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正確使用數控衝床模具的方法

模具使用技術和維護水平是提高加工質量、模具的使用壽命和控制裝置執行成本的重要環節。本文主要論述數控轉塔衝床模具在使用中經常出現的問題,並針對這些問題提出相應的模具保養與維護的技術要點和注意事項。

使用中常見問題

模具帶料

模具帶料會造成廢料反彈,影響因素有:⑴模具刃口的鋒利程度,刃口的圓角越大,越容易造成廢料反彈;⑵模具的入模量,模具入模量小,容易造成廢料反彈;⑶模具的間隙是否合理;⑷被加工板材表面是否存在較多的油物;⑸模具彈簧疲勞損壞;⑹潤滑不良。

模具對中

在模具使用中,模具衝芯各側位置會有磨損量不一的現象發生,有些部位劃痕較大,磨損較快,而有些部位則磨損較慢,特別是在細窄的長方模具上這種情況特別明顯。該問題主要原因有以下幾個方面:⑴機床轉塔設計或加工精度不能滿足要求,特別是上下轉盤的模具安裝座的對中性不好;⑵模具的設計或加工精度不能滿足要求;⑶模具凸模的導套精度不達標;⑷模具間隙過大或過小;⑸由於長期使用,磨損造成模具安裝座或模具導套對中性不好。

模具彈簧疲勞損壞

在使用和保養中,數控轉塔衝床模具彈簧往往容易被忽略,不同的衝床裝置和模具對應的彈簧規格也不同,不同的彈簧其效能和使用壽命不同,需要定期對彈簧進行相應的保養或更換。否則,容易導致模具帶料問題或者造成損壞模具、導套等更大的損失。

正確使用數控衝床模具的技術要點

最佳模具間隙

模具間隙是指衝頭進入下模中,兩側的間隙之和。模具間隙的選擇取決於板厚、材質以及衝壓工藝等,不同板厚或者材質應選用相應的模具間隙,間隙過小或者過大會造成損壞模具且影響衝孔質量。如果模具間隙選用得合適,就能夠保證良好的衝孔質量,毛刺和塌陷減少,保持板料平整,有效防止帶料,延長模具使用壽命。模具間隙的判定主要透過檢查衝壓廢料情況的辦法。廢料如果出現粗糙起伏的斷裂面和較小的光亮面,就說明間隙過大。斷裂面與光亮面形成的角度與間隙成正比。間隙越大,衝孔時會形成卷邊和斷裂,甚至出現一個薄緣突起。

消除和減少粘料的方法

由於衝壓時會產生壓力和熱量,板料的細小顆粒就會粘結在衝頭表面上,從而影響衝件的質量。一般採用潤滑的方式防止過熱,同時也會減少摩擦。如果無法潤滑或出現廢料回彈等情況,可採取交替使用同尺寸衝頭衝壓的辦法,多個衝頭輪流衝壓可使每個衝頭在使用之前有較充足的冷卻時間。要去除衝頭上的粘料可用細油石進行打磨,避免進一步粘料的產生,打磨方向應與衝頭運動的方向保持一致。要避免使用粗砂布進行打磨,防止衝頭表面變得更加粗糙,粘料現象再次發生。

衝很多孔時防止板料變形的措施

如果在一張板上衝很多孔,板材就會出現變形現象。這是由於每次衝孔時,衝切應力的積累,孔周邊的材料會向下變形,板料上表面出現拉應力,下表面則出現壓應力。當衝很少的孔時候,這種衝切應力不會影響板材的質量,但當衝很多孔時,板料上下表面的拉應力和壓應力在某點上不斷積累,就會致使材料不平整、變形。防止此類變形的方法是:改變孔的衝切順序,隔孔衝切,然後返回衝切剩餘的孔。這樣能夠有效地降低在同一方向順序衝壓時的應力累積,雖然這種衝切方法也會產生應力,但是它會相互抵消前後兩組孔的應力,從而防止了板料的變形。

避免衝切過窄條料

當模具用於衝切寬度小於板材厚度的板料時,衝頭會由於側向力作用而彎曲變形,而另一側,由於間隙過小會使磨損加劇,嚴重時會使下模刮傷或者同時使上下模損壞。另外,剪下過窄條料時,板料往往不會被完全剪掉,而是會傾向彎入下模開口中,甚至會楔入沖模的側面。避免這種模具磨損的辦法是,儘量避免步衝寬度過小的窄條板料,特別是小於2。5倍板材厚度的板料。如果無法避免窄料衝切,建議使用退料板或者使用全導向模具。

不同材質板材應選用不同材質模具

衝頭的表面硬化通常採用的方法是鍍鈦、滲氮等,衝頭的表面硬化層不僅是表面塗層,它是屬於衝頭基體的一部分,厚度為12~60μm的分子結構。透過表面硬化,在衝不鏽鋼板等特殊材料時模具的磨損會降低,但模具的表面硬化並不能延長其使用壽命,透過表面硬化的衝頭,其保養的方法仍然是適當潤滑、及時刃磨以及按規程操作等常規方法。表面硬化的模具仍可按通常的方式刃磨。以下情況可使用表面硬化的衝頭:衝軟或粘性的材料(如鋁);衝薄的研磨性材料(如玻璃環氧片);衝薄的硬質材料(如不鏽鋼);頻繁地步衝;非正常潤滑的情況。

保養知識

使用中的保養

⑴模具要定期或者及時清理和油潤,模具安裝使用前應嚴格檢查,清除髒物。在生產中定時對模具上下相應滑動部位和刃口上加潤滑油或衝壓油;生產結束後要對模具進行全面檢查和清擦,清擦完畢後應及時塗抹防鏽潤滑油,並且封閉儲存,確保模具的清潔,以便於今後的正常使用。

⑵在轉盤上安裝凸凹模時,要嚴格按照模具的安裝程來進行安裝,避免將凸凹模具的方向安裝得不一致,對於那些具有安裝方向要求的模具則要慎之又慎,避免因安裝錯誤而出現事故。

⑶安裝模具的操作工具應該使用較軟的金屬製成,如鋁或銅等,如果操作工具硬度過高,安裝過程中可能會因敲、砸等動作損壞模具。在運送過程中要保護好模具,輕拿輕放,避免刃口和導向損壞。更換模具及刃磨時,啟動裝置前後應注意安全,以防裝置、模具、人身受損。

使用後保養

⑴適時刃磨:衝床模具的刃口刃磨量是有限的,刃口磨損時應及時刃磨,如果繼續使用,會使得刃口磨損加速,從而使得衝件質量下降,縮短模具的使用壽命。實踐證明,把握適當的刃磨時機很重要,不要等到必須刃磨的時候才去刃磨,經常性的微量刃磨不僅僅能減小衝裁力,保證良好的工件質量,而且可以加倍延長模具的使用壽命。另外,掌握正確的刃磨方法也有助於模具使用壽命的提高。為防止模具因過熱而開裂或者退火,刃磨時應加製造商要求的優質冷卻液;刃磨後,需要用油石把刃口的毛刺去除,並把刃口打磨出半徑為0。03~0。05mm的平整圓角,這樣就可以防止刃口崩裂。另外,刃口面不能帶有磁性,必須進行退磁處理,以防止堵料情況的發生;衝頭去磁處理並噴上潤滑油,防止生鏽。

⑵適時更換彈簧:模具在保養過程中,彈簧等彈性零件最容易被忽略,但是彈簧經常會出現斷裂和變形等損壞。對於已經損壞的彈簧一定要及時更換,並且要用相同規格和型號的彈簧來更換,避免因為零件的不匹配而影響模具的使用或者損壞模具。

⑶隨時檢查緊韌體是否鬆動或零件是否有損壞,隨時檢查模具安裝底座等各部位的配件關係及有無損壞,及時發現並解決,避免鬆動移位,造成模具損壞等事故。

——摘自《鈑金與製作》 2014年第2期

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