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五金沖壓模具設(shè)計(jì)與制作技巧

來源:   發(fā)布時間:2023-12-22   點(diǎn)擊量:158

 

 

一、從廢料情況看出的信息

 

廢料本質(zhì)上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過檢查廢料,你可以判斷上下模間隙是否正確。如果間隙過大,廢料會出現(xiàn)粗糙、起伏的斷裂面和一窄光亮帶區(qū)域。間隙越大,斷裂面與光亮帶區(qū)域所成角度就越大。如果間隙過小,廢料會呈現(xiàn)出一小角度斷裂面和一寬光亮帶區(qū)域。

 

過大間隙形成帶有較大卷邊和邊緣撕裂的孔,令剖面稍微有一薄邊緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和大角度撕裂,導(dǎo)致剖面或多或少地垂直于材料表面。

 

一個理想的廢料應(yīng)有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持沖壓力最小并形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點(diǎn)來看,通過增大間隙來延長模具壽命是以犧牲成品孔質(zhì)量換取的。

 

 

 

二、模具間隙的選擇

 

模具的間隙與所沖壓的材料的類型及厚度有關(guān)。不合理的間隙可以造成以下問題:

 

(1)如間隙過大,所沖壓工件的毛刺就比較大,沖壓質(zhì)量差。如果間隙偏小,雖然沖孔的質(zhì)量較好,但模具的磨損比較嚴(yán)重,大大降低模具的使用壽命,而且容易造成沖頭的折斷。

 

(2)間隙過大或過小都容易在沖頭材料上產(chǎn)生粘連,從而造成沖壓時帶料。過小的間隙容易在沖頭底面與板料之間形成真空而發(fā)生廢料反彈。

 

(3)合理的間隙可以延長模具壽命,卸料效果好,減小毛刺和翻邊,板材保持潔凈,孔徑一致不會刮花板材,減少刃磨次數(shù),保持板材平直,沖孔定位準(zhǔn)確。

 

 

 

三、如何提高模具的使用壽命

 

對用戶來講,提高模具的使用壽命可以大大降低沖壓成本。影響模具使用壽命的因素如下:

 

1、材料的類型及厚度;

 

2、是否選擇合理的下模間隙;

 

3、模具的結(jié)構(gòu)形式;

 

4、材料沖壓時是否有良好的潤滑;

 

5、模具是否經(jīng)過特殊的表面處理;

 

6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;

 

7、上下轉(zhuǎn)塔的對中性;

 

8、調(diào)整墊片的合理使用;

 

9、是否適當(dāng)采用斜刃口模具;

 

10、機(jī)床模座是否已經(jīng)磨損;

 

 

 

四、沖壓特殊尺寸孔應(yīng)注意的問題

 

(1)最小孔徑?jīng)_φ0.8——φ1.6范圍的沖孔請用特殊沖頭。

 

(2)厚板沖孔時,相對于加工孔徑,請使用大一號的模具。注意:此時,若使用通常大小的模具,會造成沖頭螺紋的破損。

 

(3)沖頭刃口部分,最小寬度與長度的比例一般不應(yīng)小于1:10

 

(4)沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關(guān)系。建議沖頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。

 

 

 

五、模具的刃磨

 

1、模具刃磨的重要性

 

定期刃磨模具是沖孔質(zhì)量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機(jī)器的使用壽命,要掌握正確的刃磨時機(jī)。

 

 

 

2、模具需要刃磨的具體特征

 

對于模具的刃磨,沒有一個嚴(yán)格的打擊次數(shù)來確定是否需要刃磨。主要取決于

 

刃口的鋒利程度。主要由以下三個因素來決定:

 

(1)檢查刃口的圓角,如果圓角半徑達(dá)到R0.1毫米(最大R值不得超過0.25毫米)就需要刃磨。

 

(2)檢查沖孔質(zhì)量,是否有較大的毛刺產(chǎn)生?

 

(3)通過機(jī)器沖壓的噪聲來判斷是否需要刃磨。如果同一副模具沖壓時噪聲異常,說明沖頭已經(jīng)鈍了,需要刃磨。

 

注:刃口邊緣部變圓或刃口后部粗糙,也要考慮刃磨。

 

 

 

3、刃磨的方法

 

模具的刃磨有多種方法,可采用專用刃磨機(jī)也可在平面磨床上實(shí)現(xiàn)。沖頭、下模刃磨的頻度一般為41,刃磨后請調(diào)整好模具高度。

 

(1)不正確刃磨方法的危害:不正確的刃磨會加劇模具刃口的迅速破壞,致使每次刃磨的打擊次數(shù)大大縮小。

 

(2)正確的刃磨方法的益處:定期刃磨模具,沖孔的質(zhì)量和精度可以保持穩(wěn)定。模具的刃口就損壞較慢,壽命更長

 

 

 

4、刃磨規(guī)則

 

模具刃磨時要考慮下面的因素:

 

(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃口的鋒利程度。

 

(2)砂輪表面要清理干凈。

 

(3)建議采用一種疏松、粗粒、軟砂輪。如WA46KV

 

(4)每次的磨削量(吃刀量)不應(yīng)超過0.013毫米,磨削量過大會造成模具表面過熱,相當(dāng)于退火處理,模具變軟,大大降低模具的壽命。

 

(5)刃磨時必須加足夠的冷卻液。

 

(6)磨削時應(yīng)保證沖頭和下模固定平穩(wěn),采用專用的工裝夾具。

 

(7)模具的刃磨量是一定的,如果達(dá)到該數(shù)值,沖頭就要報(bào)廢。如果繼續(xù)使用,容易造成模具和機(jī)器的損壞,得不償失。

 

(8)刃磨完后,邊緣部要用油石處理,去掉過分尖銳的棱線。

 

(9)刃磨完后,要清理干凈、退磁、上油。

 

注:模具刃磨量的大小主要取決于所沖壓的板材的厚度。

 

 

 

六、沖頭使用前應(yīng)注意

 

1、存放

 

(1)用干凈抹布把上模套里外擦干凈。

 

(2)存放時小心表面不要出現(xiàn)刮痕或凹痕。

 

(3)上油防銹。

 

 

 

2、使用前準(zhǔn)備

 

(1)使用前徹底清潔上模套。

 

(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有,用油石去除。

 

(3)里外上油。

 

 

 

3、安裝沖頭于上模套時應(yīng)注意事項(xiàng)

 

(1)清潔沖頭,并給其長柄上油。

 

(2)在大工位模具上把沖頭插入上模套底部,不能用力。不能用尼龍錘。安裝時,不能通過旋緊上模套上的螺栓來固定沖頭,只有在沖頭正確定位后才能旋緊螺栓。正全科技微信內(nèi)容真不錯,值得關(guān)注!

 

 

 

4、安裝上模組合入轉(zhuǎn)塔

 

如果想延長模具使用壽命,上模套外直徑和轉(zhuǎn)塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請小心執(zhí)行下列程序。

 

(1)清潔轉(zhuǎn)塔孔的鍵槽和內(nèi)直徑并上油。

 

(2)調(diào)整上模導(dǎo)套的鍵槽,使之與轉(zhuǎn)塔孔的鍵吻合。

 

(3)把上模套導(dǎo)直直地插入塔孔,小心不能有任何傾斜。上模導(dǎo)套應(yīng)該靠自身重量滑入轉(zhuǎn)塔孔。

 

(4)如果上模套向一邊傾斜,可用尼龍錘之類的軟材料工具把它輕輕敲正重復(fù)敲擊直至上模導(dǎo)套依靠自身重量滑入正確位置。

 

注意:不能用力于上模導(dǎo)套外直徑,只能在沖頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部,以免損壞轉(zhuǎn)塔孔,縮短個別工位使用壽命。

 

 

 

七、模具的檢修

 

如果沖頭被材料咬住,取不出來,請按如下所記項(xiàng)目檢查。

 

 

 

1、沖頭、下模的再刃磨。刃口鋒利的模具能加工出漂亮的切斷面,刃口鈍了,則需要額外的沖壓力,而且工件斷面粗糙,產(chǎn)生很大的抵抗力,造成沖頭被材料咬住。

 

2、模具的間隙。模具的間隙如果相對板厚選得不合適,沖頭在脫離材料時需要很大的脫模力。如果是這個原因沖頭被材料咬住,請更換合理間隙的下模。正全科技微信內(nèi)容真不錯,值得關(guān)注!!

 

3、加工材料的狀態(tài)。材料弄臟了、或者有污垢時,臟東西附著到模具上,使得沖頭被材料咬住而無法加工。

 

4、有變形的材料。翹曲的材料在沖完孔后,會夾緊沖頭,使得沖頭被咬住。有翹曲的材料,請弄平整后再加工。

 

5、彈簧的過度使用。會使得彈簧疲勞。請時常注意檢查彈簧的性能。

 

 

 

八、注油

 

油量和注油次數(shù)視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無銹無垢的材料,要給模具注油,注油點(diǎn)為導(dǎo)套、注油口、刀體與導(dǎo)套的接觸面、下模等。油用輕機(jī)油。

 

有銹有垢的材料,加工時鐵銹微粉會吸入沖頭和導(dǎo)套之間,產(chǎn)生污垢,使得沖頭不能在導(dǎo)套內(nèi)自由滑動,這種情況下,如果上油,會使得銹垢更容易沾上,因此沖這種材料時,相反要把油擦干凈,每月分解一回,用汽()油把沖頭、下模的污垢去掉,重新組裝前再擦干凈。這樣就能保證模具有良好的潤滑性能。

 

 

 

九、模具使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題及解決方法

 

問題一、板材從夾鉗口脫出

 

原因:模具卸料不完全

 

解決辦法:

 

1.采用帶斜度的沖頭

 

2.在板材上涂潤滑液

 

3.采用重載模具

 

 

 

問題二、模具磨損嚴(yán)重

 

原因:不合理的模具間隙(偏小)

 

解決辦法:增加模具間隙

 

原因:上下模座不對中

 

解決辦法:

 

1.工位調(diào)整,上下模對中

 

2.轉(zhuǎn)塔水平調(diào)整

 

原因:沒有及時更換已經(jīng)磨損的模具導(dǎo)向組件及轉(zhuǎn)塔的鑲套

 

解決辦法:更換

 

原因:沖頭過熱

 

解決辦法:

 

1、在板料上加潤滑液

 

2、在沖頭和下模之間保證潤滑

 

3、在同一個程序中使用多套同樣規(guī)格尺寸的模具

 

原因:刃磨方法不當(dāng),造成模具的退火,從而造成磨損加劇

 

解決辦法:

 

1、采用軟磨料砂輪

 

2、經(jīng)常清理砂輪

 

3、小的吃刀量

 

4、足量的冷卻液

 

原因:步距小

 

解決辦法:

 

1、增大步距

 

2、采用橋式步?jīng)_

 

 

 

問題三、沖頭帶料及沖頭粘連

 

原因:不合理的模具間隙(偏小)

 

解決辦法:增加模具間隙

 

原因:沖頭刃口鈍化

 

解決辦法:及時刃磨

 

原因:潤滑不良

 

解決辦法:改善潤滑條件

 

 

 

問題四、廢料反彈

 

原因:下模問題

 

解決辦法:

 

1、采用防彈料下模

 

2、對于小直徑孔間隙減少10%

 

3、直徑大于50.00毫米,間隙放大

 

4、凹模刃口側(cè)增加劃痕

 

原因:沖頭方面

 

解決辦法:

 

1、增加入模深度

 

2、安裝卸料聚胺酯頂料棒

 

3、采用斜刃口

 

 

 

問題五、卸料困難

 

原因:不合理的模具間隙(偏小)

 

解決辦法:增加模具間隙

 

原因:沖頭磨損

 

解決辦法:及時刃磨

 

原因:彈簧疲勞

 

解決辦法:更換彈簧

 

原因:沖頭粘連

 

解決辦法:除去粘連

 

 

 

問題六、沖壓噪音

 

原因:卸料困難

 

解決辦法:

 

1、增加下模間隙、良好潤滑

 

2、增加卸料力

 

3、采用軟表面的卸料板

 

原因:板料在工作臺上及轉(zhuǎn)塔內(nèi)的支撐有問題

 

解決辦法:

 

1、采用球面支撐模具

 

2、減小工作尺寸

 

3、增加工作厚度

 

4、板料厚

 

5、采用斜刃沖頭

 

 

 

十、使用特殊成型工具的注意事項(xiàng)

 

1、不同型號的機(jī)器滑塊的行程不同,因此要注意成型模具封閉高度的調(diào)整。

 

2、一定要保證成型充分,因此需要仔細(xì)調(diào)整,每次調(diào)整量最好不要超過0.15毫米,如果調(diào)整量過大,容易造成機(jī)器的損壞和模具的損壞。

 

3、對于拉伸成型,請選用輕型彈簧組件,以防止板料的撕裂,或因變形不均勻卸料困難等。正全科技微信內(nèi)容真不錯,值得關(guān)注!!

 

4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具,防止板料傾斜。

 

5、成型位置應(yīng)當(dāng)盡量遠(yuǎn)離夾鉗。

 

6、成型加工最好放在加工程序的最后來實(shí)現(xiàn)。

 

7、一定要保證板材良好的潤滑。

 

8、定貨時注意特殊成型工具的讓位問題,如果兩個成型的距離比較近,請一定要跟本公司銷售員進(jìn)行溝通。

 

9、因?yàn)槌尚凸ぞ咝枰^長的卸料時間,因此成型加工時一定要采用低速,最好要有延時。

 

 

 

十一、使用長方形切斷刀的注意事項(xiàng)

 

1、步距盡量大,要大于整個刀具長度的80%

 

2、最好通過編程來實(shí)現(xiàn)跳躍步?jīng)_。

 

3、建議選用斜刃口模具。

 

 

 

十二、在不超過機(jī)器公稱力的情況下如何沖孔

 

生產(chǎn)過程中需要沖大于114.3mm直徑的圓孔。如此大的孔會超出機(jī)器公稱力上限,特別對于高剪切強(qiáng)度材料。通過多次沖孔的方法沖出大尺寸孔可以解決這一問題。使用小尺寸模具沿大圓周長剪切可以降低一半或更多的沖壓力,在你已經(jīng)擁有的模具中可能大部分模具都能做到。

 

 

 

十三、一個沖大圓孔的簡易方法

 

這種凸透鏡的模具可被制成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出沖床公稱力,我們推薦使用(A)方案。用此模具沖出圓形的周邊。如果孔徑能在沖床公稱力范圍內(nèi)沖成,那么一個放射形模具和一凸透鏡模具就能在四次之內(nèi)沖壓出所需的孔而無須旋轉(zhuǎn)模具(B)

 

 

 

十四、最后才向下成形

 

當(dāng)選用成形模具時,應(yīng)避免進(jìn)行向下成形操作,因?yàn)檫@樣會占用太多垂直空間和導(dǎo)致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入下模,然后被拉出轉(zhuǎn)塔,然而,如果向下成形是唯一的工藝選擇,那么應(yīng)該把它作為對板材的最后一步處理工序。

 

 

 

十五、防止材料扭曲

 

如果你需要在板材上沖切大量孔而板材又不能保持平整,成因可能是沖壓應(yīng)力累積。沖切一個孔時,孔周邊材料被向下拉伸,令板材上表面拉應(yīng)力增大下沖運(yùn)動也導(dǎo)致板材下表面壓應(yīng)力增大。對于沖少量的孔,結(jié)果不明顯,但隨著沖孔數(shù)目的增加,拉應(yīng)力和壓應(yīng)力也成倍增加直到令板材變形。正全科技微信內(nèi)容真不錯,值得關(guān)注!!

 

消除這種變形的方法之一是:每隔一個孔沖切,然后返回沖切剩余的孔。這雖然在板材上產(chǎn)生相同的應(yīng)力,但瓦解了因同向連續(xù)一個緊接一個地沖切而產(chǎn)生拉應(yīng)力/壓應(yīng)力積聚。如此也令第一批孔分擔(dān)了第二批孔的部變形效應(yīng)。

 

 

 

十六、如果你的不銹鋼翻邊變形

 

在制造翻邊之前向材料施用優(yōu)質(zhì)成形潤滑劑,這能令材料更好地從模具中分離出來,在成形時順暢地在下模表面移動。如此給予材料一個更好的機(jī)會去分布被彎曲和被拉伸時產(chǎn)生的應(yīng)力,防止在成形翻邊孔邊上出現(xiàn)的變形和翻邊孔底部的磨損。

 

 

 

 

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