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当前，在板金冲压加工领域，数控转塔冲床以其冲压速度快、加工精度高、模具通用性强、产品灵活多样等特点，得到广泛应用。数控转塔冲床所使用的模具，由于其精度及质量要求高，冲压速度快。用户在选购某种品质的模具后，其使用和维护的水平，直接影响到工件的加工质量和模具的使用寿命。模具也是控制设备运行成本的重要环节。因此，学习和掌握这方面的一些知识并运用到实际中，对提高效益、降低成本，也会起到重要的作用。" g& e3 K. W/ i# L% R# j" y$ `
下文论述数控转塔冲床模具在使用和维护中应遵循的一些技术要点，并针对实际问题提出相应的解决办法，可能对用户具有良好的指导作用。 1 u! v7 h8 _3 S8 ^+ V ?! h
一、保证最佳的模具间隙
W# i5 ]! b+ j5 B$ R 模具间隙是指冲头进入下模中，两侧的间隙之和。它与板厚、材质以及冲压工艺有关，选用合适的模具间隙，能够保证良好的冲孔质量，减少毛刺和塌陷，保持板料平整，有效防止带料，延长模具寿命。 9 ~" F2 m; u: p7 W0 S. @. Y3 I
通过检查冲压废料的情况，可以判定模具间隙是否合适。如果间隙过大，废料会出现粗糙起伏的断裂面和较小的光亮面。间隙越大，断裂面与光亮面形成的角度就越大，冲孔时会形成卷边和断裂，甚至出现一个薄缘突起。反之，如果间隙过小，废料会出现小角度断裂面和较大的光亮面。 % W, M( K W& z, v9 D. s) }
当进行开槽、步冲、剪切等局部冲压时，侧向力将使冲头偏转而造成单边间隙过小，有时刃边偏移过大会刮伤下模，造成上下模的快速磨损。
. w3 d/ E( P2 t# z0 [# F 模具以最佳间隙冲压时，废料的断裂面和光亮面具有相同的角度，并相互重合，这样可使冲裁力最小，冲孔的毛刺也很小。 # w" k1 O- R% d& D( B2 `% x i$ q
二、适时刃磨可有效延长模具的使用寿命
; G3 O9 h; l, G7 a 如果工件出现过大的毛刺或冲压时产生异常噪音，可能是模具钝化了。检查冲头及下模，当其刃边磨损产生半径约0.10mm的圆弧时，就要刃磨了。 # |) {6 ^$ Q5 L4 I
实践表明，经常进行微量的刃磨而不是等到非磨不可时再刃磨，不仅会保持良好的工件质量，减小冲裁力，而且可使模具寿命延长一倍以上。 6 q6 I! D" r( O; j( r0 f
除了知道模具何时刃磨之外，掌握正确的刃磨方法尤其重要。模具刃磨规程如下：
! g% V' C$ R! M 1)刃磨时，将冲头竖直夹持于平面磨床磁性卡盘的V型槽或夹具内，每次磨削量为0.03~0.05mm，重复磨削直至冲头锋利，最大磨削量一般为0.1~0.3mm。 % D0 D1 B! U7 l' Z p
2)使用烧结氧化铝砂轮，硬度D~J，磨粒大小46~60，最好选适用于高速钢磨削的砂轮。
) u+ ^( ?5 x- K3 ~ 3)当磨削力大或模具接近砂轮时，加冷却液可防止模具过热而开裂或退火，应按照制造商要求选用优质多用途冷却液。 8 x j( U5 u% B, ]! k
4)砂轮向下进刀量0.03~0.08mm，横向进给量0.13~0.25mm，横向进给速率2.5~3.8m/min。
0 U( l! q C$ x4 [; k3 C 5)刃磨后，用油石打磨刃口，去除毛刺，并磨出半径0.03~0.05mm的圆角，可以防止刃口崩裂。 " o3 Y* r, @" r" a
6)冲头去磁处理并喷上润滑油，防止生锈。 / F; i3 ~, s* Y6 @- q
三、消除和减少粘料的方法 # @6 Q; P8 T# Y p4 [( M
由于冲压时的压力和热量，会将板料的细小颗粒粘结于冲头表面，导致冲孔质量差。去除粘料可用细油石打磨，打磨方向应与冲头运动的方向相同，这样光后会避免进一步粘料的产生。不要用粗纱布等打磨，以免冲头表面更粗糙，更容易出现粘料。
4 g* c6 m( Y/ d5 p; Z# h3 S, w 合理的模具间隙、良好的冲压工艺，以及必要的板料润滑，都会减少粘料的产生。防止过热，一般采用润滑的方式，这样会减少摩擦。如果无法润滑或出现废料回弹，可采取以下方法： 7 k5 B: S& J) r5 L2 o8 ~5 h8 k6 I
交替使用多个相同尺寸的冲头轮流冲压，可使其在被重复使用之前有较长的冷却时间。
; ~& g! ~$ x# h6 a; e 将过热模具停歇使用。通过编程控制换模，中断其长时间重复工作，或降低其冲压频率。 * i7 _; [( B) I. U0 \4 Y
四、冲很多孔时防止板料变形的措施
+ i1 Z3 N- p$ Q% s; y, t 如果在一张板上冲很多孔，由于冲切应力的累积板材就不能保持平整。每次冲孔时，孔周边的材料会向下变形，造成板料上表面出现拉应力，而下表面则出现压应力。对于少量的冲孔，其影响并不明显，但当冲孔数量增加时，拉、压应力在某处累积，直至材料变形。
) a7 s2 G3 ^7 i# @ 消除此类变形的一个方法是：先每隔一个孔冲切，然后返回冲切剩余的孔。这样虽然也会产生应力，但却缓解了在同一方向顺序冲压时的应力累积，也会使前后两组孔的应力相互抵消，从而防止板料的变形。
5 I: p; y: i% E% @+ `0 m& h" M 五、尽量避免冲切过窄条料 3 ^* Y+ D" N" p% x9 a
当模具用于冲切宽度小于板材厚度的板料时，会因侧向力作用而使冲头弯曲变形，令一侧的间隙过小或磨损加剧，严重时会刮伤下模，使上下模同时损坏。 , r4 J( l% Z; y, I6 T6 I5 G- F' o
建议不要步冲宽度小于2.5倍板材厚度的窄条板料。剪切过窄条料时，板料会倾向弯入下模开口中，而不是被完全剪掉，甚至会楔入冲模的侧面。如果无法避免上述情况，建议使用退料板对冲头有支撑作用的全导向模具。六、冲头的表面硬化及其适用范围 " Z8 b* R8 t, k8 l
虽然热处理和表面涂层可改善冲头表面特性，但并不是解决冲压问题和延长模具寿命的一般方法。一般地说，涂层提高了冲头表面硬度并使侧面的润滑性得到改善，但在大吨位、硬质材料冲压时，这些优点在大约1000次冲压后就消失了。 . M! U" s: r! L- v) M- B
六、针对以下情况可使用表面硬化的冲头： , ?8 |9 q5 P0 g4 h; R: |
冲软或粘性的材料（如铝）； 9 R. T* N- s6 p6 Q) ?
冲薄的研磨性材料（如玻璃环氧片）；
; x( ?% }. u2 f! _. N 冲薄的硬质材料（如不锈钢）；
% a7 _# [ r8 l: x* G 频繁地步冲；
% j( s, T2 \* g 非正常润滑的情况。 1 b l3 x. Q0 ]0 [
表面硬化通常采用镀钛、渗氮等方法，其表面硬化层为厚度12~60μm的分子结构，它是冲头基体的一部份，而并非仅是涂层。 % x- e( K' k4 K: `& v
表面硬化的模具可按通常的方式刃磨。通过表面硬化会降低模具在冲不锈钢板时的磨损，但并不能延长其使用寿命，而适当润滑、及时刃磨以及按规程操作等，却是有效的方法。
: A- @! ]5 O% l; f7 n 七、冲床模位对中性不好时的检修
' T$ u) I) B6 ]& E& ^$ P# z 如果冲床模位的对中性不好，造成模具快速钝化，工件加工质量差，可就以下几点检修： - F8 b* m1 B/ V+ _! w, K6 L H
检查机床的水平情况，必要时重新调整；
+ S& Y: _" [: l1 f9 p 检查并润滑转盘上的模孔及导向键，如有损伤及时修复； K3 ?, t5 @9 g4 D' Y" f
清洁转盘的下模座，以便下模准确安装，并检查其键或键槽的磨损情况，必要时更换； ( v9 E% Y% {, t& c0 A+ X* f
使用专用芯棒校准模具工位，如有偏差及时调整。 ' S+ M k# w% p) s: ?; h
上述内容是对通常的情形而言，鉴于冲床及模具的具体类型规格有所不同，用户还要结合实际去认识和总结经验，发挥出模具的最佳使用性能。 | 
发表于 2006-12-19 13:50:03
