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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。6 Q2 k& B$ o9 O. O
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。
- m# q" J0 o; V5 o8 d* l+ m& s 一、保证最佳的模具间隙 : s$ {. O( y) _, M9 }$ K- ?
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。 8 k$ a. T/ F/ [ p3 {
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。 : |5 R2 v b; q# e9 o4 g+ K
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。
# d8 ^7 \3 w" u% c6 m 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。 - I0 R% w3 U4 B. E9 A
二、适时刃磨可有效延长模具的使用寿命 8 K, j, v- Z+ q% V5 o
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。 * R5 J- m; ]# ?
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。
5 R8 s) ^. O0 ^* I& V3 c" Z+ I 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： 1 U. k D9 d6 f& {; @
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。
. ?' r- B& t8 D2 I2 w) R+ r: t+ t 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。
& C2 o. H+ z0 I; r+ ] 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。
) O; I& P6 {9 @4 a1 \ 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。 ( S1 H1 Q' j# W: w/ V
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。 # P" P; J' ]( q0 X. b% ^, t5 k
6)冲头去磁处理并喷上润滑油，防止生锈。 4 J* o- k7 @' O
三、消除和减少粘料的方法
1 R6 T, K( G+ K- I! [; i 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。 8 C$ \: H8 ^9 J+ z& X
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： }' c. p" B6 I$ `6 A
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。
7 t! C6 j1 v% `' \" W; n6 [ 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。
. p3 h( U6 c+ Y4 U S/ w 四、冲很多孔时防止板料变形的措施 # |! | Q8 S3 \: [& x- E
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。 8 X2 R. y4 G* X; C
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。
q, v K' n, g+ x 五、尽量避免冲切过窄条料 8 H# o! j7 x# l% Z
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。
3 R9 l. m/ O8 i+ K0 X3 E$ d 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 + }, F+ d& C/ z7 T0 s3 w
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。
* D% ?4 B, e+ J) u5 Z g 六、针对以下情况可使用表面硬化的冲头： / [9 @/ P+ V& E
冲软或粘性的材料（如铝）；
9 K" G7 ~. Y# a( [ 冲薄的研磨性材料（如玻璃环氧片）； . ~6 X* f7 h% H9 e# A" `' @& F: K
冲薄的硬质材料（如不锈钢）； $ T% T& @6 Y, G" ?6 J6 U% |/ v, y
频繁地步冲；
) R/ B2 ?3 o/ j- Q I( n b 非正常润滑的情况。
6 m- |+ e& n* c) `) o1 }' V 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。
5 X0 f- K* K0 ~* t& e2 a7 |# h' F 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。 ) \$ O/ Z/ [5 A# R9 ?
七、冲床模位对中性不好时的检修 - {' D3 u, h5 a3 e+ B7 C
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：
. w* G2 \5 [- P! I 检查机床的水平情况，必要时重新调整； % ?% w1 ~0 I5 g% s6 N# b
检查并润滑转盘上的模孔及导向键，如有损伤及时修复；
/ f* a- }: g+ j! B- ` {( m& G 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； . }3 }% D( w1 Y+ d8 M/ O# ?* S
使用专用芯棒校准模具工位，如有偏差及时调整。 1 |! D- b5 U) w- B$ `& d" Z" k
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
