五金衝壓模具設計與製作技巧（qiǎo）

　　

 

一、從廢料情況看出的信息

廢料本質上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過檢查廢料，你（nǐ）可以判斷上下（xià）模間隙是否正確。如果間隙過大，廢料會出現（xiàn）粗糙、起伏的斷裂麵和一窄光亮帶（dài）區域。間（jiān）隙越大，斷裂麵與光亮帶區域所成角度就越大。如果間（jiān）隙過小，廢（fèi）料（liào）會呈現出一小角度斷裂麵和一寬（kuān）光亮帶區域。

過大間隙形成帶有（yǒu）較大卷邊和邊緣撕裂的孔，令剖麵（miàn）稍（shāo）微有（yǒu）一薄邊緣突出。太小的（de）間隙形成（chéng）帶稍微（wēi）卷（juàn）邊（biān）和大角（jiǎo）度撕裂，導（dǎo）致剖麵或多或少地垂直（zhí）於（yú）材料表麵。

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（yī）帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點來（lái）看，通過增大間隙（xì）來延長模具壽命是以（yǐ）犧牲成品孔（kǒng）質量（liàng）換取的。

 

二、模具間隙的選（xuǎn）擇

模具（jù）的間隙與所（suǒ）衝壓的材料的類型及（jí）厚度有關。不合理的間隙可以造成以下問（wèn）題：

(1)如間隙過大，所衝壓工（gōng）件（jiàn）的毛刺就比較大，衝（chōng）壓質量差。如果間隙偏小，雖然衝孔的質量較好，但模具（jù）的磨損比較嚴重，大大降低模具的使用壽（shòu）命，而且容易（yì）造成衝（chōng）頭的折斷。

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

(3)合理的間隙可以延長（zhǎng）模具壽命，卸料效果好，減（jiǎn）小毛刺和翻邊，板材（cái）保持潔淨，孔（kǒng）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（què）。

 

三、如何提高模具的使用壽命

對（duì）用戶來講，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、材料的類型及（jí）厚度;

2、是否（fǒu）選擇合理的下模間隙;

3、模（mó）具的結構形（xíng）式;

4、材料衝壓時是否有良好的潤滑（huá）;

5、模具是否經過特殊的表麵處理;

6、如鍍（dù）鈦、碳素氮化鈦;

7、上下轉塔的對中性;

8、調整墊片的合理使（shǐ）用（yòng）;

9、是否（fǒu）適當采用斜刃口（kǒu）模（mó）具;

10、機床模座是否已經磨損（sǔn）;

 

四、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（chōng）頭。

(2)厚板衝孔時，相對於加（jiā）工孔徑，請使用大一號的模具。注意：此時，若使用通常大小的（de）模具，會造成衝頭螺紋的破損。

(3)衝頭刃口部分，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厚的關係。建議衝頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。

 

五、模具（jù）的刃磨

1、模具刃磨（mó）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（mó）具不僅能提高模（mó）具（jù）的使用壽命而且能提高機器的使用壽命，要掌握正（zhèng）確的（de）刃磨時機。

 

2、模具需要刃磨的具體特征

對於模具的刃磨（mó），沒有一個嚴格（gé）的打擊次（cì）數來確定是（shì）否需要刃磨。主要取（qǔ）決於

刃口的鋒利程（chéng）度。主（zhǔ）要由以下三個因素（sù）來決（jué）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（xū）要刃磨。

(2)檢查衝孔質量，是否有較大的毛刺產生?

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

注：刃口邊緣部變圓（yuán）或刃口後部粗糙，也要考慮刃磨。

 

3、刃（rèn）磨的方法

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

(1)不正確刃磨方法的危害：不正確的刃磨會（huì）加劇模具（jù）刃口（kǒu）的迅速破壞，致使每次刃磨的打擊次數大大（dà）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（shòu）命更長

 

4、刃磨規則

模具刃（rèn）磨時要考（kǎo）慮下麵的因素（sù）：

(1)刃（rèn）口圓角在（zài）R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃（rèn）口的鋒利程度。

(2)砂輪表（biǎo）麵要清（qīng）理幹淨。

(3)建議采用一種（zhǒng）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（chéng）模具表麵過熱，相當（dāng）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，采用專用的工裝夾具。

(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（hé）機器的損壞，得不償失。

(8)刃磨完後，邊緣部要用油石處理，去掉過分尖銳的棱線。

(9)刃磨完後，要清理幹淨、退（tuì）磁、上油。

注：模具刃磨量的大小主要（yào）取決於所衝壓（yā）的（de）板材的厚度。

 

六、衝頭使用前應注意

1、存放

(1)用幹淨抹布把上模套裏（lǐ）外擦（cā）幹淨。

(2)存放時小心表麵不要出（chū）現刮痕或（huò）凹（āo）痕。

(3)上油防鏽。

 

2、使用前準備（bèi）

(1)使用前徹（chè）底清潔上模套。

(2)查（chá）看（kàn）表麵是否有刮、凹痕。如有，用油石去除。

(3)裏外上油。

 

3、安裝衝頭（tóu）於上模套時應注（zhù）意事項

(1)清潔衝頭（tóu），並給其長柄上油。

(2)在大工位模具上（shàng）把衝頭（tóu）插入上模套底部，不能用力。不能（néng）用尼龍錘。安裝時，不能通過旋緊上模套上的螺（luó）栓（shuān）來固定衝頭，隻有在衝頭正確定位後（hòu）才能（néng）旋（xuán）緊螺栓。正全科技微信內容真不錯，值得關注!

 

4、安裝上模組合入轉塔

如（rú）果想延長（zhǎng）模具使用壽命，上模（mó）套外直（zhí）徑和轉塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請小心執行下列程序。

(1)清（qīng）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（tǎ）孔的鍵吻合。

(3)把上模套導直（zhí）直地（dì）插入塔孔，小（xiǎo）心不能有（yǒu）任何傾斜。上模導（dǎo）套應該靠自身重量滑入轉塔孔。

(4)如果上模套向一邊傾（qīng）斜，可用尼龍錘之類（lèi）的軟材料工具把它輕輕敲正（zhèng）重複敲擊直至（zhì）上模導套依靠自身（shēn）重量滑入正確位置。

注意：不能用力於上模導套外直徑，隻能在衝頭頂上用力（lì）。不能（néng）敲擊上模套頂部，以免損壞轉塔孔（kǒng），縮短個別工位使用壽（shòu）命。

 

七、模（mó）具的檢修

如果衝（chōng）頭被材料咬住，取不出（chū）來，請按如下所（suǒ）記項目檢查。

 

1、衝頭、下模的再刃磨。刃（rèn）口鋒利（lì）的（de）模具能加工出漂亮的切斷麵，刃口鈍了（le），則需要額外的衝壓力，而（ér）且工件斷麵粗糙，產（chǎn）生很大的抵抗力，造成衝頭被（bèi）材料（liào）咬住。

2、模（mó）具的間隙。模具的間隙如果相對板厚（hòu）選得不（bú）合適，衝（chōng）頭在（zài）脫離材料（liào）時需要（yào）很大（dà）的脫模（mó）力。如果是這個原因衝頭被材料咬住，請更換合（hé）理間隙的下（xià）模。正全科技微信內容真不（bú）錯，值得關注!!

3、加工材料的狀態（tài）。材料（liào）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（cái）料。翹曲的材料在衝完孔後，會（huì）夾緊衝頭，使得衝頭被咬住。有（yǒu）翹曲的材料，請（qǐng）弄平整後再加工。

5、彈（dàn）簧的過度使用。會使得彈簧疲勞。請時常注意檢查彈簧的性（xìng）能。

 

八、注油（yóu）

油（yóu）量和注油次數視（shì）加工材料的（de）條件而定（dìng）。冷軋鋼板（bǎn）、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（zhù）油口、刀體與導（dǎo）套的接觸麵、下模等。油用輕機油。

有（yǒu）鏽有（yǒu）垢的材料，加（jiā）工時（shí）鐵鏽微粉會吸入（rù）衝頭和導套之（zhī）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（cǐ）衝這種材（cái）料時，相反要（yào）把油擦幹淨，每月分解一回，用汽(柴)油把衝頭、下模的汙垢（gòu）去掉，重新組裝前再擦幹淨。這樣就能保證模具有良好的潤滑性能。

 

九、模（mó）具使用過程中經常出現的問題及（jí）解決方法

問題一、板材（cái）從夾鉗口脫出

原因：模具（jù）卸料不完全

解決辦法（fǎ）：

1.采（cǎi）用帶斜度的衝（chōng）頭

2.在板材上塗潤滑液

3.采（cǎi）用重載模具

 

問題二、模具磨損嚴重

原（yuán）因：不合理的模（mó）具間隙(偏小)

解決辦法：增（zēng）加模具間隙

原因：上（shàng）下模座不（bú）對中

解決辦法（fǎ）：

1.工位調整，上下模（mó）對中（zhōng）

2.轉塔水平調整

原因：沒有及時更換已（yǐ）經磨損的模具導向組件及轉塔的鑲（xiāng）套

解決辦法：更換

原因：衝頭過熱

解決辦法（fǎ）：

1、在板料上加潤滑液

2、在衝頭和下模之間保證潤滑

3、在同一個程序中使用多套同樣規格尺寸的模具

原因：刃磨方法（fǎ）不當，造成模具的退火，從而造成（chéng）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、小的吃刀量

4、足量的冷（lěng）卻液

原因：步距小

解決辦法：

1、增大步距

2、采用橋式步衝

 

問題三、衝頭帶料及衝頭粘連

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦（bàn）法：增加模具間隙

原因：衝頭刃口鈍化

解決辦（bàn）法：及時刃（rèn）磨

原因：潤滑不良

解決（jué）辦法：改善潤滑條件

 

問題四、廢料（liào）反（fǎn）彈

原因：下模問題

解決辦法：

1、采用（yòng）防彈料（liào）下模

2、對於小直徑孔間隙減少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：衝頭方（fāng）麵

解決辦法（fǎ）：

1、增加入模深度

2、安裝卸料聚胺酯頂料棒（bàng）

3、采用斜刃口

 

問題五、卸料（liào）困難

原因：不（bú）合（hé）理的模具間隙(偏小)

解（jiě）決辦法：增加模具間隙

原因：衝頭磨損

解決（jué）辦法：及時刃（rèn）磨

原因（yīn）：彈簧疲勞

解決辦法：更換彈簧

原因：衝頭粘連

解（jiě）決辦法：除去粘連

 

問題六、衝壓噪音

原（yuán）因：卸料困難

解決辦法（fǎ）：

1、增加下模間隙（xì）、良好潤滑

2、增加卸料力（lì）

3、采用軟表麵的（de）卸料板

原因：板料在工作台上及（jí）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（cùn）

3、增加工作厚度

4、板（bǎn）料厚

5、采用斜刃衝頭

 

十、使（shǐ）用特殊成型工具的注意（yì）事項（xiàng）

1、不同（tóng）型號的（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，每次調整量最好（hǎo）不要（yào）超過0.15毫米，如果調整量過大，容易造成機器的損壞和模（mó）具的損壞。

3、對於拉伸成型（xíng），請選用輕型彈簧組件，以防止板料（liào）的撕裂，或因變形不均勻卸（xiè）料困（kùn）難等。正全科（kē）技微信內容真不錯，值得關（guān）注!!

4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具，防止板料傾斜。

5、成型位置應當盡量遠（yuǎn）離夾鉗。

6、成型加工最好放在加工（gōng）程序的（de）最後來實現。

7、一定要保證（zhèng）板材良好的潤滑。

8、定貨時注意特殊成型（xíng）工具的讓位問（wèn）題，如果兩個成型的距離比較近，請一定（dìng）要跟本公司銷售員進行溝通。

9、因為成型工（gōng）具（jù）需要較長（zhǎng）的卸料時（shí）間，因此成型加工時一定要采用低速，最好（hǎo）要有延時。

 

十一、使用長（zhǎng）方形切斷刀的注意事項

1、步距盡量大（dà），要大於整個刀具長度的80%。

2、最（zuì）好通過編程來實現跳躍步衝。

3、建議選用斜刃口模具。

 

十二、在不超過機器公稱力的情（qíng）況下如何衝孔

生（shēng）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（shàng）限，特別對於高剪切強度材料。通過多次衝孔（kǒng）的方法衝出大尺寸（cùn）孔可以（yǐ）解決（jué）這一（yī）問題。使用小尺（chǐ）寸（cùn）模具沿大圓周長剪切可以降低一半或更（gèng）多的衝壓力（lì），在你已經擁有（yǒu）的模具中（zhōng）可能大部分模具都能做到。

 

十三、一個（gè）衝大圓孔的簡易方法（fǎ）

這種凸透鏡的模具可被製成你所需半（bàn）徑尺寸。如果孔徑超出衝床公（gōng）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（chōng）成，那麽一個放射形模具和一凸透鏡模具（jù）就能在（zài）四次之（zhī）內衝壓出所需的孔而無須旋轉模具(B)

 

十四、最後才向下成形

當選用成形模具時，應避免進行向下成形操作，因為這樣（yàng）會占用太多垂直空間（jiān）和（hé）導致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入（rù）下模，然後被拉出轉塔，然而，如果向下成形是唯一的（de）工藝（yì）選擇，那麽應該把它作為對板材的最（zuì）後一步處理工序。

 

十五、防止材料扭曲

如果你需要在板（bǎn）材上衝切大量孔（kǒng）而板材又（yòu）不能保持平整，成（chéng）因可能是衝壓應力累積。衝切一個孔時（shí），孔周邊材料被向下拉伸，令板材上（shàng）表麵拉應力增大下衝運動也導致板材下表麵壓應力增大（dà）。對於衝少（shǎo）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（chéng）倍增（zēng）加直到（dào）令板材變（biàn）形。正全科技微信內容（róng）真不錯，值得關注!!

消除這（zhè）種變形的方法之一是：每隔一（yī）個孔衝切，然後返回衝切剩餘的孔。這雖然在板材（cái）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（lì）/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（xiào）應。

 

十六、如（rú）果你的不鏽鋼翻邊變形

在製造翻邊之（zhī）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（lí）出來，在成形時順（shùn）暢地在下模表麵移動。如此給（gěi）予材料一個更好（hǎo）的機會去分（fèn）布被彎（wān）曲和被拉伸（shēn）時產生的應力，防止（zhǐ）在成形翻邊孔邊上出現的變形和翻邊孔底部的（de）磨損。

 

十七、克服卸料困難的幾點建議

1、使（shǐ）用（yòng）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、使用重載型模具。

5、適當采（cǎi）用斜刃口模具。

6、潤滑板材。

7、大（dà）工位模具需要安裝聚胺脂卸（xiè）料（liào）頭。

 

十八、造成廢料反彈的主要（yào）原因

1、刃口（kǒu）的鋒利程度（dù）。刃口的圓角越大，越容易造成廢料反（fǎn）彈。

2、模具（jù）的入模（mó）量。每（měi）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（dàn）。

3、模具的（de）間隙是否合理。不合理的模具間隙，易（yì）造成廢料反彈。

4、被（bèi）加工板材的表麵是否有油（yóu）汙。