冲压模具维护的必要性及重点 - 文章

冲压模具维护的必要性及重点

作者：山口设计事务所山口文雄

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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

1·日常维护

是指正常之模具清扫、点检(相片1)、及对可动部的给油(相片2)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。

相片一：刃部的检查相片二：可动部的给油

2·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。

3·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。

图一：模具磨耗曲线

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。

2·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。

3·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。

4·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。

5·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。

6·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。

相片叁：螺栓的锁紧点检查

(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。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (12/22/2004)


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