度角为5°。
本机床主要加工型面的精加工和侧销孔,斜楔滑车等带有角度的部件的粗精加工。
大偎七号机五面加工中心,本机床配有90°头,30°头和立铣头.最小分度角为5°.本机床主要加工型面的精加工和侧销孔,斜楔滑车等带有角度的部件的粗精加工。
大偎一号,二号机,四轴加工中心,本机床主要用于型面半精加工和安装面的精加工。
大偎四号机、五号机高速加工中心,四号机以型面精加工为主,可进行高精度的镗孔作业,导柱导套孔,导板安装面导滑面精插到位等。
五号机主要用于半精加工和一些安装面的精加工。
大偎三号机,六号机高速加工中心,本机床以型面精加工为主,可进行高精度的镗孔作业,导柱导套孔,导板安装面导滑面精插到位,零件安装面、挡墙等精加工。
沈阳机床GMB2550,大连机床GDM2040:
模具结构面、型面粗加工、半精加工。
(机床详细参数请参照华普压机,数控机床参数)
刀具:
球刀圆鼻刀端铣刀玉米铣 钻铣刀刀盘 插铣刀千鸟刃等
泡沫刀具:
盘刀(¢40,¢20,¢10),逃料刀
切削三要素:
指切削速度、进给量和切削深度三者的总称
工具:
风动砂轮机,电动砂轮机
打磨油石80~1200
研配平板
塞尺
矽钢片(0.02-0.5)
红丹/蓝丹
软铅/油土(橡皮泥)
顶杆
砂纸
铜棒等
3、材料因素
主要控制措施有:
(1)在原材料采购合同中明确规定质量要求;
(2)加强原材料的进厂检验和厂内自制零部件的工序和成品检验;
(3)合理选择供应商(包括“外协厂”);
4)搞好协作厂间的协作关系,督促、帮助供应商做好质量控制和质量保证工作。
生产资料:
泡沫
铸件
钢件
板料
标准件
气动,电气元件
铸件:
FC300/HT300
QT/FCD550-700
FC为铸铁代号。
FC×××为铸铁牌号,×××表示抗拉强度最低值FCD 为球默铸铁代号,FCM为可段铸铁代号,随后B、 W和分别表示黑心、白心和珠光体。
它们与两组成牌号,前组数字表示抗拉强度最低值(×××Mpa),后组 3)数字表示断后伸长率最低值(××% )。
ﻫ9{*X, C.b6S-Y5A8B,s# o; o) L FCA和FCD分别为片状石默型和球状石默型奥氏体铸铁的代号,后加不同国际化学元素及含量组成牌号。
所以FC300、FCD600相当于HT300,球墨铸铁600
GM241/GM246 (同GBMoCr铸铁) GM241是日本的合金铸铁的牌号,在汽车模具中一般用于拉延模制造材料。
相当于中国的钼铬铸铁MTMoCr,属于镍硬白口铸铁系中高铬白口铸铁的一种,由于其共晶组织由一种M7C3型碳化物和奥氏体其它转变物组成,其基体退火成马氏体后能表现出很高的耐磨性,同时其含有的钼,锰,铜等合金元素能够有效提高其淬透性,淬火后硬度HRC 50以上。
基于以上性能其很适合用于拉延凸模,压料圈(常用于内表件,外表件为合金QT600,见后详述);翻边整形模压料板,整体铸造的大凸模(不带修边)等带型面切要求具备高耐磨性的地方,由于其铸造性好,铸造工艺成熟,材料对模具结构限制较少,且价格适中,热处理条件:
退火+火焰表面淬火,硬度性能:
HRC50-55。
铸钢(空冷钢):
ICD5 (铸态)同GB7CrSiMnMoVICD5是日本日亚的牌号,空冷钢贵重合金元素少,生产成本低。
空冷钢(ICD5)焠火后硬度为:
HBC50~65。
空冷钢是一种以铸代锻的高碳低合金钢,适用于冲压1.2毫米以下钢板材,广泛应用于汽车板金覆盖件、日用轻工五金板金冲压模具等,使用寿命达几万次
HMD5(锻态) HMD5是日本日立牌号的火焰淬火模具钢,具有较高的硬度,热处理变形小,可焊接,用于板金工模具。
火焰淬火温度940~1100℃,理论硬度HRC≥61。
SKD11同GBCr12MoV,Cr12SKD11是一种高碳高铬合金工具钢,热处理后具有很高的硬度磨性,并具有淬透性强,尺寸稳定性好的特点,适宜制做高精度长寿命冷作模具及热固成型塑料模具
板料(冷轧薄板)冷轧普通薄钢板:
由普通碳素结构钢或低合金结构钢冷轧制成。
冷轧板表面质量较好。
具有良好的冲压性能。
对其要求要保证冷弯和杯试验合格,常用于汽车等行业和镀层板的原料。
冷轧优质薄钢板:
主要包括各种优质钢冷轧薄板,最常用的是碳素结构钢板,尤其是深冲压用冷轧薄钢板,是由低碳优质钢08Al冷轧的薄板,钢板按表面质量分为三组;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,分别表示特别高级、高级、较高的精整表面,按拉延级别分为ZF、HF、F级(代表用于冲制拉延最复杂、很复杂、复杂的零件),根据钢板厚度允许偏差,又分为A、B两级精度、广泛用于汽车拖拉机工业。
冷轧钢板,表面光洁,加工优良,用于汽车、冰箱、洗衣机等家电,以及产业设备、各种建筑材料。
常用牌号:
ST12/13/14/16
DC02/03/04/06
SPCC/SPCD/SPCE/SPCEN
4、工艺方法的因素
工艺方法包括工艺流程的安排、工艺之间的衔接、工序加工手段的选择(加工环境条件的选择、工艺装备配置的选择、工艺参数的选择)和工序加工的指导文件的编制(如工艺卡、操作规程、作业指导书、工序质量分析表等),
工艺方法对工序质量的影响,主要来自两个方面:
一是指定的加工方法,选择的工艺参数和工艺装备等正确性和合理性,二是贯彻、执行工艺方法的严肃性。
工艺方法的防误和控制措施:
(1)保证定位装置的准确性,严格首件检验,并保证定位中心准确,防止加工特性值数据分布中心偏离规格中心;
(2)加强技术业务培训,使操作人员熟悉定位装置的安装和调整方法,尽可能配置显示定位数据的装置;
(3)加强定型刀具或刃具的刃磨和管理,实行强制更换制度;
(4)积极推行控制图管理,以便及时采取措施调整;
(5)严肃工艺纪律,对贯彻执行操作规程进行检查和监督。
(6)加强工具工装和计量器具管理,切实做好工装模具的周期检查和计量器具的周期校准工作。
DL图(工法设计)工艺补充 CAE分析设计数据 结构设计
加工数据 NC编程
模面设计 可以提前避免很多后序工序中可能出现的问题,如:
回弹,起皱,缩颈,暗裂,塑性变形不充分,滑移线等。
工艺技术方案
加工工艺(机加车间)
标准规范 装配调试规范
FMC车间制作规范
现场异常处理:
例如:
导板面过切(需增加垫片,键);已加工面缺量补焊,重新加工;镶块型面加工时装夹等问题
加工方式:
覆盖件模具大致可分为拉延模,切边冲孔模,翻边整形模,不同类型的模具加工方式是不同的,同类型模具也会因其型面不同而采用不同的加工方法,一般采用的加工方式粗加工,精加工,轮廓加工和清根加工等。
加工刀具选用原则:
1.根据被加工型面形状选择刀具类型,如对于凹形表面,在半精加工和精加工时应采用球头刀,对于凸型表面则选用圆角立铣刀,铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀;
2.根据从大到小的原则选取;3.根据型面曲率大小选择;4粗加工时尽可能选用圆角立铣刀
切削参数对加工质量,加工效率以及刀具耐用度有着直接的影响,主要有主轴转速,进给速率,刀具切入时的进给速率,步距宽度和切削深度。
热处理:
火焰淬火,火焰淬火是一种用乙炔一氧火焰(最高温度达3100℃)或煤气一氧火焰(最高温度达2000℃)将工件表面高速加热,随后喷水冷却的一种淬火方法。
一般常用乙炔-氧火焰表面淬火,火焰淬火优点是:
(1)不易产生表面氧化与脱碳。
(2)不受现场环境与工件大小的限制,适用性广,操作简便。
(3)设备简单、投资少、成本低。
(4)适用于单例:
或小批生产,也适用于大型工件的局部淬火要求
空冷钢:
空冷钢是一种以铸代锻的高碳低合金钢,适用于冲压1.2毫米以下钢板材,广泛应用于汽车板金覆盖件、日用轻工五金板金冲压模具等,使用寿命达几万次。
用泡沫板材制作成近型模具型,可大量减少机加工量,降低模具加工成本。
经表面淬火硬度HRC可达55~65。
空冷钢贵重合金元素少,生产成本低。
例如:
ICD5焠火后硬度为:
HBC50~65
5、测量的因素
主要控制措施包括:
(1)确定测量任务及所要求的准确度,选择使用的、具有所需准确度和精密度能力的测试设备。
(2)定期对所有测量和试验设备进行确认、校准和调整。
(3)规定必要的校准规程。
其内容包括设备类型、编号、地点、校验周期、校验方法、验收方法、验收标准,以及发生问题时应采取的措施。
(4)保存校准记录。
(5)发现测量和试验设备未处于校准状态时,立即评定以前的测量和试验结果的有效性,并记入有关文件。
6、环境的因素
所谓环境,一般指生产现场的温度、湿度、噪音干扰、振动、照明、室内净化和现场污染程度等。
在确保产品对环境条件的特殊要求外,还要做好现场的整理、整顿和清扫工作,大力搞好文明生产,为持久地生产优质产品创造条件
环:
主要是指车间现场生产设备对环境的使用要求
例如:
1.合模机油温高于60度就会停机
2.兹莫曼五轴联动要求在恒温下才能加工出高精度的产品
3.三坐标测量机(CMM)要求在恒温下检测
4.数控机床(大偎)导轨润滑油温度要求也很高
5.空压机:
空压机安装场所的环境应该具备空气湿度低、灰尘少,空气清新且通风好,避免水雾、酸雾、油雾,多粉尘和多纤维等特点,采光良好的宽阔场所,利于操作、保养和维修时所需的空间和照明,如果工厂环境较差,灰尘多,须加装前置过滤设备,以保证空压机系统零件的使用寿命。
良好的安装环境能够保证空压机的正常运行,降低故障发生的几率,同时便于日常维护和故障修理。
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