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冲床模具的运用和保护

发表时间:2017-04-21 22:27

 
  选用传统的加工办法费时吃力,功率极低,不能满意质量和供货请求,所以国内很多公司都逐步筛选了原来的传统加工办法,引入数控冲床进行出产加工。因为数控冲床具有精度高、加工速度快、可靠性高、习惯广泛等特性,大大缩短了出产周期,进步了劳动出产率和加工精度,下降了加工本钱。可是,数控冲床在运用中除了请求对设备进行正常的保护和养护外,还需求对模具常常进行养护和更新。据不完全统计,模具本钱在机床的维修运用本钱中占有相当大的比重,高的甚至能到达50%,假如能够准确地对模具进行运用和养护,可大大进步模具的运用寿数,为公司节约必定的出产本钱。笔者有多年数控冲床工作经验,现将数控冲床模具运用和保护中的一些自己心得和领会写出来,供我们参阅。
  1.冲孔的基本理论
  (1)冲压进程
  模具的具体冲压进程见图1,冲压时会在资料的断面形成陷落带、亮光带、撕裂带和毛刺四有些,见图2,其各有些的尺度受资料厚度和模具空隙等要素影响会有所不一样。
  (2)核算冲压吨位
  模具在进行冲压时,冲压力不能超越机床的最大公称力,而且不能超越模具的耐压力。模具的构造方式决议了模具的最大耐压力。冲床在设计时,关于各模具工位的冲压力都设定在机床的控制体系内,体系会主动依据不一样工位所装置模具的巨细、冲压的资料品种和厚度调整冲孔力。冲压力可由下式核算:
  P=KLtτ
  式中
  P——冲孔力,N
  L——模具刃口的周长,mm
  t——板料厚度,mm
  τ——资料的剪切强度(MPa),由资料的原料所决议,可在资料手册中查到。
  K——系数,思考到刃口钝化、空隙不均匀、资料厚度动摇而添加的安全系数,K值常取1.1~1.3。
  钣金加工常用资料的剪切强度见表1
  举例:在3mm厚的低碳钢板上冲孔,形状方形,边长为20mm时,冲压周长L=20×4mm=80mm,资料厚度t=3mm,查表剪切强度τ=344.7MPa。
  冲孔所需的冲压力(理论值,不思考别的要素影响)P=Ltτ=80×3.00×344.7=82728(N)。
  该公式核算出的冲压力是指无斜刃口模具所需的冲压力,假如模具带有斜刃口则会大幅度下降模具冲压时所需的冲压力。
  (3)模具空隙
  模具空隙是指模具的凸模和凹模工作有些尺度之差,即当凸模进入凹模时,凸、凹模之间的距离,一般指的是总空隙。空隙是数控模具运用中一个不行忽略的主要参数,空隙挑选是不是适宜直接影响到零件的加工质量、尺度精度、冲裁力巨细和模具运用寿数。空隙的巨细应按被冲裁资料的厚度和力学性能来决议,资料越硬越厚,空隙也应越大。如图3、4所示。
  总空隙=冲头两边的空隙之和=凹模空隙1+凹模空隙2
  模具空隙假如挑选合理,由凸模和凹模刃口发生的两个裂纹将连成一直线,接近凹模的工件下部是一条带有小圆角的亮光带,接近凸模的工件上部略成锥形,外表粗糙,但断面没有裂口和裂纹,毛刺正常,冲切力均衡,冲切质量杰出。假如空隙过小,上下两裂纹互不重合,相距互相平行,当资料最终撕裂别离时,因为揉捏会使两缝之间的断面呈现毛刺或裂口,工件断面呈现二次亮光带。当空隙过大时,上下裂缝也不重合,冲厚料时则类似镦压加工,此刻在落料接近凹模的外边,冲孔接近凸模的内边会发生很大的圆角;冲薄料时则近似拉伸,资料将被拉伸到凸模和凹模的空隙中,直到拉断停止,工件断面会发生拉断毛刺。
  凹模空隙与资料厚度的百分比关系:最小空隙为资料厚度的15%,最好空隙为资料厚度的20%~25%,最大模具空隙为资料厚度的30%。假如板材较厚4mm以上,所需冲压力较大时,主张模具空隙为资料厚度的30%以上。
  准确选用模具空隙的长处:
  ①延伸模具运用寿数。②退料作用好。③削减毛刺和陷落带。④冲孔质量高。⑤减小模具带料的也许。⑥冲孔所需冲切力最小。⑦削减撕裂带宽度。
  (4)模具刃磨
  冲床模具运用进程中,需求依据模具运用状况及时进行刃磨,进步模具的运用寿数。判别模具是不是需求刃磨可依据以下条件:
  ①冲头或下模被磨损,刃口发生半径R为0.25mm的圆弧时。
  ②查看冲孔质量,冲出的孔有较大毛刺发生时。
  ③听声响,冲孔发生反常噪声时。
  ④依据模具冲切次数,如每10万次对模具刃磨一次。
  模具运用中是不是需求进行刃磨,这需求机床操作人员有较强的责任心,假如刃口到达R=0.50mm时还没进行刃磨,从那时起模具会急剧磨损。假如在模具空隙挑选合理的状况下,只需加工的板料呈现较大毛刺,就阐明模具需求刃磨。最好办法是:每半月或每固定周期,依据机床模具最好空隙选用规范的板材,将机床一切模具装置在规范板材上冲孔,调查冲孔毛刺状况并与规范样板比较,判别是不是需求刃磨。模具刃磨的准确办法:
  ①定时刃磨,保证质量。②足够的切削液。③选用烧结粘合氧化铝砂轮。④粗砂轮:磨粒尺度46~60,软砂轮:硬度D~J。⑤刃磨下进给量:0.03~0.08mm。⑥横向进给量:0.13~0.25mm。⑦纵向进给量:2.5~3.8m/min。
  2.模具的准确运用和保护
  数控冲床模具的运用寿数,除了取决于合理的模具构造,高的制作精度,杰出的热处理作用以及准确地选用冲床、冲床的模具装置精度等要素外,模具的准确运用、养护和保护也是不行忽略的环节,对此应留意以下几点:
  (1)模具装置运用前应严厉查看,铲除脏物,查看模具的导向套和模具是不是光滑杰出。
  (2)定时对冲床的转盘及模具装置底座进行查看,保证上下转盘的同轴精度。
  (3)依照模具的装置程序将凸凹模在转盘上装置好,保证凸凹模具的方向共同,特别是具有方向请求的(非圆形和正方形)模具更要用心,防止装错、装反。
  (4)模具装置完后,应查看模具装置底座各紧固螺钉是不是锁紧无误。
  (5)冲床模具的凸模和凹模刃口磨损时应停止运用,及时刃磨,否则会敏捷扩展模具刃口的磨损程度,加速模具磨损,下降冲件质量和模具寿数。
  (6)关于批量出产所运用的通用模具,应有备份,以便轮换出产,保证出产所需。
  (7)冲压人员装置模具应运用较软的金属(如铜、铝等)制成操作东西,防止装置进程中敲、砸时损坏模具。
  (8)模具运送进程中要轻拿轻放,决不允许乱扔乱碰,防止损坏模具的刃口和导向。
  (9)模具运用后应及时放回指定方位,并作涂油防锈处理。
  (10)保证模具的运用寿数,还应定时对模具的绷簧进行替换,防止绷簧疲劳损坏影响模具运用。
  3.冲床模具运用中常见疑问
  (1)凸模磨损太快
  主要要素:①模具空隙偏小,一般主张模具总空隙为资料板厚的20%~25%。②凸凹模具的对中性欠好,包括模座和模具导向组件及转塔镶套精度缺乏等要素形成模具对中性欠好。③凸模温度过高,主要是因为同一模具接连长期冲压形成冲头过热。④模具刃磨办法不当,形成模具退火,磨损加重。⑤局部的单边冲切,如步冲、冲角或剪切时,侧向力会使冲头倾向一边,该边的空隙减小,形成模具磨损严峻,假如机床模具装置精度不高,严峻的会使冲头偏过下模,形成凸模和凹模损坏。
  (2)模具带料疑问
  模具带料会形成废料反弹,其有关要素:①模具刃口的尖利程度,刃口的圆角越大,越简单形成废料反弹。②模具的入模量,机床每个工位的入模量是必定的,模具入模量小,简单形成废料反弹。③模具的空隙是不是合理,假如模具空隙不适宜,简单形成废料反弹。④被加工板材外表是不是存在较多的油物。⑤绷簧疲劳损坏。
  防止模具带料的办法:①运用专用的防带料凹模。②模具常常刃磨坚持尖利,并退磁处理。③增大凹模空隙。④选用斜刃口模具替代平刃口模具。⑤模具装置退料器。⑥合理增大模具的入模量。⑦查看模具绷簧或卸料套的疲劳强度。
  (3)模具对中性疑问
  模具在运用中简单发生冲芯各侧方位的磨损量不一样,有的有些有较大划痕,磨损较快,这种状况在细窄的长方模具上特别显着。该疑问主要要素:①机床转塔设计或加工精度缺乏,主要是上下转盘的模具装置座的对中性欠好。②模具的设计或加工精度不能满意请求。③模具凸模的导套精度不行。④模具空隙挑选不适宜。⑤模具装置座或模具导套因为长期运用磨损形成对中性欠好。
  为防止模具磨损不共同,应:①定时选用对中芯棒对机床转塔和装置座进行对中性查看调整。②及时替换模具导套并选用适宜空隙的凸凹模具。③选用全导程模具。④加强操作人员的责任心,发现后及时查找要素,防止形成更大丢失。
  (4)特别成形模具运用
  为满意出产需求,常常需求运用成形模具或特别模具,主要有桥形模具、百叶窗模具、沉孔形模具、翻孔攻螺纹模具、凸台模具、拉伸模具、组合式模具等,运用特别或成形模具能够大大进步出产功率,可是成形模具报价较高,一般是一般模具的4~5倍。为防止失误,应留意和遵从以下原则:
  ①模具装置时进行方向查看,保证模具凸凹模装置方向共同。
  ②依据请求准确调整模具的冲压深度,每次调整最好不超越0.15mm。
  ③运用较低的冲切速度。
  ④板材要平坦无变形或翘起。
  ⑤成形加工方位应尽量远离夹钳。
  ⑥成形模具运用时应防止向下成形操作。
  ⑦冲压时依照先一般模具冲压,最终运用成形模具。
 
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