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衝壓模具新手必備資料!

一、數控衝床模具衝壓過程

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二、從廢料情況看出的資訊

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

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,導致剖面或多或少地垂直於材料表面。

一個理想的廢料應有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持衝壓力最小並形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點來看,透過增大間隙來延長模具壽命是以犧牲成品孔質量換取的。

三、為什麼要使用正確的下模間隙?

(1) 最佳間隙:剪下裂縫結合,均衡衝壓力、工件質量和模具壽命。

(2) 間隙太小:次等的剪下裂縫,衝壓力提升,縮短模具使用壽命。

四、模具間隙的選擇

模具的間隙與所衝壓的材料的型別及厚度有關。不合理的間隙可以造成以下問題:

(1) 如間隙過大,所衝壓工件的毛刺就比較大,衝壓質量差。如果間隙偏小,雖然衝孔的質量較好,但模具的磨損比較嚴重,大大降低模具的使用壽命,而且容易造成衝頭的折斷。

(2) 間隙過大或過小都容易在衝頭材料上產生粘連,從而造成衝壓時帶料。過小的間隙容易在衝頭底面與板料之間形成真空而發生廢料反彈。

(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,板材保持潔淨,孔徑一致不會刮花板材,減少刃磨次數,保持板材平直,衝孔定位準確。

請參照下表選擇模具間隙(表中資料為百分數)

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五、如何提高模具的使用壽命

對使用者來講,提高模具的使用壽命可以大大降低衝壓成本。影響模具使用壽命的因素如下:

1、 材料的型別及厚度。

2、 是否選擇合理的下模間隙。

3、 模具的結構形式。

4、 材料衝壓時是否有良好的潤滑。

5、 模具是否經過特殊的表面處理,如鍍鈦、碳素氮化鈦。

6、 上下轉塔的對中性。

7、 調整墊片的合理使用。

8、 是否適當採用斜刃口模具。

9、 儘量不用標準模具去加工非標準形狀。

10、 機床模座是否已經磨損。

六、衝壓力的計算

如果衝壓厚板,所衝孔徑又比較大,就需要精確計算所需要的衝裁力。如果超過機器的額定噸位,容易造成機器和模具的損壞。因此在大工位上衝壓加工比較厚的板料時,需要採用下面的公式來計算衝壓力:

衝壓力(KN)=衝壓孔的周長(L)×材料厚度(T) ×0。345×材料因數(F) ×剪下因數(S)

計算單位為mm,材料因數(F)的選擇(見下表)

材料因數表:

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剪下因數曲線表(見下圖)

剪下強度(當刃口不是斜刃口時,剪下因數為100%)

衝孔周長的計算,見下圖:

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七、衝壓特殊尺寸孔應注意的問題

(1)最小孔徑

衝φ0。8~φ1。6範圍的衝孔請用特殊衝頭。

(2)厚板衝孔時,相對於加工孔徑,請使用大一號的模具。

注意:此時,若使用通常大小的模具,會造成衝頭螺紋的破損。

例1、如下表的加工條件,加工孔徑雖然和A工位模具對應,但請使用B工位模具。

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例2、如下表的加工條件,加工孔徑雖然和B工位模具對應,但請使用C工位模具。

(1) 衝頭刃口部分,最小寬度與長度的比例一般不應小於1:10。

例3、長方形衝頭,刃口長度80mm時,刃口寬度取≥8mm最合適。

(4)衝頭刃口部分最小尺寸與板厚的關係。建議衝頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。

八、模具刃磨量的計算

衝頭刃口部分的長度、退料板的厚度、材料厚度、入模深度,請見下圖

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(理論)刃磨量=衝頭刃口長度—退料板厚度—材料厚度—入模深度對於C、D、E工位老式結構的衝頭,如果墊片的高度過大,衝頭的鍵槽與衝頭座上的定位鍵無法配合,會造成異形模具無法正常使用。因此,衝頭的最大刃磨量只能是3mm。

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九、模具的刃磨

1、模具刃磨的重要性

定期刃磨模具是衝孔質量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機器的使用壽命,要掌握正確的刃磨時機。

2、模具需要刃磨的具體特徵

對於模具的刃磨,沒有一個嚴格的打擊次數來確定是否需要刃磨。主要取決於刃口的鋒利程度。主要由以下三個因素來決定:

(1)檢查刃口的圓角,如果圓角半徑達到R0。1毫米(最大R值不得超過0。25毫米)就需要刃磨(見圖)。

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(2)檢查衝孔質量,是否有較大的毛刺產生?(見圖)

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(3)透過機器衝壓的噪聲來判斷是否需要刃磨。如果同一副模具衝壓時噪聲異常,說明衝頭已經鈍了,需要刃磨。

注:刃口邊緣部變圓或刃口後部粗糙,也要考慮刃磨。

3、刃口磨損程度與衝孔次數關係分析

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4、刃磨的方法:

模具的刃磨有多種方法,可採用專用刃磨機也可在平面磨床上實現。衝頭、下模刃磨的頻度一般為4比1。刃磨後請調整好模具高度。

(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大大縮小。

(2)正確的刃磨方法的益處

定期刃磨模具,衝孔的質量和精度可以保持穩定。模具的刃口就損壞較慢,壽命更長。

5、刃磨規則:

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)砂輪表面要清理乾淨。

(3)精正公司建議採用一種疏鬆、粗粒、軟砂輪。如WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量)不應超過0。013毫米,磨削量過大會造成模具表面過熱,相當於退火處理,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)磨削時應保證衝頭和下模固定平穩,採用專用的工裝夾具。

(7)模具的刃磨量是一定的,如果達到該數值,衝頭就要報廢。如果繼續使用,容易造成模具和機器的損壞,得不償失。

(8)刃磨完後,邊緣部要用油石處理,去掉過分尖銳的稜線。

(9)刃磨完後,要清理乾淨、退磁、上油。

注:模具刃磨量的大小主要取決於所衝壓的板材的厚度。

十、衝頭使用前應注意

1、存放

(1)用乾淨抹布把上模套裡外擦乾淨。

(2)存放時小心表面不要出現刮痕或凹痕。

(3)上油防鏽。

2、使用前準備

(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)裡外上油。

3、安裝衝頭於上模套時應注意事項

(1)清潔衝頭,並給其長柄上油。

(2)在大工位模具上把衝頭插入上模套底部,不能用力。不能用尼龍錘。安裝時,不能透過旋緊上模套上的螺栓來固定衝頭,只有在衝頭正確定位後才能旋緊螺栓。

4、安裝上模組合入轉塔

如果想延長模具使用壽命,上模套外直徑和轉塔孔之間的間隙要儘可能地小。所以請小心執行下列程式。

(1)清潔轉塔孔的鍵槽和內直徑並上油。

(2)調整上模導套的鍵槽,使之與轉塔孔的鍵吻合。

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

(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。重複敲擊直至上模導套依靠自身重量滑入正確位置。

注意:不能用力於上模導套外直徑,只能在衝頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部,以免損壞轉塔孔,縮短個別工位使用壽命。

十一、模具的檢修

如果衝頭被材料咬住,取不出來,請按如下所記專案檢查。

1、衝頭、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,則需要額外的衝壓力,而且工件斷面粗糙,產生很大的抵抗力,造成衝頭被材料咬住。

2、模具的間隙。模具的間隙如果相對板厚選得不合適,衝頭在脫離材料時需要很大的脫模力。如果是這個原因衝頭被材料咬住,請更換合理間隙的下模。

3、加工材料的狀態。材料弄髒了、或者有汙垢時,髒東西附著到模具上,使得衝頭被材料咬住而無法加工。

4、有變形的材料。翹曲的材料在衝完孔後,會夾緊衝頭,使得衝頭被咬住。有翹曲的材料,請弄平整後再加工。

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效能。

十二、注油

油量和注油次數視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無鏽無垢的材料,要給模具注油,注油點為導套、注油口、刀體與導套的接觸面、下模等。油用輕機油。

有鏽有垢的材料,加工時鐵鏽微粉會吸入衝頭和導套之間,產生汙垢,使得衝頭不能在導套內自由滑動,這種情況下,如果上油,會使得鏽垢更容易沾上,因此衝這種材料時,相反要把油擦乾淨,每月分解一回,用汽(柴)油把衝頭、下模的汙垢去掉,重新組裝前再擦乾淨。這樣就能保證模具有良好的潤滑效能。

十三、模具使用過程中經常出現的問題及解決方法

問題一、板材從夾鉗口脫出

問題二、模具磨損嚴重

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問題三、衝頭帶料及衝頭粘連

問題四、廢料反彈

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問題五、卸料困難

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問題六、衝壓噪音

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十四、衝壓非金屬材料的注意事項

鈑金工業的發展已經超出了傳統意義上的金屬板件加工,現在也包括非金屬板料的加工。在數控衝床上加工非金屬材料請注意以下幾個方面的問題:

1、衝頭、下模的刃口要保持鋒利。

2、下模間隙要減少5%~8%(比衝冷軋板)。

3、採用正錐結構的下模。

4、進給速度小,以保證足夠的卸料時間。

5、如果板料上有壓痕,請採用輕型彈簧。

6、硬塑膠衝壓之前,請加足夠的潤滑液。

對於衝壓軟而薄的材料,最易出現的問題是表面的壓痕,除保持刃口鋒利外,最重要的就是要採用輕型彈簧或輕型彈簧元件,降低壓料力,消除劃痕。

十五、使用特殊成型工具的注意事項

1、不同型號的機器滑塊的行程不同,因此要注意成型模具封閉高度的調整。

2、一定要保證成型充分,因此需要仔細調整,每次調整量最好不要超過0。15毫米,如果調整量過大,容易造成機器的損壞和模具的損壞。

3、對於拉伸成型,請選用輕型彈簧元件,以防止板料的撕裂,或因變形不均勻卸料困難等。

4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具,防止板料傾斜。

5、成型位置應當儘量遠離夾鉗。

6、成型加工最好放在加工程式的最後來實現。

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行溝通。

9、因為成型工具需要較長的卸料時間,因此成型加工時一定要採用低速,最好要有延時。

十六、使用長方形切斷刀的注意事項

1、步距儘量大,要大於整個刀具長度的80%。

2、最好透過程式設計來實現跳躍步衝。

3、建議選用斜刃口模具。

十七、在不超過機器公稱力的情況下如何衝孔

生產過程中需要衝大於114。3mm直徑的圓孔。如此大的孔會超出機器公稱力上限,特別對於高剪下強度材料。透過多次衝孔的方法衝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下可以降低一半或更多的衝壓力,在你已經擁有的模具中可能大部分模具都能做到。以下的圖示分別使用圓形、雙D、帶圓角矩形、凸透鏡形模具都可衝出大孔徑圓形。在這三種情況下,廢料都從下跌落,沒有廢料留在工作臺上。

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十八、一個衝大圓孔的簡易方法

這種凸透鏡的模具可被製成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出衝床公稱力,我們推薦使用(A)方案。用此模具衝出圓形的周邊。如果孔徑能在衝床公稱力範圍內衝成,那麼一個放射形模具和一凸透鏡模具就能在四次之內衝壓出所需的孔而無須旋轉模具(B)

十九、最後才向下成形

當選用成形模具時,應避免進行向下成形操作,因為這樣會佔用太多垂直空間和導致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入下模,然後被拉出轉塔,然而,如果向下成形是唯一的工藝選擇,那麼應該把它作為對板材的最後一步處理工序。

二十、防止材料扭曲

如果你需要在板材上衝切大量孔而板材又不能保持平整,成因可能是衝壓應力累積。衝切一個孔時,孔周邊材料被向下拉伸,令板材上表面拉應力增大。下衝運動也導致板材下表面壓應力增大。對於衝少量的孔,結果不明顯,但隨著衝孔數目的增加,拉應力和壓應力也成倍增加直到令板材變形。

消除這種變形的方法之一是:每隔一個孔衝切,然後返回衝切剩餘的孔。這雖然在板材上產生相同的應力,但瓦解了因同向連續一個緊接一個地衝切而產生拉應力/壓應力積聚。如此也令第一批孔分擔了第二批孔的部變形效應。

二十一、如果你的不鏽鋼翻邊變形

在製造翻邊之前向材料施用優質成形潤滑劑,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會去分佈被彎曲和被拉伸時產生的應力,防止在成形翻邊孔邊上出現的變形和翻邊孔底部的磨損。

二十二、克服卸料困難的幾點建議

1、使用帶有細芯膠粒的衝頭。

2、增加下模間隙。

3、檢查彈簧的疲勞程度。

4、使用過載型模具。

5、儘量減少磨損。

6、適當採用斜刃口模具。

7、潤滑板材。

8、大工位模具需要安裝聚胺脂卸料頭。

二十三、造成廢料反彈的主要原因

1、刃口的鋒利程度。刃口的圓角越大,越容易造成廢料反彈。

2、模具的入模量。每個工位模具衝壓時,入模量的要求是一定的,入模量小,易造成廢料反彈。

3、模具的間隙是否合理。不合理的模具間隙,易造成廢料反彈。

4、被加工板材的表面是否有油汙。

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