五金衝壓（yā）模具設計與（yǔ）製作（zuò）技巧

　　

 

一、從廢料情況看出的（de）信息（xī）

廢料本質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（shàng）下模間隙是否正確。如果間隙過大，廢（fèi）料會出現粗糙、起伏的斷裂麵和一窄光亮（liàng）帶區域。間隙越（yuè）大，斷裂（liè）麵（miàn）與光亮帶區域（yù）所成角度就越大。如果間隙過（guò）小，廢料會呈現出一（yī）小角度斷裂麵和一寬光亮帶區域。

過大（dà）間隙形成（chéng）帶（dài）有較大卷邊（biān）和邊（biān）緣撕裂的孔，令剖麵稍微有（yǒu）一薄邊緣突出。太小的間隙形成帶稍（shāo）微卷邊和大角度撕裂，導致剖麵或多或少地垂直於材料表麵。

一個理（lǐ）想的廢料（liào）應有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣（yàng）可保持衝（chōng）壓力最小並（bìng）形成一帶極（jí）少毛刺的（de）整潔圓孔。從這點來（lái）看，通過增大（dà）間隙來延長模（mó）具壽命是以犧牲成品孔質量換取的。

 

二、模具間隙的選擇

模具的間隙與所衝壓的材料的類型及厚度（dù）有關（guān）。不合理的間隙可以（yǐ）造成以下（xià）問題：

(1)如間隙過（guò）大，所衝壓工件的毛刺就比較大，衝壓質量（liàng）差。如果間隙偏小，雖然衝孔的質量（liàng）較好（hǎo），但（dàn）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（tóu）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（jiān）隙容易（yì）在衝頭底麵與板料之間（jiān）形成真空而發生廢料反彈。

(3)合理的間（jiān）隙可以延長模具（jù）壽命，卸料效果好，減小毛刺和翻邊（biān），板材保持潔淨，孔徑一致（zhì）不（bú）會（huì）刮花板材，減少刃磨次數，保（bǎo）持板材平直，衝孔定位準確（què）。

 

三、如（rú）何提高模具的使用（yòng）壽命

對用戶來（lái）講，提高模具的（de）使用（yòng）壽命可以大（dà）大降低衝壓（yā）成（chéng）本。影響模具使用壽（shòu）命的因素如下：

1、材料的類型及（jí）厚度;

2、是（shì）否選擇合理的下模間隙;

3、模具（jù）的結構形式;

4、材料衝壓時是否有良好的潤滑;

5、模具是（shì）否經過特殊的表麵處理;

6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;

7、上下轉塔的對中性;

8、調整（zhěng）墊片的合理使用;

9、是否適當采（cǎi）用斜刃口（kǒu）模具;

10、機床模座是否已經磨（mó）損;

 

四、衝壓（yā）特殊尺寸孔應注意的（de）問題

(1)最小孔徑衝φ0.8——φ1.6範圍的衝孔請用特（tè）殊衝頭。

(2)厚（hòu）板衝（chōng）孔時，相對於加工孔徑，請使用大一（yī）號的模具。注（zhù）意：此時，若（ruò）使用通常大小的模具，會造成衝（chōng）頭螺紋的破損。

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

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

 

五（wǔ）、模具的刃磨

1、模具（jù）刃磨的重要（yào）性

定期刃磨模具是（shì）衝孔質量一（yī）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（jī）。

 

2、模具需（xū）要刃磨的具體特征

對於模具的刃磨，沒有一個嚴格的打擊（jī）次數來確（què）定是否需要刃磨。主要取決於

刃口（kǒu）的（de）鋒利程度。主要由以下三個因（yīn）素（sù）來（lái）決定（dìng）：

(1)檢查刃（rèn）口的圓角，如果圓角半徑達到R0.1毫米(最大R值不得（dé）超過0.25毫米)就需要（yào）刃磨（mó）。

(2)檢查衝孔質量，是否有較大的毛刺（cì）產生?

(3)通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（chōng）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（yào）考慮刃磨。

 

3、刃磨的方法

模具（jù）的刃磨有多（duō）種方法，可采用專用刃磨機也可在平麵磨床上實現。衝頭、下模刃磨（mó）的頻度一般為4：1，刃磨後請調整好模具高度。

(1)不（bú）正確刃磨方法的危害：不正確的刃磨會加劇模具（jù）刃口的迅速破（pò）壞，致使每次刃磨的打擊次數（shù）大大縮（suō）小（xiǎo）。

(2)正確的刃磨方法的益處：定期刃磨模具，衝孔的質量（liàng）和精度可以保持穩定。模（mó）具的刃口（kǒu）就損（sǔn）壞較慢，壽命更長

 

4、刃（rèn）磨規（guī）則（zé）

模具（jù）刃磨時要考慮下麵的因素：

(1)刃口（kǒu）圓角在R0.1-0.25毫米大（dà）小情況下要看刃口的鋒利（lì）程度（dù）。

(2)砂輪表麵要清理幹淨。

(3)建議采用一種（zhǒng）疏鬆、粗（cū）粒、軟砂輪。如WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量（liàng）)不（bú）應超過0.013毫米，磨削量過大會造成模（mó）具表麵過熱，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（hé）下模（mó）固定平穩，采用專用的工（gōng）裝夾具。

(7)模具的（de）刃（rèn）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（yì）造成（chéng）模具和（hé）機器的（de）損壞（huài），得不償失。

(8)刃磨完（wán）後，邊緣部要（yào）用油石處理，去（qù）掉過分尖銳的棱線。

(9)刃磨完後（hòu），要（yào）清理幹淨、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。

 

六、衝頭使用前應注意

1、存放

(1)用幹（gàn）淨抹布（bù）把上模套裏外擦幹淨。

(2)存放時小心（xīn）表麵不要（yào）出現刮痕或（huò）凹痕（hén）。

(3)上油防鏽。

 

2、使用前準備

(1)使用前徹底清潔上模（mó）套。

(2)查看表麵是否有（yǒu）刮、凹痕。如有，用油石去除。

(3)裏外上油。

 

3、安（ān）裝（zhuāng）衝頭於上模套時應注意（yì）事項（xiàng）

(1)清（qīng）潔（jié）衝頭，並給其長柄上油。

(2)在（zài）大工位模具（jù）上把衝頭插入（rù）上模套底部（bù），不能用力。不能用尼（ní）龍錘。安裝時，不能通過旋（xuán）緊上模套上的螺（luó）栓來固定（dìng）衝頭（tóu），隻有（yǒu）在衝頭正確（què）定位後才（cái）能旋緊螺栓。正全科技微信（xìn）內容真不錯，值得關注!

 

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（jiān）隙要盡可能（néng）地小（xiǎo）。所以請小心執行下列程序。

(1)清潔轉塔孔（kǒng）的鍵槽和內直徑並上（shàng）油。

(2)調整上（shàng）模導套的鍵槽，使之與轉（zhuǎn）塔孔的鍵吻合。

(3)把（bǎ）上模套導直直（zhí）地插入塔孔，小心不能有任何傾斜。上模導套應該靠（kào）自身重量滑入轉塔（tǎ）孔。

(4)如果上模套向一邊傾斜，可用尼龍（lóng）錘之類的軟材料工具把它輕（qīng）輕敲正重複敲擊直至上模導套依靠（kào）自身重量滑入正確位置。

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

 

七、模具的檢修

如果衝頭被材料咬住，取不出來，請按如下所記項目檢查（chá）。

 

1、衝頭、下模的（de）再（zài）刃磨。刃口鋒利的模具能加工出漂亮（liàng）的切斷麵，刃口鈍了，則需要額外的衝壓力，而且工件（jiàn）斷麵粗糙，產（chǎn）生很大的抵抗（kàng）力，造（zào）成衝頭被材料咬住。

2、模具的間隙（xì）。模（mó）具（jù）的（de）間隙如果相對板厚選得不合適，衝頭在脫離材料時需（xū）要很大的脫模力。如果是這個原因衝頭被材料咬住（zhù），請更換合理間隙的下模。正全科技微信（xìn）內（nèi）容真不（bú）錯，值得關注!!

3、加工材料的狀態。材料弄髒了（le）、或（huò）者有汙（wū）垢（gòu）時（shí），髒（zāng）東西附著到模具上，使得衝頭（tóu）被（bèi）材料咬住而無法加工。

4、有變形的材料（liào）。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（qǔ）的材料，請弄平整後（hòu）再加工。

5、彈簧的過度使用。會（huì）使得彈簧疲勞。請時常（cháng）注意檢查彈簧的（de）性能。

 

八、注油

油量和注油次數（shù）視加工材料的條件（jiàn）而定。冷軋鋼板（bǎn）、耐蝕鋼（gāng）板等無鏽無垢的材料，要給模具注（zhù）油，注油點為導套、注油（yóu）口、刀體與導套的接（jiē）觸麵、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（hé）導（dǎo）套之間，產生（shēng）汙垢，使得（dé）衝頭不能在導套內自由滑動，這（zhè）種情（qíng）況下，如果上油，會使得鏽垢更容易沾上，因此衝這（zhè）種（zhǒng）材（cái）料時，相反要把油擦幹（gàn）淨，每月分解一回（huí），用汽(柴（chái）)油把衝頭、下模的汙（wū）垢去掉，重新組（zǔ）裝前再擦幹淨。這樣就能保證（zhèng）模具有良好（hǎo）的潤（rùn）滑性能。

 

九、模具使用（yòng）過程中（zhōng）經常出現的問題及（jí）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（fǎ）：

1.采用帶斜度的衝（chōng）頭

2.在板（bǎn）材上塗潤滑液

3.采用重載（zǎi）模具

 

問題二、模具磨損嚴重

原因：不合理的模（mó）具（jù）間隙(偏小)

解決辦（bàn）法（fǎ）：增加模具（jù）間隙

原因：上下模座不對中

解決辦法：

1.工位調整，上下模對（duì）中

2.轉塔水平調整

原因：沒有及時更換已經磨損的模具導向組件及轉塔的鑲套

解決辦法：更換（huàn）

原（yuán）因：衝頭過熱

解決辦法：

1、在板料上加潤滑液

2、在衝頭和下（xià）模之間保（bǎo）證潤滑

3、在同一個程序中使（shǐ）用多（duō）套同樣（yàng）規格尺寸的模具

原因：刃磨方法不當，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（liào）砂輪

2、經常清理砂輪

3、小的吃（chī）刀（dāo）量

4、足量的冷卻液

原（yuán）因：步距小

解決辦法：

1、增大步（bù）距

2、采用橋（qiáo）式步衝

 

問題三、衝（chōng）頭（tóu）帶料及衝（chōng）頭（tóu）粘（zhān）連

原因：不合（hé）理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原因（yīn）：衝頭刃口鈍化

解決（jué）辦法：及時刃磨

原因：潤滑不良

解決辦法：改善（shàn）潤滑條件

 

問題四、廢料反彈（dàn）

原因：下模問題

解決辦法：

1、采用防彈料下（xià）模

2、對於小直徑孔（kǒng）間隙減少10%

3、直徑大於50.00毫米，間隙放大

4、凹模刃口側增加劃痕

原因：衝頭（tóu）方麵（miàn）

解決辦法：

1、增加入模深（shēn）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（nán）

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加（jiā）模具間隙

原因：衝頭磨（mó）損

解決辦法：及時刃磨

原（yuán）因：彈簧疲勞

解決辦法：更換彈簧

原因：衝頭粘連

解決辦法（fǎ）：除去粘連

 

問（wèn）題（tí）六、衝壓噪音

原因：卸料困難

解（jiě）決辦法：

1、增加下模間隙、良好潤滑

2、增加卸料力

3、采用軟表麵的卸料板

原因：板料在工作台上及轉塔內的支撐有問題

解決辦（bàn）法：

1、采用球麵支撐模具

2、減小工作尺寸

3、增加工作（zuò）厚度

4、板料厚

5、采用斜刃衝（chōng）頭（tóu）

 

十、使用特殊成型工（gōng）具的注意（yì）事項

1、不同型（xíng）號的機器滑塊的行程不同，因此要注意成型（xíng）模具封閉高度（dù）的調整。

2、一定要保證成型（xíng）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（huáng）組件，以防止板料的撕裂，或因變形不均勻卸料困難等。正全（quán）科技微信內容真不錯，值得關注!!

4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具，防止（zhǐ）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工程序的最後來實現。

7、一（yī）定要（yào）保證板材良好的潤滑。

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

9、因為（wéi）成型工具需要較長的卸料時間，因此成型加工（gōng）時（shí）一定要采用低速，最好要有延時。

 

十（shí）一、使（shǐ）用（yòng）長方形切斷（duàn）刀的注意事項

1、步距盡量大，要大於（yú）整個刀具長度（dù）的80%。

2、最好通過編程來實現（xiàn）跳躍步衝。

3、建議選用斜刃口模具。

 

十二、在不超過機器公稱力（lì）的情況下如何衝孔

生產過程中（zhōng）需要衝大於114.3mm直徑的圓（yuán）孔。如此大的孔會超出機器公稱力上限，特別對於高剪（jiǎn）切（qiē）強度材料（liào）。通過多次衝孔的方法衝出大尺寸孔可以解決（jué）這一問題。使用小尺寸模（mó）具沿大圓周長（zhǎng）剪切可以降低一半或更多的（de）衝壓力，在你已經擁有的模具中可能大部分（fèn）模（mó）具都能做到。

 

十三、一個衝大圓孔的簡易方法

這種凸透（tòu）鏡的模具可被製成你所需半徑（jìng）尺寸。如果孔徑超出衝床（chuáng）公稱（chēng）力（lì），我們推薦（jiàn）使用(A)方案。用（yòng）此模具衝出圓形的周邊。如果孔徑（jìng）能在衝床公稱力範圍內衝成，那（nà）麽一個（gè）放射形模具和一凸（tū）透鏡模（mó）具就能在四次之內（nèi）衝壓出所需的孔而無須旋轉模具（jù）(B)

 

十四、最後才向（xiàng）下成形

當選用成形模（mó）具時，應避（bì）免進行向下成形操作，因為這樣會占用太多垂直空間和（hé）導致額（é）外的平（píng）整或彎曲板材工序。向下成形也可（kě）能陷（xiàn）入下模，然後被拉出轉塔，然而，如果向下成形是（shì）唯一的工藝選擇，那（nà）麽應該把（bǎ）它作為對板材的最後一步處理工序。

 

十五、防止材料扭曲

如果你需要（yào）在板材上衝切（qiē）大量孔而板材又不能保持（chí）平整（zhěng），成因可能是衝壓應力累積。衝切一個孔時，孔周邊材料被向（xiàng）下拉伸，令板材上（shàng）表麵拉應力增（zēng）大下衝（chōng）運（yùn）動也導致板材下表麵壓應（yīng）力增大。對於衝少量的孔，結果不明（míng）顯，但隨著衝孔數目的（de）增加（jiā），拉應（yīng）力和壓應力也（yě）成倍增加直到令板材變形。正全科技微信內容真不錯，值得關（guān）注!!

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

 

十六、如果你（nǐ）的不鏽鋼翻邊變形（xíng）

在製造翻邊之前向材料（liào）施（shī）用優質成形潤滑劑（jì），這（zhè）能令材料更（gèng）好地從（cóng）模具中分離出來，在成形時順暢地在下模表麵移動。如此給予材（cái）料一個更（gèng）好（hǎo）的機會去分布被彎曲和被拉伸時產（chǎn）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。

 

十七、克服卸料困難的幾點建議

1、使用帶（dài）有細芯（xīn）膠粒的衝頭。

2、增加下模間隙（xì）。

3、檢查彈簧的疲勞程度。

4、使用重載型模具。

5、適當采（cǎi）用斜刃口模具。

6、潤滑（huá）板材。

7、大工位模具需要安裝聚胺脂卸料頭。

 

十八（bā）、造成廢（fèi）料反彈的主要原因（yīn）

1、刃口的（de）鋒（fēng）利程度。刃口的（de）圓角（jiǎo）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（rù）模量的要求是一定的，入模量小，易造成廢料反（fǎn）彈（dàn）。

3、模具的（de）間隙是否合理。不合理的模具間隙，易造（zào）成（chéng）廢料反彈。

4、被加工板（bǎn）材（cái）的表麵是否有油汙。