五金衝壓模具設計與製作技巧

　　

 

一、從廢料情況看出的信息

廢（fèi）料本質（zhì）上就是成形孔的反像。即位（wèi）置（zhì）相反的相同部位（wèi）。通過檢查廢料，你可以判斷上下模間隙是否正確。如果間隙過大，廢料會出現粗糙、起伏的斷裂麵和一窄光亮帶區域。間隙越大，斷裂麵與光亮帶區域所成角（jiǎo）度就越大。如果間（jiān）隙過（guò）小，廢料會呈現出一小（xiǎo）角度斷裂麵和一（yī）寬光亮帶區域。

過大間隙形成帶有較大（dà）卷邊和邊緣（yuán）撕（sī）裂的孔，令剖麵稍微有一薄邊緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和大角度撕裂，導致剖麵或多或少地（dì）垂直於材料表（biǎo）麵。

一個理想的廢料應有合理的壓塌角和均勻的（de）光亮帶。這樣可保持衝壓（yā）力最小並形成一帶極少毛刺的（de）整潔（jié）圓孔。從這（zhè）點來看，通過增（zēng）大（dà）間隙來延長（zhǎng）模具壽命是以（yǐ）犧牲成品孔（kǒng）質量換取（qǔ）的。

 

二、模具間隙的（de）選擇

模具（jù）的間隙與（yǔ）所衝壓的材料的類型及厚度有關。不合理的間隙可以造成以下問題：

(1)如間隙過大，所衝壓工件的（de）毛刺就比（bǐ）較大，衝（chōng）壓質量差（chà）。如果間隙偏小，雖然（rán）衝孔的質量較好，但模具的（de）磨損比較嚴重，大大降低模具的（de）使用壽命，而且容易造成衝頭的折斷（duàn）。

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

(3)合理的間隙可以（yǐ）延長模具壽（shòu）命，卸料效果好，減小毛刺和（hé）翻邊，板材保持潔淨，孔（kǒng）徑（jìng）一致不會刮花板材，減（jiǎn）少刃磨次數，保持板材（cái）平直，衝孔定位準確。

 

三、如何提高模（mó）具的使用壽命（mìng）

對用戶來講，提高模具的使（shǐ）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、材料的類型及厚度;

2、是（shì）否選擇合理的下模間隙;

3、模具的結構形式;

4、材料衝壓時是否有（yǒu）良好的潤滑;

5、模具是否經過特殊（shū）的表麵處理;

6、如鍍鈦、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;

9、是（shì）否適當采用（yòng）斜刃口模具;

10、機床模座是否已經磨損;

 

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頭。

(2)厚板衝孔時，相對（duì）於加工孔徑（jìng），請使（shǐ）用大一號的模具。注意：此時，若使用通常大小的模具，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（bù）分（fèn）最小尺寸與板厚的關係。建議（yì）衝頭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（mó）模具是衝孔質量一致性的保證。定期刃磨（mó）模具不僅能提高模具（jù）的使用壽命而且能（néng）提高（gāo）機器的使用壽命，要掌握正確（què）的刃磨時機。

 

2、模具需要刃磨的具體特征

對於模具的刃磨（mó），沒有一個嚴格的打擊次數來確（què）定是否需要刃磨。主要取決於

刃口的鋒利程度。主要由以下三個因素來決（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（bú）得超過0.25毫米)就需要刃磨。

(2)檢查（chá）衝孔質量，是否有（yǒu）較（jiào）大的毛刺產生?

(3)通過機器衝壓（yā）的噪（zào）聲來（lái）判斷是（shì）否需要刃磨。如果同一副模具衝壓時噪聲異常，說明衝（chōng）頭已經鈍了，需要刃磨。

注：刃口邊（biān）緣部（bù）變圓或刃口後部粗糙，也要（yào）考慮刃磨。

 

3、刃磨的方法

模具的（de）刃磨有（yǒu）多種方法，可采用專用刃磨機也可在平麵磨床上實現。衝頭、下模刃（rèn）磨的頻度（dù）一般為4：1，刃磨後請調整好（hǎo）模具高度。

(1)不正確刃磨方法的危害：不正確的刃磨會加劇模具刃口的迅速破壞，致使每（měi）次刃磨的打擊次數大大縮小。

(2)正確的刃磨方（fāng）法（fǎ）的益處：定期刃磨模具，衝（chōng）孔的質量和精度可以保持穩定。模具的刃口就損壞較慢，壽命更長

 

4、刃磨規則

模具刃（rèn）磨時要考（kǎo）慮下麵的因素：

(1)刃口圓（yuán）角在R0.1-0.25毫米（mǐ）大小情況下要看（kàn）刃口的鋒利程度。

(2)砂輪表（biǎo）麵要（yào）清理幹淨。

(3)建議采用一種疏鬆、粗粒、軟砂輪。如WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量)不應（yīng）超過0.013毫米，磨削量過大會造成模具表麵（miàn）過熱，相當於退火處理，模具變軟（ruǎn），大大降低（dī）模具的壽命。

(5)刃磨時必須加足夠的（de）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（mó）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（róng）易造成模具和機器的損壞，得不（bú）償失。

(8)刃（rèn）磨完後，邊緣部要用油石處理，去掉過分尖銳（ruì）的棱線（xiàn）。

(9)刃磨完後，要清理幹淨、退磁、上油。

注（zhù）：模具刃磨量的大小主要取決於所衝壓的板材的（de）厚度。

 

六、衝頭使（shǐ）用前（qián）應注（zhù）意

1、存放（fàng）

(1)用幹淨抹布把上模套裏外擦幹淨。

(2)存放時小心表麵不要出現刮痕或凹（āo）痕。

(3)上油防鏽。

 

2、使用前準備

(1)使用前徹底清潔上模套。

(2)查看表麵是否有刮、凹痕。如有，用油石去除。

(3)裏外上油（yóu）。

 

3、安裝衝頭於上模套時應注意事項

(1)清潔衝頭，並給其長柄上油。

(2)在大工位模具上把衝頭插入上模套底部，不能用力。不能用尼龍錘。安裝時，不能通過旋緊（jǐn）上（shàng）模套上的螺栓（shuān）來固定衝頭，隻有在衝頭正（zhèng）確定位後才能旋緊螺栓。正全科技微信內容真不錯，值得關注!

 

4、安（ān）裝上模組合入轉塔

如果想延長模具使用壽命，上模套外直徑和轉塔孔之間的（de）間隙要盡可能地小。所以請小心執行下列程序。

(1)清潔轉塔孔的鍵（jiàn）槽和內直（zhí）徑並上油。

(2)調（diào）整上模導套的鍵槽，使之與轉塔孔的鍵吻合。

(3)把（bǎ）上模套導直直地插入塔孔，小心不能（néng）有任何傾斜。上模導套應該靠自身重量滑入轉塔孔。

(4)如（rú）果上模套向一邊傾斜，可用尼龍錘之類的軟材（cái）料工具把它輕輕（qīng）敲（qiāo）正（zhèng）重複敲擊直至（zhì）上模導套依靠自身重量滑入正確位置。

注意：不能用力於上模導套外（wài）直徑，隻能在衝頭頂上（shàng）用力。不能敲擊上模套頂部，以（yǐ）免損壞轉塔孔，縮短個（gè）別工位使用（yòng）壽（shòu）命。

 

七、模具的檢修

如果衝頭被材（cái）料咬住，取不出來，請按（àn）如下所（suǒ）記項目檢查。

 

1、衝頭、下模（mó）的再刃（rèn）磨。刃口鋒利的模具能加工出漂（piāo）亮的切斷麵，刃口鈍（dùn）了，則需要額（é）外的（de）衝壓力，而且工（gōng）件斷麵粗（cū）糙，產生很大的抵抗力（lì），造成衝頭被材料咬住（zhù）。

2、模具的間隙。模（mó）具的間隙如果相對板厚選得不合適，衝頭在脫離材料時（shí）需（xū）要很大的（de）脫模力。如果是這個原因衝（chōng）頭被材料咬住，請更換合（hé）理間隙的下模。正全科技微信內容真不錯，值得關注!!

3、加工材料的狀態。材料弄髒了、或者（zhě）有汙垢時，髒（zāng）東（dōng）西附著到模具上，使得衝（chōng）頭被材料咬住而無法加工。

4、有變形的材料。翹曲的材料在衝完孔後（hòu），會夾緊（jǐn）衝頭，使得衝頭被咬住。有翹（qiào）曲的材料（liào），請弄平整後再加工。

5、彈簧的過度（dù）使用。會使得彈簧疲勞。請時常（cháng）注（zhù）意檢（jiǎn）查彈簧的性能。

 

八、注油

油量和注油次數視加工材（cái）料的條（tiáo）件而定。冷軋鋼板、耐（nài）蝕鋼板等無鏽無垢的材料，要給模具注油，注油（yóu）點為導套、注（zhù）油口、刀體與導套的接觸（chù）麵、下模等。油用輕機油。

有鏽有垢的材料（liào），加工時（shí）鐵鏽（xiù）微（wēi）粉會吸入衝頭和導套之間，產（chǎn）生汙垢，使得衝頭不（bú）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（zhān）上，因此衝這種材料時（shí），相反要把油擦幹淨，每月分解一回，用汽(柴（chái）)油把衝頭、下模的汙垢去掉，重新組裝前再擦幹淨。這樣（yàng）就能保證模具有良好的潤滑性能。

 

九、模具使用過（guò）程中經常出現的問題及解（jiě）決方法

問題一、板材從夾鉗口脫出

原因：模具卸（xiè）料不完（wán）全

解決辦法：

1.采用帶斜度的衝頭

2.在（zài）板材（cái）上塗潤滑液

3.采用重載模具（jù）

 

問題二、模具磨損（sǔn）嚴重

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原（yuán）因：上下模座不對中

解決辦法：

1.工位調（diào）整，上下模對中

2.轉塔（tǎ）水平調整（zhěng）

原因：沒有及時更換（huàn）已經（jīng）磨損的模具（jù）導向組件及轉（zhuǎn）塔的鑲套

解決辦法（fǎ）：更（gèng）換

原因：衝頭過熱

解決辦法：

1、在板料上加（jiā）潤滑液

2、在（zài）衝（chōng）頭（tóu）和下模之間保（bǎo）證潤滑

3、在同（tóng）一個程序中使用多套同樣（yàng）規格尺寸（cùn）的模具

原因（yīn）：刃磨方法不當，造成模具的退火，從而造（zào）成磨損加劇

解決（jué）辦法：

1、采用軟磨料砂輪

2、經常清（qīng）理砂輪

3、小的吃刀量

4、足量的冷卻液

原因：步距小

解決辦法：

1、增大步（bù）距

2、采用橋式步衝

 

問題三、衝（chōng）頭帶料及衝頭粘連

原因：不（bú）合理的模具間隙(偏小)

解決辦（bàn）法：增加模具（jù）間隙

原因：衝頭刃口鈍化

解決辦法：及時刃（rèn）磨

原因：潤滑不良

解決辦法：改善潤滑條件

 

問題四（sì）、廢料反（fǎn）彈

原因：下模問題（tí）

解決辦法：

1、采用防彈料下模

2、對於小直徑孔間隙減少10%

3、直徑大於50.00毫米，間隙（xì）放大

4、凹模刃口側增（zēng）加劃痕

原因：衝頭方（fāng）麵（miàn）

解決辦法：

1、增加入模深（shēn）度

2、安裝卸料聚胺酯頂料棒

3、采用斜刃口

 

問（wèn）題五、卸料困難

原因（yīn）：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加（jiā）模具間隙

原因：衝頭磨損

解決辦法（fǎ）：及時刃磨

原因：彈簧疲勞

解決辦（bàn）法（fǎ）：更換彈簧

原因：衝頭（tóu）粘連

解決辦法：除去粘連

 

問題六、衝壓噪音（yīn）

原因：卸料困（kùn）難

解決辦法：

1、增加下模間隙、良好潤滑

2、增加卸料力（lì）

3、采用軟表麵的卸料板

原因：板（bǎn）料在工作台上及（jí）轉塔內的支撐有問題

解決辦法（fǎ）：

1、采（cǎi）用球麵支撐模具

2、減小工作尺寸

3、增加（jiā）工作厚度

4、板料厚

5、采用斜刃（rèn）衝（chōng）頭

 

十、使用特殊成型工（gōng）具的注（zhù）意事項

1、不同型號的（de）機器滑塊的（de）行程不同，因此要注意成型模具封閉高度（dù）的調整。

2、一定要保證成型（xíng）充分（fèn），因此（cǐ）需要仔細調整，每次調整量最好不要超過0.15毫米，如果調整量過（guò）大，容易造成機器的損壞和模具的損（sǔn）壞。

3、對於拉伸成型（xíng），請選用（yòng）輕型彈簧組件，以防止板料的撕裂，或（huò）因（yīn）變形不均勻卸料困難等。正全科技微信內容真不錯（cuò），值得關注!!

4、在成（chéng）型模具周圍安（ān）裝球型支撐模（mó）具，防止板料傾斜。

5、成型位置應當盡量遠離夾鉗。

6、成型加工最好放在加工程序的（de）最後來實現。

7、一定要保證板材良好的潤滑。

8、定貨時注意特殊成型工具的讓位問題，如果兩個成型的（de）距（jù）離比較近，請一定要跟本公司銷售員進行溝通。

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

 

十一、使用長方形切斷刀的注意事項

1、步距（jù）盡（jìn）量大，要大於整（zhěng）個刀具長度的80%。

2、最好通過（guò）編程（chéng）來實現跳躍步衝。

3、建議選用斜刃口（kǒu）模具（jù）。

 

十二、在不超過機器（qì）公（gōng）稱力的（de）情況下如何衝孔

生產過程中需要衝大於114.3mm直（zhí）徑的圓孔。如此大的孔會超出機器公稱力上限，特別對於高剪切（qiē）強度材料。通過多（duō）次衝（chōng）孔的方法衝出大尺寸孔可以（yǐ）解決這一問題。使用小尺寸模具沿（yán）大圓周長剪（jiǎn）切可以降低一半或更多的衝壓（yā）力，在（zài）你已經擁有的模具中可能大部（bù）分模具都（dōu）能（néng）做到。

 

十（shí）三、一個衝大圓孔的簡易方法

這種凸透（tòu）鏡的模具可被製成你所需半徑尺寸。如（rú）果孔徑超出衝床公稱力（lì），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（zài）衝床公稱力範圍內衝成，那麽一個（gè）放射形模具和一凸透鏡（jìng）模具就能在四次之內衝（chōng）壓出所需的孔而無（wú）須旋轉模具(B)

 

十四、最後才向（xiàng）下成形（xíng）

當選（xuǎn）用成形模具時，應避免進行向下成形操作，因為這樣會占用太多垂直空間和導致額外的平整或彎曲（qǔ）板材工序。向下（xià）成形也可能（néng）陷入下模，然後被拉出轉塔，然而，如果向下成形是唯一的工藝選（xuǎn）擇，那麽應該把（bǎ）它作為對板材的最後一步處理（lǐ）工序。

 

十五、防止材料（liào）扭曲

如果你需要在板材（cái）上衝切大量孔而板材又不能保持平整，成因可能是衝壓應力累積。衝切一（yī）個孔時，孔周邊材（cái）料被向下拉伸，令板材上表麵拉應力增大（dà）下衝運動也導致板材下表麵壓應力增大（dà）。對（duì）於衝少量的孔，結果不明（míng）顯，但隨著衝（chōng）孔數（shù）目的增加，拉應力和壓應力也成倍增加直（zhí）到令板材變形（xíng）。正全科技微信內（nèi）容真不錯，值得（dé）關注!!

消除這種變（biàn）形的方法之一（yī）是：每隔一個孔衝切，然（rán）後（hòu）返回衝切剩餘的（de）孔。這（zhè）雖然在板材上產生相同的（de）應力（lì），但瓦解了因同向連（lián）續一個緊（jǐn）接一個地衝切而產生拉應力/壓應力積聚。如此也令第一批孔分擔了第二批（pī）孔的部變形效應（yīng）。

 

十六、如果你的不鏽鋼翻邊變形

在製造翻邊之前向材料施用優（yōu）質成形潤滑劑，這能令材料更好地從模具中分離出來，在成形時順暢地在下模表麵移動。如此給（gěi）予材料一個更好的機會去分布（bù）被彎曲和被拉伸時產生的應力，防止（zhǐ）在成形翻邊孔邊上出現的變形和翻邊孔底部的磨損。

 

十七、克服卸料困難的幾點建議

1、使用帶有細芯膠粒的衝頭。

2、增加下模間隙。

3、檢查彈簧的疲（pí）勞程度。

4、使用重載型模具。

5、適當采用斜刃口（kǒu）模具。

6、潤滑板材（cái）。

7、大工位模具需要（yào）安裝聚胺脂卸料頭。

 

十八、造成廢料反彈的主要原因

1、刃口的鋒利程度。刃口的圓角越大，越容易造成廢料反彈。

2、模具的入模量（liàng）。每個工（gōng）位模具衝壓時，入模量的要求是一定的，入模量小，易造成（chéng）廢料反彈。

3、模具的間隙（xì）是（shì）否合理。不合理的模具間隙，易造（zào）成廢料反彈。

4、被加（jiā）工板材的表麵是（shì）否有油汙。