五金衝壓模具設計與製作技巧

　　

 

一、從廢料（liào）情況看出的信息

廢料本質上就是成形孔的反像。即位置相反（fǎn）的相同部位。通過檢查廢料，你可以判斷（duàn）上下模間隙是否正確。如果間（jiān）隙過大，廢料會出現粗糙、起伏的斷裂麵和一窄光亮帶區域。間隙（xì）越大，斷裂麵與（yǔ）光亮帶區域所成角度就越（yuè）大。如果間隙過小，廢料會呈現出一小角度斷（duàn）裂麵和一寬光（guāng）亮帶區域。

過大間隙形成帶有較大卷邊和邊緣撕裂的孔，令（lìng）剖麵稍微有一薄邊（biān）緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和（hé）大角度撕裂，導致剖麵或多或少地垂直於材料（liào）表麵。

一個理（lǐ）想的廢料應有合理的壓塌（tā）角（jiǎo）和均（jun1）勻的光（guāng）亮帶。這樣可保持衝（chōng）壓力最小並（bìng）形成一帶極少毛（máo）刺的整潔圓孔。從這點來看，通過增大間隙來延長（zhǎng）模具壽命是（shì）以犧（xī）牲成（chéng）品孔質量換取的。

 

二、模具間（jiān）隙的選擇

模具的間隙與所衝壓的材料的類型及厚度有關。不合理的間隙可以造成以下問題：

(1)如間隙過（guò）大，所（suǒ）衝壓工件的毛刺就（jiù）比較大，衝壓質（zhì）量差。如果間隙偏小，雖然衝孔的質量較（jiào）好，但模具的磨損比較嚴重，大大降低模具的使（shǐ）用壽命，而且容易造成（chéng）衝頭的折斷。

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

(3)合理的（de）間隙可以延長模具壽（shòu）命，卸料效果好，減小（xiǎo）毛刺和翻（fān）邊，板材保持潔淨，孔徑一致不會刮花板（bǎn）材，減少刃磨次數（shù），保持板材平直，衝（chōng）孔定（dìng）位準確。

 

三、如何提高模具的（de）使用壽命

對用（yòng）戶來講（jiǎng），提高模具（jù）的使用壽命可以大大（dà）降低（dī）衝壓成本。影響模具使用（yòng）壽命的因素如下：

1、材料（liào）的類型及厚度;

2、是否選擇合理的下（xià）模間（jiān）隙;

3、模具的結構形式;

4、材（cái）料衝壓時是否有良好的潤滑（huá）;

5、模具是否（fǒu）經（jīng）過特殊的表麵處理;

6、如鍍（dù）鈦、碳素（sù）氮化鈦;

7、上下（xià）轉塔（tǎ）的對中性;

8、調整墊片的合理使用;

9、是否適當采用（yòng）斜刃口模（mó）具;

10、機床模座是否已經（jīng）磨損;

 

四、衝壓特（tè）殊尺寸孔應注（zhù）意的（de）問題

(1)最小孔徑衝φ0.8——φ1.6範圍（wéi）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（cháng）大小的（de）模具，會造成衝頭螺紋的破（pò）損。

(3)衝頭刃口部分，最小寬度與長（zhǎng）度的比例一般不應小於（yú）1:10。

(4)衝頭刃口部分最小尺寸（cùn）與板厚的關（guān）係。建議衝頭刃口部分最小尺寸取板厚（hòu）的2倍。

 

五、模具的刃磨

1、模具刃磨的（de）重要性

定期刃磨模具是衝孔質量一致性的（de）保（bǎo）證。定期刃磨模具不僅能提高模具的（de）使用壽命而且（qiě）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征

對於模具的刃磨，沒有一個嚴格的打擊次數來確定是否（fǒu）需要刃磨。主要取決（jué）於

刃（rèn）口的鋒利程度。主要由以（yǐ）下三個因素來決定：

(1)檢查（chá）刃口的圓角，如果圓（yuán）角半徑（jìng）達到R0.1毫（háo）米(最大R值不得超過0.25毫米（mǐ）)就需要刃磨。

(2)檢查衝孔質量，是否有（yǒu）較大（dà）的毛刺產生?

(3)通過機器衝壓（yā）的（de）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（mó）。

注：刃口邊緣部變（biàn）圓或刃口後部粗糙，也要考慮刃磨。

 

3、刃磨（mó）的方法

模具的刃磨有多種方法，可（kě）采用專用（yòng）刃磨機（jī）也可在平麵磨床上（shàng）實現。衝（chōng）頭、下模刃（rèn）磨（mó）的頻度一般為4：1，刃磨後請調整好模具高度。

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

(2)正確（què）的刃磨方法的益處：定期刃磨模具，衝孔（kǒng）的質量和精度（dù）可以保持穩定。模具（jù）的刃口（kǒu）就損壞（huài）較慢，壽命更（gèng）長

 

4、刃磨規則

模具刃磨時要考慮下麵的因素：

(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫（háo）米大小情況下（xià）要看刃口的鋒利程度（dù）。

(2)砂輪表麵要清理幹淨。

(3)建議采用一種疏鬆、粗粒、軟砂輪。如（rú）WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量)不應超過（guò）0.013毫米，磨削量過（guò）大會造成模具表麵（miàn）過（guò）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（yè）。

(6)磨削時應保證衝頭和下（xià）模固定平穩（wěn），采用專用的工裝夾具。

(7)模具（jù）的刃磨量是一定的，如果達（dá）到該數值，衝頭就（jiù）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（chù）理，去掉過分尖銳的（de）棱線。

(9)刃磨完後，要清理幹淨、退磁（cí）、上油。

注：模具刃磨量的（de）大小（xiǎo）主要取（qǔ）決（jué）於所衝壓的板材的厚度。

 

六（liù）、衝頭使用前應注意

1、存放

(1)用幹淨抹布把上模套裏外擦幹淨。

(2)存放時小心表麵不要出現刮痕或凹痕。

(3)上油防鏽（xiù）。

 

2、使用前準備

(1)使用前（qián）徹底清潔上模套。

(2)查看表麵是否有刮、凹痕。如（rú）有（yǒu），用油石（shí）去除。

(3)裏外上油。

 

3、安裝衝（chōng）頭於上模套時應注意事項

(1)清潔衝（chōng）頭，並給（gěi）其（qí）長柄上油。

(2)在大（dà）工位模具上把衝頭插入（rù）上模套底部，不能用力。不能用尼龍錘。安裝時，不能通過（guò）旋緊上（shàng）模套上的螺栓來固定衝頭，隻（zhī）有在衝頭正確定位後才能旋緊螺栓。正（zhèng）全科技微信（xìn）內容真不錯，值得關注!

 

4、安裝上模組（zǔ）合入轉塔

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

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

(4)如（rú）果上模套向一邊傾斜（xié），可（kě）用尼（ní）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（tào）依靠自身重量（liàng）滑入正確位置。

注意：不能用力於上模（mó）導套外直徑，隻（zhī）能在衝頭頂上（shàng）用力。不能（néng）敲擊上模套頂部，以免損壞轉塔孔，縮短個別工位使（shǐ）用壽命。

 

七、模具的檢修

如（rú）果衝（chōng）頭被材料（liào）咬住（zhù），取不出來（lái），請按如下所記項目檢查。

 

1、衝頭、下模的（de）再刃磨。刃口鋒利的模（mó）具能加工出（chū）漂亮的切斷麵，刃口鈍（dùn）了，則需要額外的衝壓（yā）力，而且工件斷麵粗糙，產生很大的抵抗力，造成衝（chōng）頭被材（cái）料咬住。

2、模具的間隙。模具的（de）間隙如果相對板厚選得不合適，衝頭（tóu）在脫離材（cái）料時需要很大的脫模力。如果是這個原（yuán）因衝頭被材料咬住，請更換合理間隙的下（xià）模。正（zhèng）全科技微信內容真不錯，值得關注!!

3、加工材料的狀態。材料弄髒了、或（huò）者（zhě）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（jiā）工。

4、有變形的材料。翹曲（qǔ）的材料（liào）在衝完孔後，會夾緊衝頭，使（shǐ）得衝（chōng）頭被咬住。有翹曲的材料（liào），請弄平整後再加工。

5、彈簧的過度使用。會使得彈簧疲（pí）勞。請時常注意檢（jiǎn）查彈簧的性能（néng）。

 

八、注油

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

有鏽有（yǒu）垢的（de）材料，加工時鐵鏽微粉會（huì）吸入衝頭和導（dǎo）套之間，產生汙垢，使得衝頭不能在導套內自由滑動，這種情（qíng）況下，如果上（shàng）油，會使得鏽垢更容易沾（zhān）上，因此衝這種材（cái）料時，相反要把油擦幹淨，每月分解一回，用汽（qì）(柴)油把衝頭、下模的（de）汙垢去掉，重新組裝（zhuāng）前再擦幹淨。這（zhè）樣就能保證（zhèng）模（mó）具有（yǒu）良好的潤滑性能。

 

九、模具使用過（guò）程中（zhōng）經（jīng）常出現的問題及解決方法

問題一、板材從夾（jiá）鉗口脫出

原（yuán）因：模具（jù）卸料不完全

解決辦法：

1.采用帶斜度的衝頭

2.在板材（cái）上塗潤滑液

3.采用重（chóng）載模具

 

問題二、模具磨損嚴重

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原（yuán）因：上下模座不對中

解決辦法：

1.工位調（diào）整，上下模（mó）對中

2.轉塔水平調整（zhěng）

原因：沒有及時更換已經磨損的（de）模具導向組件（jiàn）及轉塔的鑲套

解決辦法：更換（huàn）

原因：衝頭（tóu）過熱（rè）

解決辦法：

1、在板料上加潤滑液

2、在衝頭和下模之間保證潤滑（huá）

3、在同一個程序中使用多套同樣規格尺寸（cùn）的（de）模具

原因：刃磨方法不當，造成模具的退火，從（cóng）而造成磨損加劇

解決辦法：

1、采（cǎi）用軟磨料砂輪

2、經常清理砂輪

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、采用橋式步衝（chōng）

 

問題三、衝頭帶料及衝頭（tóu）粘連

原因：不合理的模（mó）具間隙（xì）(偏小（xiǎo）)

解決辦（bàn）法：增加模具間隙（xì）

原因：衝頭刃口鈍化

解決辦法：及時刃磨

原因：潤滑不良

解決辦法（fǎ）：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（mó）

2、對於小直徑孔（kǒng）間（jiān）隙減少10%

3、直徑大於50.00毫米，間隙放大

4、凹模刃口側（cè）增加劃痕

原因：衝頭（tóu）方麵

解決辦法：

1、增加入模（mó）深度

2、安裝卸料聚胺酯頂料棒

3、采用斜刃口（kǒu）

 

問（wèn）題五、卸料困難

原因：不合理的模具間隙(偏小（xiǎo）)

解決辦法（fǎ）：增加模（mó）具間隙

原因：衝頭磨損

解決辦法：及時（shí）刃磨

原（yuán）因：彈簧疲勞

解決辦法：更換彈簧

原因：衝頭（tóu）粘連

解決辦法：除去粘連

 

問題六、衝壓噪音

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（lì）

3、采用軟表麵的卸料板

原因：板料在工作（zuò）台上及轉塔內的支撐有問題

解決辦法：

1、采用球麵支撐模具

2、減小工作尺寸

3、增加工作厚度

4、板（bǎn）料厚

5、采用斜刃衝頭（tóu）

 

十、使用特殊成型工具的注（zhù）意（yì）事項（xiàng）

1、不（bú）同型號（hào）的（de）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（zhěng），每次調整（zhěng）量最好不要超過0.15毫米，如果調整量過大，容易造成（chéng）機器的損壞和模具的損壞。

3、對於拉伸成型，請（qǐng）選用輕（qīng）型彈（dàn）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（kē）技微信內容真不錯，值得關注!!

4、在成型模（mó）具周圍安裝（zhuāng）球型支撐模具，防止板料傾斜。

5、成型位置應當盡量遠離夾鉗。

6、成型加工最好放在加（jiā）工程序的最後來實現。

7、一定要保（bǎo）證（zhèng）板材良好的潤滑。

8、定貨（huò）時注意特殊成型工具的讓（ràng）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（yīn）此（cǐ）成（chéng）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

1、步距盡量（liàng）大，要大於（yú）整個刀具長度的80%。

2、最好通過編程來實現跳躍步衝。

3、建（jiàn）議選用斜刃口模具。

 

十二、在不超過機器公稱力（lì）的情況（kuàng）下如何衝孔

生產過程中需要衝大於（yú）114.3mm直徑的圓孔（kǒng）。如此大的孔會超出機器公稱力上限，特別對於（yú）高（gāo）剪切強度材料。通過多（duō）次衝孔的方法衝出大（dà）尺寸孔可以（yǐ）解決這一問題。使用小尺寸模具沿（yán）大圓周長剪切可以降低一半或（huò）更多的衝壓力，在你已經擁有的（de）模具中可能大部（bù）分模具都能做到。

 

十三、一個衝大圓孔的簡易（yì）方法

這種凸透鏡的模具可被製成你所需半徑尺寸（cùn）。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（chū）圓形的周邊。如果孔徑能在衝床（chuáng）公稱力範圍內衝成，那麽一個放射形（xíng）模具（jù）和一凸透鏡模（mó）具就能在四次之內衝壓（yā）出所需的（de）孔而無須旋轉模具(B)

 

十四、最後才向下成形

當選用成形模具時，應（yīng）避免（miǎn）進行向下成形操作，因（yīn）為這樣會占用太多垂直空間和導致（zhì）額外的平整或彎曲板材工（gōng）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，那麽應該把它作（zuò）為對板材的最後一步處理工序。

 

十五、防止材料扭曲（qǔ）

如果你需要在板材上衝切大量孔而板材又不（bú）能保持平整，成（chéng）因可能是衝壓應力（lì）累（lèi）積。衝切一個孔時，孔周邊材料被（bèi）向下拉伸，令板材上表麵拉（lā）應力增大下衝運（yùn）動也導致板材下表麵壓（yā）應力增大（dà）。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。正（zhèng）全科技微（wēi）信內容真不錯，值得關注!!

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

 

十六、如果你的不鏽鋼翻邊變形（xíng）

在製造翻邊之前向材料施用優質成形（xíng）潤滑劑，這能令材料更（gèng）好地從（cóng）模具中分（fèn）離出來，在成形時順暢地在（zài）下模表（biǎo）麵移動。如此給予材料一個更好的（de）機會去分布被彎曲和被（bèi）拉伸時產生的應力，防止在（zài）成形（xíng）翻邊（biān）孔邊上出現的變形和翻邊孔底部的磨損。

 

十七、克服卸料困難的幾點建（jiàn）議（yì）

1、使用帶有細芯膠粒的衝頭。

2、增（zēng）加下模間隙。

3、檢查（chá）彈簧的疲勞（láo）程度。

4、使用重載型模具。

5、適當采（cǎi）用（yòng）斜刃（rèn）口模具。

6、潤（rùn）滑板材。

7、大工位模具需要安裝聚胺脂卸料頭。

 

十八、造成廢料反彈的主要（yào）原因

1、刃口的（de）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（gè）工位模（mó）具衝壓時（shí），入模量的要求是一定的，入模量小，易（yì）造成廢料反彈。

3、模（mó）具的間隙是否合理。不合理的模（mó）具間隙，易造（zào）成廢料反彈。

4、被加工板材的表麵是否有油汙。