五金衝壓（yā）模具設（shè）計與製作技巧

　　

 

一、從廢料情況看出的信息

廢料本質上就是成形孔的（de）反像。即位置相反的相同部位。通過檢查廢料，你可以判斷（duàn）上下模間隙是否正確。如果間隙過大，廢料（liào）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（suǒ）成（chéng）角度就越大。如果間隙過小（xiǎo），廢料會呈現出一小角度斷裂（liè）麵和一寬光亮（liàng）帶區域。

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

一個理想的廢料應有合理（lǐ）的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持衝壓（yā）力最小並形成一帶（dài）極少毛刺的整潔圓孔。從這點來看（kàn），通過增大間（jiān）隙來延長模具壽命是以犧牲（shēng）成品孔質量換取的（de）。

 

二、模具間隙的選擇

模具的間隙與所衝壓（yā）的材料的類型及厚（hòu）度有關。不合理的間隙可以造成以下問題：

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

(2)間隙過大或過小都容易在衝頭材料（liào）上產生粘連，從而造成衝（chōng）壓（yā）時帶料。過小的間隙容易（yì）在衝頭底麵與板料之間（jiān）形成真空而發生廢（fèi）料反（fǎn）彈。

(3)合理（lǐ）的間隙可以延長模（mó）具壽命（mìng），卸料效果好，減小毛刺和翻邊，板材保（bǎo）持潔淨，孔徑一（yī）致不會刮花板材，減少刃磨次數，保持板材平（píng）直，衝孔定位準確。

 

三、如何提高模具的使用壽命

對用戶來講，提（tí）高模具的使用壽命可以大大降（jiàng）低衝壓成本。影響模具使用壽（shòu）命的因素如下：

1、材料的類型及厚度（dù）;

2、是否選（xuǎn）擇合理的下模間隙;

3、模具的結構形式;

4、材料衝壓時是否有良好的潤滑;

5、模具（jù）是否經過特殊的表麵處理;

6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;

7、上下轉塔的對中性;

8、調（diào）整墊片的合理使用;

9、是否適當采用（yòng）斜刃口模具;

10、機床模座是否已（yǐ）經磨損;

 

四、衝壓特殊（shū）尺寸（cùn）孔（kǒng）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，相對於加工孔（kǒng）徑，請使用大一號的（de）模具。注意：此（cǐ）時，若使用通常大（dà）小（xiǎo）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（bān）不應小於1:10。

(4)衝頭刃口部分最小尺寸與板厚的關係（xì）。建議衝頭刃口部（bù）分最（zuì）小尺寸取板厚的2倍。

 

五、模具的刃磨

1、模具刃磨的重要性（xìng）

定期刃磨模具是衝孔質量（liàng）一致性的保證（zhèng）。定（dìng）期刃（rèn）磨（mó）模（mó）具不（bú）僅能提高模具的使用壽（shòu）命（mìng）而且能提高機器的使（shǐ）用壽命（mìng），要掌握正確的刃磨時機。

 

2、模具需要刃磨的具體特征

對於模具的（de）刃磨，沒有一個嚴（yán）格的打擊次數來確定是否需要刃磨。主要取（qǔ）決（jué）於

刃口的鋒（fēng）利程度。主要由以下三個因素來決定：

(1)檢（jiǎn）查刃（rèn）口的圓角，如果圓角半徑達到R0.1毫（háo）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（dà）的（de）毛刺產生?

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

注：刃口邊緣部變圓或刃（rèn）口後（hòu）部粗糙，也要考慮刃（rèn）磨。

 

3、刃磨的方法

模（mó）具的（de）刃磨（mó）有多種方法，可采用專（zhuān）用（yòng）刃磨機也（yě）可在平麵磨床上實現。衝頭、下（xià）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：不正確的刃磨會加（jiā）劇模具刃口的迅速破壞，致使每次刃磨的打擊次數大大縮小。

(2)正確的刃磨方（fāng）法的益處：定期刃磨模具，衝孔的質量和精（jīng）度（dù）可以保持穩定。模具的刃口就損壞較（jiào）慢，壽命（mìng）更長

 

4、刃（rèn）磨規則

模具刃磨時要考慮下麵的因素：

(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃口的鋒利程（chéng）度。

(2)砂輪表麵要清理幹淨（jìng）。

(3)建議（yì）采（cǎi）用一種疏鬆（sōng）、粗粒、軟砂輪。如WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量)不應超（chāo）過0.013毫米，磨（mó）削量過大會造成模具表麵過熱（rè），相當（dāng）於退（tuì）火處（chù）理，模具變軟，大大降低模具的壽命（mìng）。

(5)刃磨（mó）時必須加足（zú）夠的冷卻液。

(6)磨削時應保證衝頭（tóu）和下模固定平穩，采用專用的工（gōng）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（shǐ）用，容易造成模具和機器的（de）損壞，得（dé）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（hòu），要清理幹淨、退磁、上油。

注：模具刃磨量（liàng）的大（dà）小主（zhǔ）要取決於所衝壓的板材的厚度。

 

六、衝頭使用前應注意（yì）

1、存放

(1)用幹淨抹布把上模套裏外擦幹淨。

(2)存（cún）放時小心表麵不要出（chū）現刮痕或凹痕。

(3)上油防（fáng）鏽。

 

2、使用（yòng）前準（zhǔn）備

(1)使用前徹底清潔上模套。

(2)查看表（biǎo）麵是否有刮、凹痕。如（rú）有，用油石（shí）去除。

(3)裏外上油。

 

3、安裝衝頭於（yú）上模套時應注意事項

(1)清潔衝頭，並給其長柄上油（yóu）。

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

 

4、安裝上模組合入轉塔

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

(1)清潔轉塔孔的鍵槽和內直徑並上油。

(2)調整上模導套的（de）鍵槽，使之與轉塔孔的鍵吻合。

(3)把上模套導直直地插（chā）入塔孔，小心不能有任何傾斜（xié）。上模導套應（yīng）該靠自身重量滑入轉塔（tǎ）孔。

(4)如果上模套向一邊傾（qīng）斜，可用尼龍錘之類的軟材料（liào）工具把它輕輕敲正重複敲（qiāo）擊直至上模導套依靠自身重量滑入正確（què）位置。

注意：不（bú）能用力於上模導（dǎo）套外直徑，隻能在衝頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部，以（yǐ）免損壞轉塔孔（kǒng），縮（suō）短個別工位使用壽命。

 

七、模具的檢修

如（rú）果衝頭被材料咬住，取不出來，請按如下所記項目檢查。

 

1、衝頭、下模的再刃（rèn）磨。刃口（kǒu）鋒利的模具能加工出漂亮的（de）切斷麵，刃口鈍了，則（zé）需要（yào）額外的衝（chōng）壓力，而（ér）且工件斷麵（miàn）粗糙，產（chǎn）生很大的抵抗力（lì），造成衝頭被材料咬住（zhù）。

2、模（mó）具的（de）間隙。模具的間隙如（rú）果相（xiàng）對板厚選得不（bú）合適，衝（chōng）頭在脫離材料時需要很大的脫模力。如果是這個原因衝頭被材料咬住，請更換合理間隙的下模。正全科技微信內容（róng）真不錯，值（zhí）得關注!!

3、加工材料的狀態。材料弄髒了、或者有汙垢時，髒東西附著（zhe）到模具上，使得衝頭被材料咬住而無法加工。

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

5、彈簧的過（guò）度使用。會使得彈簧疲勞。請時常注意檢查彈簧的性能。

 

八、注油

油量和注油次數視加工材料的（de）條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無鏽無垢的材料，要給（gěi）模（mó）具注油，注油點為導套、注油口、刀體與導（dǎo）套的接觸麵、下模等。油用輕機油。

有鏽有垢的材料，加工時鐵鏽微粉會（huì）吸入衝頭和導套之間，產生汙垢，使得衝頭不能在導套內自由滑（huá）動（dòng），這種情況下，如果上油，會使得鏽垢（gòu）更容（róng）易（yì）沾上，因此衝這（zhè）種材料時，相反要把油擦幹（gàn）淨，每月分解一回，用汽(柴)油把衝頭、下模的（de）汙垢去掉，重新組裝前（qián）再擦幹淨。這樣就能保證模具有良好的潤滑性能。

 

九、模具使用過程中經常出（chū）現的（de）問題及解決方（fāng）法

問題一、板材從夾鉗口脫出

原因：模具卸料不完全

解決辦法：

1.采用帶斜（xié）度的衝頭

2.在板材上塗潤滑液

3.采（cǎi）用重載模具

 

問題（tí）二、模具磨損嚴（yán）重

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原因：上下模座不對中

解決辦法：

1.工位調整，上下模對中

2.轉塔水平調整

原因：沒（méi）有及時（shí）更換已經磨損的模具導向組件（jiàn）及轉塔的鑲套

解決辦（bàn）法：更換

原因：衝頭過熱

解決辦法：

1、在板料（liào）上（shàng）加潤滑液

2、在衝頭和下模（mó）之（zhī）間保證潤（rùn）滑

3、在同一個程序（xù）中使用多套（tào）同（tóng）樣規格尺（chǐ）寸的模具

原因（yīn）：刃磨方法不當，造成模具的退火，從而造成磨損加劇

解決辦法（fǎ）：

1、采用軟磨料砂輪

2、經常清理砂輪

3、小的吃刀量

4、足（zú）量的冷卻液

原因（yīn）：步距小

解決（jué）辦法：

1、增大步（bù）距

2、采用橋式步（bù）衝

 

問題三、衝頭帶料及衝頭粘連

原因：不合理的模（mó）具間（jiān）隙(偏小)

解（jiě）決辦法：增加模具間隙

原因：衝頭刃口（kǒu）鈍化（huà）

解決辦（bàn）法：及時刃磨

原因：潤滑不良

解決辦法：改善潤滑條件（jiàn）

 

問題四、廢料反彈

原因：下模（mó）問題

解決辦法：

1、采用防彈（dàn）料下（xià）模

2、對於小直（zhí）徑孔間隙（xì）減少10%

3、直徑大於50.00毫米，間隙放（fàng）大

4、凹模刃口側增加劃痕

原因：衝（chōng）頭方麵

解決辦法：

1、增加入模深度

2、安裝（zhuāng）卸料聚胺酯頂料棒

3、采用斜刃口

 

問題五（wǔ）、卸料困難

原因：不合理（lǐ）的模具間隙（xì）(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原因：衝頭磨損

解決辦（bàn）法：及時刃磨

原（yuán）因：彈簧疲勞

解（jiě）決辦法：更換彈簧

原因：衝頭粘連（lián）

解決辦法：除（chú）去粘連

 

問題六、衝壓噪音

原因：卸料困難

解決辦法：

1、增加下模（mó）間（jiān）隙、良好潤滑

2、增加卸料力

3、采用軟表麵的卸料板

原因：板料在工作台上及轉塔內的（de）支撐有問題

解決辦法：

1、采用球麵支撐模具

2、減小工作尺（chǐ）寸

3、增加工作厚度

4、板料厚

5、采用斜刃衝頭

 

十、使（shǐ）用特殊成型工具的注意（yì）事項

1、不同型號的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（zhèng）成型充分，因此需要（yào）仔細調整，每次調整（zhěng）量最好不要超過0.15毫米，如（rú）果調整量過大（dà），容易造成機器的損壞和模具的損壞。

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

4、在成型模具周圍安裝球型支撐（chēng）模具，防止板料傾（qīng）斜。

5、成型（xíng）位置應當盡量遠離夾鉗。

6、成型（xíng）加工最好放在加（jiā）工程序的最後來實現。

7、一（yī）定要保證（zhèng）板材良好的潤滑（huá）。

8、定貨時注意特殊成型工具的讓位問題，如果（guǒ）兩個成型的距（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（xíng）工具需要較長的（de）卸料時間，因此成型加工時（shí）一定（dìng）要采用低速，最好要有延時。

 

十一、使用（yòng）長方形切斷刀的注意事項

1、步距盡量大，要大於整（zhěng）個刀具長度的80%。

2、最好通過編程來實現跳躍（yuè）步衝。

3、建議選用斜刃口模具。

 

十二、在不超過機（jī）器公稱（chēng）力的情（qíng）況下如何衝孔

生產過（guò）程中需要衝（chōng）大於114.3mm直徑的圓孔。如此大的（de）孔會超出機器公稱力上限，特（tè）別對於高剪切強度材料。通過多次衝孔的方法衝出大尺寸孔可以解（jiě）決這一問題。使用小（xiǎo）尺（chǐ）寸模具沿大圓周長（zhǎng）剪切可以降低一半或更多的（de）衝壓力，在你已經擁有的模具中可能（néng）大部分模具都能做到（dào）。

 

十三、一個衝大圓孔的簡易（yì）方法

這種凸透鏡的模具可被製成你所需（xū）半徑尺寸。如果（guǒ）孔徑超（chāo）出衝床公稱力，我們推薦使用(A)方（fāng）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成，那麽一個放射形（xíng）模具和一凸透鏡（jìng）模具就能（néng）在四次之內衝（chōng）壓出所需的孔而無須旋轉（zhuǎn）模具(B)

 

十四、最（zuì）後才向下成形

當選用成形模具時，應（yīng）避免進行向下成形操作，因為這樣（yàng）會占用太多垂直（zhí）空間和導致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可（kě）能（néng）陷（xiàn）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擇，那麽應該把它作為對板材的最後一步處理工序（xù）。

 

十五、防止材料扭曲

如果你需（xū）要在板材上衝切大量孔而板材又不能保持平整，成因可能是衝（chōng）壓應力累積。衝（chōng）切一個孔時，孔周邊材料被向（xiàng）下拉伸，令板（bǎn）材上表麵拉應力增大下衝運動也（yě）導致板（bǎn）材下表麵壓應力增大。對於衝少量的孔，結果不明（míng）顯，但隨著衝孔數目的增加，拉應力和壓應力也成倍（bèi）增加直到令板材變形。正全科技微信內容真不錯，值得關注!!

消除（chú）這種（zhǒng）變形的方法之（zhī）一（yī）是（shì）：每隔一個孔衝切，然後（hòu）返回（huí）衝切剩餘（yú）的孔。這（zhè）雖然在板材上產生相同（tóng）的應力，但瓦解（jiě）了因同向連續一個緊接一個地衝切而產生（shēng）拉應力/壓應力積聚。如此也（yě）令第一批孔分擔了第二批孔的（de）部變形效應。

 

十六、如果你的不鏽鋼翻邊變形

在製造（zào）翻邊（biān）之前向材料施用優質成形潤滑劑，這能令材料更（gèng）好地從模具（jù）中分離出來，在（zài）成（chéng）形時順暢地在下模表麵移動。如此給予材料一（yī）個更好（hǎo）的機會去分布被彎曲（qǔ）和被拉伸時產生的應力（lì），防止在成形翻邊孔邊上（shàng）出現的變形和翻邊孔底部的磨損（sǔn）。

 

十七、克服卸料困（kùn）難（nán）的幾點建議

1、使用帶有細芯膠粒的（de）衝（chōng）頭。

2、增加下模間（jiān）隙。

3、檢（jiǎn）查彈簧的疲勞程度。

4、使用重載型模具。

5、適當采用斜刃口模具。

6、潤滑板材。

7、大工位模（mó）具需要安裝聚胺脂卸料（liào）頭（tóu）。

 

十八、造成廢料反彈的主要原因

1、刃（rèn）口的鋒利程度。刃口的圓角越大，越容易造（zào）成廢料反彈。

2、模具的入模量。每個工位模具衝壓時，入模量的要求是一定的，入模量小，易造成廢（fèi）料反彈（dàn）。

3、模具的間隙是否合理。不合（hé）理（lǐ）的模具（jù）間隙，易造成廢料反彈（dàn）。

4、被（bèi）加工板材的表麵是（shì）否有油汙。