技术知识

冲压模具维护的必要性

使模具保持初期状态之维持管理,就是模具的维护。要了解冲压工厂的状态,只要观察模具维护部门的情形,就能进行某种程度的判断。维护部门内若有许多待修的模具,一般的情形是,生产性低且加工不良品较多。 

  适当地实施模具维护管理,对冲压工厂依照计划来进行生产以及提高设备的使用率,都是非常重要的。 

  模具维护的内容区分 

  1o日常维护 

 是指正常之模具清扫、点检、及对可动部的给油等作业。此作业是经常确认模具处於正常状态,也能早期发现异常。

  2o事故维护 

  在模具进行加工的状态,会出现某些变化,形成无法继续使用的状态。例如,毛边变大、尺寸不对、发生伤痕、模具零件烧附等情形。 
因为发生类似的异常而开始进行模具维护之内容,即称之为「事故维护」。是模具维护中,内容最多的一项。此维护通常是将模具使用到将近极限进行,若模具维护的时间花费较多,则模具的寿命也就较短。因为是突发性的维护,所以一定会有预定外的设备停止、及紧急维护作业。 

  3o定期维护 

  众人皆知的模具磨耗曲线(图1),是存在於每一个模具上的。模具的维护是在异常磨耗的领域附近实施的。这个时期的冲压加工数是很容易掌握的。在达到规定的加工数时,实施模具维护,就是计划性的维护。不但容易掌握维护项目,也易控制维护时间。

4.改良维护 

  为了延长模具寿命(维护周期)、安定品质、容易维护等目的,而改良部份模具特别维护。 

  维护规则的确立 

  考虑前记事故、定期、以及改良维护的组合来维持模具状态,有必要制作规则,尽可能以定期维护来进行模具的维护管理。 

维护规则的确立步骤如下所示。 

  (1)调查每个模具的维护寿命。 
  (2)决定定期维护加工数及维护重点。 
  (3)实施定期维护。 
  (4)调查一定期间内的事故维护件数。事故维护较多,是因为至定期维护的加工数设定不良、或是模具信赖度上有误差。 
  (5)调查事故维护的内容。 
在设定数以内经常发生维护时,降低定期维护的加工数。 
确认事故维护的处置内容为临时处置或久处置。 
  (6)检讨事故维护内容之临时处置内容的久对策。 
  (7)以改良维护计划来实施久对策内容。 

 事故维护内容不但是目前使用中之模具的对策,同时也应反应於今後制作之模具上。主要是防止相同内容之问题重复发生。 

  减少事故维护,可使维护部门有较充裕的时间,在进行细心维护时,可以得到相乘的效果。 

  模具零件及维护 

  构成模具之各个零件的寿命都是不一样的。所以维护的时机也各不相同。必须认知此种情形下,才能进行适切的维护。但并非重复进行维护,就可以使模具可以持续使用。必须有进行模具寿命(总寿命)判断的基准。 

  1.刃口工具 

  下料加工的冲头(Punch)及模(die)。是模具中维护周期最短的零件。工具形状、间隙、表面粗糙度、材质等,都会影响工具寿命。若使用至异常磨耗状态时,研磨量就会增多,也会缩短工具的寿命。可从进行维护的加工数及毛边高度双方来进行管理。

2o滑配工具 

  弯曲、引伸等成形的冲头及模。这些零件是以R面及侧面(轴承 (bearing)面)来滑过材料。所以在初期时滑配面会出现橘皮状、中期则会出现压痕、後期则是整个形状崩溃,因为变化十分缓慢,有点类似下料工具的毛 边,因为无明显状态变化,通常都会太慢进行维护。面及形状的管理是重点。 
若有异物混入时,会使滑配面受损,受损部份会复制到制品上,日常管理是其主要原因。影响工具寿命的要因有工具材质、工具肩形状及表面粗糙度、润滑油等,也可能以工具的表面处理来延长寿命。 

  3o弹簧 

   模具上使用很多的弹簧,却很少受到适切的管理。长期使用产生的磨损及破损等所造成的事故,对模具的伤害是很大的。因为通常是在看不到的状态下使用,会较 慢发现,所以模具的破损也会较大。因为是从外观很难判断状态的零件,所以应依加工数来定期进行更换。弹簧的使用上,尽量在总挠量较小的情形使用即可。 

  4o引导柱衬套(guidepostbush) 

   模座(dieset)的引导柱衬套及内引导(innerguide)(SUB-GUIDE)是维持模具精度的重要零件。给油状态、偏心荷重等影响所造成 的磨耗,会使柱衬套的间隙扩大,就很难保持上模及下模的关系精度,在模具的各个部份就会发生问题。意外的是,有很多模具在此部份的管理都不太确实。必须定 期进行更换。
  又,经常会发生烧附现象,大都是因为柱(Post)的垂直度不良或太大的偏心荷重。而这种原因,大多是出自模具设计或制作阶段。因偏心荷重而产生烧附时,应考虑荷重中心,必须采取将冲床机械上模具装置的位置错开等处置,垂直度不良时,则必须重组柱衬套。 

  5o板(Plate) 

   模具在加工时会产生极小的弹性变形。因此,长年使用时,其构成板会发生翘曲的情形,是影响模具精度的原因。必须定期消除反翘现象。和模、脱料器 (stripper)的材料相接触的面,当然会留下记号。若这种状态很严重的话,就会使材料压制不正确,是形成制品形状不良的原因。 
同样的, 冲底部份或衬板(backingplate)的接触面,在长年使用的情形下也会凹下。这个部份在消除反翘时,应同时进行定期的面再生。板是支援模具精度的 重要零件。若板的劣化超过一定的限度时,模具的总寿命也将结束。例如,导套梢(dowelpin)孔、导柱衬套孔及入子穴等的间隙变大。模具承座 (dieholder)或模板面的局部扭曲变大,虽然有进行模具维护,但在定期维护前经常须要修理。 

  6o其他 

  (1)分隔片(shim)管理 
  因为重复进行模具维护,冲头及模具入子部份内的分隔片会增加,若不进行适当的管理,即使模具已进行维护,也会立即发生问题。只要限制分隔片的数量即可。 
  (2)脱料螺栓 
  脱模螺栓经长期使用後,会发生螺纹部份破损、头部磨损、脱料螺栓接触面凹陷等,是脱模器平行度不良的原因。应特别注意容易漏失的部份。 
  (3)螺栓 
   模具大都使用附有六角孔的螺栓。因为实施锁紧确认(相片3),而重复组立、分解,有时会使六角孔部份变形,而无法获得足够的锁紧力。细小的螺栓问题特别 多。若发现这种情形的螺栓,则必须进行更换。主停止开关所使用的螺栓若有少许松弛,会使螺栓破损,而可能发生很大的事故。 

  (4)导料器(pilot) 

  导料器是决定连续模位置的重要零件。必须实施形状、磨耗、变曲等相关的管理。 

  设计使维护更为容易的模具构造 

  在维护模具上,模具的组立及分解的容易度,是进行维护作业的重要因素。图2是零件装置状态下的组立、分解内容。在考虑模具的大小等情形下,决定零件的固定方法或螺栓的旋紧方向等,必须为减少模具翻转等容易作业之构造。同时也必须考虑零件的组合及分解的情形(图3) 
模具的维护,在企业内仍没有明确的地位,但冲压加工中,重要的模具却是必须进行维护管理的。若制作完模具後,就什麽都不知道了,是不正确的做法。必须注意到模具制造、模具维护、以及冲压加工之间的平衡。希望能仔细思考一下模具维护的地位。