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五金冲压模具间隙分析及模具结构设计
浏览: 发布日期:2019-07-28
一、从废料情况看出的信息
 
废料本质上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通过检查废料,你可以判断上下模间隙是否正确。如果间隙过大,废料会出现粗糙、起伏的断裂面和一窄光亮带区域。间隙越大,断裂面与光亮带区域所成角度就越大。如果间隙过小,废料会呈现出一小角度断裂面和一宽光亮带区域。
 
 
 
过大间隙形成带有较大卷边和边缘撕裂的孔,令剖面稍微有一薄边缘突出。太小的间隙形成带稍微卷边和大角度撕裂,导致剖面或多或少地垂直于材料表面。
 
 
 
一个理想的废料应有合理的压塌角和均匀的光亮带。这样可保持冲压力最小并形成一带极少毛刺的整洁圆孔。从这点来看,通过增大间隙来延长模具寿命是以牺牲成品孔质量换取的。
 
 
 
二、模具间隙的选择
 
模具的间隙与所冲压的材料的类型及厚度有关。不合理的间隙可以造成以下问题:
 
(1) 如间隙过大,所冲压工件的毛刺就比较大,冲压质量差。如果间隙偏小,虽然冲孔的质量较好,但模具的磨损比较严重,大大降低模具的使用寿命,而且容易造成冲头的折断。
 
(2) 间隙过大或过小都容易在冲头材料上产生粘连,从而造成冲压时带料。过小的间隙容易在冲头底面与板料之间形成真空而发生废料反弹。
 
(3) 合理的间隙可以延长模具寿命,卸料效果好,减小毛刺和翻边,板材保持洁净,孔径一致不会刮花板材,减少刃磨次数,保持板材平直,冲孔定位准确。
 
 
 
请参照下表选择模具间隙(表中数据为百分数)
 
间隙的选择(总间隙)
 
材料
 
最小
 
最好
 
最大
 
紫铜
 
8%
 
12%
 
16%
 
黄铜
 
6%
 
11%
 
16%
 
低碳钢
 
10%
 
15%
 
20%
 
铝(软)
 
5%
 
10%
 
15%
 
不锈钢
 
15%
 
20%
 
25%
 
%×材料的厚度=模具间隙
 
 
 
三、如何提高模具的使用寿命
 
对用户来讲,提高模具的使用寿命可以大大降低冲压成本。影响模具使用寿命的因素如下:
 
1、材料的类型及厚度;
 
2、是否选择合理的下模间隙;
 
3、模具的结构形式;
 
4、材料冲压时是否有良好的润滑;
 
5、模具是否经过特殊的表面处理;
 
6、如镀钛、碳素氮化钛;
 
7、上下转塔的对中性;
 
8、调整垫片的合理使用;
 
9、是否适当采用斜刃口模具;
 
10、机床模座是否已经磨损;
 
 
 
四、 冲压特殊尺寸孔应注意的问题
 
(1) 最小孔径冲φ0.8——φ1.6范围的冲孔请用特殊冲头。
 
(2) 厚板冲孔时,相对于加工孔径,请使用大一号的模具。
 
注意:此时,若使用通常大小的模具,会造成冲头螺纹的破损。
 
例1、如下表的加工条件,加工孔径虽然和A工位模具对应,但请使用B工位模具。
 
材质
 
板厚(mm)
 
孔径(mm)
 
软钢(40Kg/mm2)
 
6.0
 
8.2-12.7
 
4.5
 
11.0-12.7
 
不锈钢(60Kg/mm2)
 
4.0
 
8.2-12.7
 
 
 
例2、如下表的加工条件,加工孔径虽然和B工位模具对应,但请使用C工位模具。
 
 
材质
 
板厚(mm)
 
孔径(mm)
 
软钢(40Kg/mm2)
 
6.0
 
22.9-31.7
 
4.5
 
30.6-31.7
 
不锈钢(60Kg/mm2)
 
4.0
 
22.9-31.7
 
 
 
(3) 冲头刃口部分,最小宽度与长度的比例一般不应小于1:10。
 
 
例3、长方形冲头,刃口长度80mm时,刃口宽度取≥8mm最合适。
 
 
 
(4) 冲头刃口部分最小尺寸与板厚的关系。建议冲头刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。
 
 
 
五、模具的刃磨
 
1、模具刃磨的重要性
 
定期刃磨模具是冲孔质量一致性的保证。定期刃磨模具不仅能提高模具的使用寿命而且能提高机器的使用寿命,要掌握正确的刃磨时机。
 
 
 
2、模具需要刃磨的具体特征
 
对于模具的刃磨,没有一个严格的打击次数来确定是否需要刃磨。主要取决于刃口的锋利程度。主要由以下三个因素来决定:
 
(1) 检查刃口的圆角,如果圆角半径达到R0.1毫米(最大R值不得超过0.25毫米)就需要刃磨。
 
(2) 检查冲孔质量,是否有较大的毛刺产生?
 
(3) 通过机器冲压的噪声来判断是否需要刃磨。如果同一副模具冲压时噪声异常,说明冲头已经钝了,需要刃磨。
 
注:刃口边缘部变圆或刃口后部粗糙,也要考虑刃磨。
 
 
 
3、刃磨的方法:
 
模具的刃磨有多种方法,可采用专用刃磨机也可在平面磨床上实现。冲头、下模刃磨的频度一般为4:1,刃磨后请调整好模具高度。
 
(1) 不正确刃磨方法的危害
 
不正确的刃磨会加剧模具刃口的迅速破坏,致使每次刃磨的打击次数大大缩小。
 
(2) 正确的刃磨方法的益处
 
定期刃磨模具,冲孔的质量和精度可以保持稳定。模具的刃口就损坏较慢,寿命更长。
 
 
 
4、刃磨规则:
 
模具刃磨时要考虑下面的因素:
 
(1)刃口圆角在R0.1-0.25毫米大小情况下要看刃口的锋利程度。
 
(2)砂轮表面要清理干净。
 
(3)建议采用一种疏松、粗粒、软砂轮。如WA46KV
 
(4)每次的磨削量(吃刀量)不应超过0.013毫米,磨削量过大会造成模具表面过热,相当于退火处理,模具变软,大大降低模具的寿命。
 
(5)刃磨时必须加足够的冷却液。
 
(6)磨削时应保证冲头和下模固定平稳,采用专用的工装夹具。
 
(7)模具的刃磨量是一定的,如果达到该数值,冲头就要报废。如果继续使用,容易造成模具和机器的损坏,得不偿失。
 
(8)刃磨完后,边缘部要用油石处理,去掉过分尖锐的棱线。
 
9)刃磨完后,要清理干净、退磁、上油。
 
注:模具刃磨量的大小主要取决于所冲压的板材的厚度。
 
 
 
六、冲头使用前应注意
 
1、存放
 
(1)用干净抹布把上模套里外擦干净。
 
(2)存放时小心表面不要出现刮痕或凹痕。
 
(3)上油防锈。
 
 
 
2、使用前准备
 
(1)使用前彻底清洁上模套。
 
(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有,用油石去除。
 
(3)里外上油。
 
 
 
3、安装冲头于上模套时应注意事项
 
(1)清洁冲头,并给其长柄上油。
 
(2)在大工位模具上把冲头插入上模套底部,不能用力。不能用尼龙锤。安装时,不能通过旋紧上模套上的螺栓来固定冲头,只有在冲头正确定位后才能旋紧螺栓。
 
 
 
4、安装上模组合入转塔
 
如果想延长模具使用寿命,上模套外直径和转塔孔之间的间隙要尽可能地小。所以请小心执行下列程序。
 
(1)清洁转塔孔的键槽和内直径并上油。
 
(2)调整上模导套的键槽,使之与转塔孔的键吻合。
 
(3)把上模套导直直地插入塔孔,小心不能有任何倾斜。上模导套应该靠自身重量滑入转塔孔。
 
(4)如果上模套向一边倾斜,可用尼龙锤之类的软材料工具把它轻轻敲正。重复敲击直至上模导套依靠自身重量滑入正确位置。
 
注意:不能用力于上模导套外直径,只能在冲头顶上用力。不能敲击上模套顶部,以免损坏转塔孔,缩短个别工位使用寿命。
 
 
 
七、模具的检修
 
如果冲头被材料咬住,取不出来,请按如下所记项目检查。
 
1、冲头、下模的再刃磨。刃口锋利的模具能加工出漂亮的切断面,刃口钝了,则需要额外的冲压力,而且工件断面粗糙,产生很大的抵抗力,造成冲头被材料咬住。
 
2、模具的间隙。模具的间隙如果相对板厚选得不合适,冲头在脱离材料时需要很大的脱模力。如果是这个原因冲头被材料咬住,请更换合理间隙的下模。
 
3、加工材料的状态。材料弄脏了、或者有污垢时,脏东西附着到模具上,使得冲头被材料咬住而无法加工。
 
4、有变形的材料。翘曲的材料在冲完孔后,会夹紧冲头,使得冲头被咬住。有翘曲的材料,请弄平整后再加工。
 
5、弹簧的过度使用。会使得弹簧疲劳。请时常注意检查弹簧的性能。
 
 
 
八、注油
 
油量和注油次数视加工材料的条件而定。冷轧钢板、耐蚀钢板等无锈无垢的材料,要给模具注油,注油点为导套、注油口、刀体与导套的接触面、下模等。油用轻机油。
 
 
 
有锈有垢的材料,加工时铁锈微粉会吸入冲头和导套之间,产生污垢,使得冲头不能在导套内自由滑动,这种情况下,如果上油,会使得锈垢更容易沾上,因此冲这种材料时,相反要把油擦干净,每月分解一回,用汽(柴)油把冲头、下模的污垢去掉,重新组装前再擦干净。这样就能保证模具有良好的润滑性能。
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