五金衝壓模具設計與製作技巧

　　

 

一（yī）、從（cóng）廢料情況看出的信息

廢料本質上就是成形（xíng）孔的反像。即位置相反（fǎn）的相同部位。通過檢查廢料，你可以判斷上下模（mó）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（duàn）裂麵（miàn）與光亮帶（dài）區域所成角度就越大。如果間隙過小，廢料會呈現（xiàn）出一小角度斷裂麵和一寬光亮帶（dài）區（qū）域。

過大（dà）間隙形成帶有（yǒu）較大卷（juàn）邊（biān）和邊緣撕裂的孔，令剖麵稍微有一薄（báo）邊緣突出。太小的間（jiān）隙形成帶稍微卷邊和大角（jiǎo）度撕裂，導（dǎo）致剖麵或多或少（shǎo）地垂直於材料表麵。

一個理想的（de）廢料應有合理的壓塌角和均勻的光亮帶（dài）。這樣可保持（chí）衝（chōng）壓力最小（xiǎo）並形成一帶極少毛刺的整（zhěng）潔圓孔。從這點來看，通過增大間隙（xì）來延長模具壽命是以犧（xī）牲成品孔質量換取的。

 

二、模具間隙的選擇

模具的間隙與所衝壓的材料的類型及厚度有關（guān）。不合理的（de）間隙可以（yǐ）造成以下問題：

(1)如間隙（xì）過大，所（suǒ）衝壓工件的毛刺就比（bǐ）較大，衝壓質（zhì）量差（chà）。如果間隙偏小（xiǎo），雖然衝孔的質量較（jiào）好（hǎo），但模具的磨損比較（jiào）嚴重，大大降低模具的使用壽命，而且容易造成衝頭（tóu）的折斷。

(2)間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（zhī）間形成真空而發生廢料反彈（dàn）。

(3)合（hé）理的間隙（xì）可以延長模具壽命（mìng），卸料效（xiào）果好，減小毛刺（cì）和翻邊，板材保持潔淨，孔徑一致不會刮花板材，減少刃磨次數，保（bǎo）持板材平直，衝孔定位準確。

 

三、如何提高模具的使用壽命

對用（yòng）戶來講，提高模具的使用壽命可（kě）以大（dà）大降低衝壓成本。影響模具使用壽命的（de）因素如下：

1、材料的（de）類型及厚度;

2、是否選擇合理的下模間隙;

3、模具的結構形式;

4、材料衝壓時是否有良（liáng）好的潤滑;

5、模具是否經過（guò）特（tè）殊的表麵處理;

6、如（rú）鍍鈦、碳素氮化（huà）鈦（tài）;

7、上下轉（zhuǎn）塔的對中性;

8、調整墊片的合理使（shǐ）用;

9、是否適當采用斜刃口模具;

10、機床模座是否（fǒu）已經磨損;

 

四、衝壓特殊尺寸孔應注（zhù）意的問題

(1)最小孔徑衝φ0.8——φ1.6範圍的（de）衝孔請用（yòng）特殊衝頭。

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

(3)衝（chōng）頭刃口部分，最小寬度與長（zhǎng）度的比例一（yī）般（bān）不應小於1:10。

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

 

五、模具的刃磨

1、模具刃（rèn）磨（mó）的重要性

定期（qī）刃磨模（mó）具（jù）是衝孔質量一致性的保證（zhèng）。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提（tí）高機器的使用壽（shòu）命，要掌握正確的刃磨時機。

 

2、模具需要刃磨的具體（tǐ）特征

對於模具的刃（rèn）磨，沒有一個嚴格的打擊次數來確定是（shì）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定：

(1)檢查刃口的圓角（jiǎo），如果圓角半徑（jìng）達到（dào）R0.1毫米（mǐ）(最大R值不得超過0.25毫米)就需要刃磨。

(2)檢查衝孔質量，是否（fǒu）有較（jiào）大的毛刺產生?

(3)通過機器衝壓的噪聲來判斷（duàn）是否需要刃磨。如（rú）果同一副模具衝壓時噪（zào）聲異常，說明衝（chōng）頭已經（jīng）鈍了，需要刃磨。

注：刃口邊緣部（bù）變圓或刃口後部粗糙，也要考慮刃磨。

 

3、刃磨的方法

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

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

(2)正確的刃磨方法的（de）益處：定期刃磨模具，衝孔的質量和精度可以保（bǎo）持穩定。模具的刃口就損壞較慢，壽命更長

 

4、刃磨規則

模具（jù）刃磨時要（yào）考慮下麵（miàn）的因素：

(1)刃口圓（yuán）角在R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃口的鋒利（lì）程度。

(2)砂輪表（biǎo）麵要清理（lǐ）幹淨。

(3)建議采用一種疏鬆、粗粒、軟砂輪。如（rú）WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量)不應超過0.013毫米（mǐ），磨削量過大會（huì）造成模具表麵過（guò）熱（rè），相當於退火處理，模具變軟，大大降低模具的壽命。

(5)刃磨時必須加（jiā）足夠的冷（lěng）卻液。

(6)磨削時應保證衝頭和下模固定平穩，采（cǎi）用專用的工裝夾具。

(7)模具的刃磨（mó）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（chéng）模具和機器的損壞，得（dé）不償失（shī）。

(8)刃磨完後，邊緣部（bù）要用油石處理，去掉過分尖銳的棱（léng）線（xiàn）。

(9)刃磨（mó）完後，要清理幹（gàn）淨、退磁、上（shàng）油。

注：模具刃磨量的大小主要取決於所衝壓的（de）板（bǎn）材的厚度。

 

六、衝（chōng）頭使用前應注意

1、存（cún）放

(1)用幹淨抹布把上模套裏（lǐ）外擦幹淨。

(2)存放（fàng）時小心表麵不要出現刮痕或凹痕。

(3)上油防鏽。

 

2、使用前準備

(1)使用前徹底清潔（jié）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。

 

3、安裝衝頭於上模套時應（yīng）注意事項

(1)清潔（jié）衝頭，並（bìng）給其長柄上油。

(2)在大（dà）工位模具上把衝頭插（chā）入上模套底部，不能用（yòng）力。不能用尼龍（lóng）錘。安（ān）裝時，不能通過旋緊上（shàng）模套（tào）上的螺栓來固定衝頭，隻有在衝頭正確定位後才能（néng）旋緊螺栓（shuān）。正（zhèng）全科技微信內容（róng）真不錯，值得關注!

 

4、安裝上模組合（hé）入轉塔

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

(1)清潔轉（zhuǎn）塔（tǎ）孔的鍵槽（cáo）和內直徑並上油。

(2)調整上模導套（tào）的鍵槽，使之與轉塔孔的鍵吻合。

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

(4)如果上模套向一邊傾斜，可用尼龍錘之類的軟（ruǎn）材料工具（jù）把（bǎ）它（tā）輕輕敲正重複敲擊直至上模導套依靠（kào）自身重量滑入正確位置。

注（zhù）意：不能用力（lì）於上模導套外直徑，隻能在衝頭頂上（shàng）用（yòng）力（lì）。不（bú）能敲擊上模套頂部，以免損壞轉塔孔，縮短個別工（gōng）位使（shǐ）用壽命。

 

七、模具的檢修

如果衝頭被材料咬住（zhù），取不出來，請按如下所記項目檢查。

 

1、衝頭、下模的再刃磨（mó）。刃口鋒利的模具能加工出漂亮的切斷麵，刃口鈍（dùn）了，則需要額外的衝壓力，而且工件斷麵粗糙，產生很（hěn）大的抵抗力，造成衝頭被材料咬住。

2、模具的間隙（xì）。模具的間隙如果相對板厚選得不合（hé）適（shì），衝頭（tóu）在脫離材料時需要很大的脫模力（lì）。如果是（shì）這個原因衝頭被材（cái）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（cuò），值得（dé）關注!!

3、加工材料的狀態。材（cái）料（liào）弄髒了、或（huò）者有汙垢時，髒東西附著到模具上，使（shǐ）得衝頭被材料咬住而無法加工。

4、有（yǒu）變（biàn）形的材料。翹曲的材料在衝完孔後，會夾（jiá）緊衝頭，使得衝頭被咬住。有翹曲的材料，請弄平整後再加（jiā）工。

5、彈簧的過度（dù）使用。會使（shǐ）得彈簧疲勞。請（qǐng）時常注意檢查（chá）彈簧的性能（néng）。

 

八、注油

油量和注油次數（shù）視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無鏽無垢的材料，要（yào）給模具注油，注（zhù）油點為導套、注油（yóu）口、刀體與導套的接觸麵（miàn）、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（gòu），使得衝頭不（bú）能在（zài）導（dǎo）套內自由滑動，這種情況下，如果上油，會使得鏽垢更容易（yì）沾（zhān）上，因此（cǐ）衝（chōng）這種材（cái）料時，相反要把油擦幹淨，每月分解一（yī）回，用汽(柴)油把衝頭、下模的汙垢去掉（diào），重新組裝前再擦幹淨。這樣就能保證模具有（yǒu）良好的（de）潤滑性（xìng）能。

 

九、模具使用過程中經常（cháng）出現的問題及解決方法

問題（tí）一、板（bǎn）材從夾鉗口脫出

原（yuán）因：模具卸料不完全

解決辦法：

1.采用帶斜度的衝頭

2.在板材上塗潤滑液

3.采用重載模具

 

問題二（èr）、模具（jù）磨損（sǔn）嚴重

原因：不合理的模具間（jiān）隙(偏小)

解（jiě）決辦法：增加模（mó）具間隙（xì）

原因：上下模座不對中

解決辦法：

1.工位調整（zhěng），上下模對中

2.轉塔水平調整

原因：沒有及時更換（huàn）已（yǐ）經磨損的模具導向組件及轉塔的鑲套

解決辦法：更換（huàn）

原因：衝頭過熱

解決辦法：

1、在板料上加潤滑液

2、在衝頭和下模（mó）之間保證潤（rùn）滑

3、在同一個程（chéng）序中使用多套同樣規格（gé）尺寸的模具

原（yuán）因：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：

1、采用軟磨料砂輪

2、經常清理（lǐ）砂輪（lún）

3、小的吃刀量

4、足量的（de）冷卻（què）液（yè）

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（jù）間隙(偏小)

解（jiě）決辦法：增加（jiā）模（mó）具間隙（xì）

原因：衝頭（tóu）刃口（kǒu）鈍（dùn）化

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

 

問題四、廢料反彈

原因：下模問題

解決辦法：

1、采用防彈料（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（rèn）口側（cè）增加劃痕

原因：衝（chōng）頭方麵

解（jiě）決辦法：

1、增加入模深度

2、安裝卸料聚胺酯頂料棒

3、采用斜刃（rèn）口

 

問題五、卸料困難（nán）

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（chōng）頭磨損

解決辦法：及時刃磨

原因：彈簧疲勞（láo）

解（jiě）決辦法：更換彈簧

原因：衝頭粘連

解決辦法：除去粘連（lián）

 

問題六、衝壓噪音

原因：卸料困難

解決辦法（fǎ）：

1、增加下模間隙、良好潤滑

2、增加卸（xiè）料力

3、采用軟表（biǎo）麵的卸料板

原因：板料在工作台上及轉塔內的支撐有問題

解決（jué）辦法：

1、采用球麵支撐模具

2、減（jiǎn）小工作（zuò）尺寸

3、增加工作厚度

4、板料厚

5、采用斜刃衝頭（tóu）

 

十、使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、一定要保證成型充（chōng）分，因此需要仔細調整，每次調整量最好不要超過0.15毫（háo）米，如果調整量過大，容易造成機器（qì）的損壞和模（mó）具的損壞。

3、對（duì）於拉伸成型，請選用輕型彈簧組件，以防止板料的（de）撕裂，或因變（biàn）形不均勻卸料困難等。正（zhèng）全科技微（wēi）信內容真不錯，值得關注!!

4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具，防止板料傾（qīng）斜。

5、成（chéng）型位置應當盡量遠離夾鉗。

6、成型加工最好放在加工程（chéng）序的（de）最後來實現。

7、一定要保證板材良（liáng）好的潤滑。

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

9、因為成型工具需要較長的卸料（liào）時間，因此成型加工時一定要（yào）采用低速，最好要有延時。

 

十一、使用長方形切斷（duàn）刀的注意事項

1、步距盡量大，要大於整個（gè）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（kǒu）模具。

 

十二、在不超過機器公稱力的情況下如（rú）何衝孔

生產過程中需要衝大於（yú）114.3mm直徑的圓（yuán）孔。如此大的孔會超出機器公稱力上限，特別對於高剪切強（qiáng）度材料。通過多次衝孔的方法（fǎ）衝出大尺寸孔可以解決這一問題。使用小尺寸模具沿大圓周長剪切可以降低一半或更多的衝壓力，在你已（yǐ）經擁有的（de）模具（jù）中可能大部分模具（jù）都能做到。

 

十三、一個衝大圓孔的簡易方（fāng）法

這種凸透鏡的模具可被製成你所需半徑尺（chǐ）寸。如果孔徑超出衝床公稱力，我們推（tuī）薦使用(A)方案。用此模具衝出圓形（xíng）的（de）周邊。如（rú）果（guǒ）孔徑能在衝床公稱力（lì）範圍內衝成，那麽一個放射形模具（jù）和一（yī）凸透鏡模具就能在四次之內衝（chōng）壓出所需的孔而無須旋轉模具(B)

 

十四、最後（hòu）才向下成形

當選用成形模具時，應避免進行向下成形操作，因為這樣會占用太多垂直空間和導致額（é）外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入下（xià）模（mó），然（rán）後被拉出轉塔（tǎ），然而，如果向下成形是（shì）唯一的工藝選擇，那麽應該把它作為對板材的最後一（yī）步處（chù）理工序。

 

十五、防止材料扭曲

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

消除這種變形的方法之一是：每隔一個孔衝切，然後返回衝切剩餘的孔。這雖（suī）然在板材上產生相同的應力，但瓦解了因同向連續一個緊（jǐn）接一個（gè）地（dì）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孔的部（bù）變（biàn）形效應。

 

十六、如果你的不鏽鋼翻邊變（biàn）形

在製造翻邊之（zhī）前向材料施用優質（zhì）成（chéng）形潤滑劑，這能令材料（liào）更好地從模具中分離出來，在成形時順暢地在下模表麵移（yí）動。如此給予材（cái）料一個更好的機會去分布被（bèi）彎（wān）曲和被拉伸時產生的應力，防止在（zài）成形翻邊孔邊上出現的變（biàn）形和（hé）翻邊孔底部的磨損。

 

十七、克服卸（xiè）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（xì）。

3、檢查彈簧的疲勞程度。

4、使用重載型模具。

5、適當采用斜刃（rèn）口模具。

6、潤滑板材。

7、大工位模具需要安裝聚胺脂卸料頭。

 

十八、造（zào）成廢料反彈的主要原因

1、刃口的（de）鋒利程度。刃口的圓角越大，越容易造成廢料反（fǎn）彈。

2、模具的入（rù）模量（liàng）。每個工位模具衝壓時，入模量的要求是一定（dìng）的，入模量（liàng）小，易造成廢料反彈。

3、模具的間隙是否（fǒu）合理。不合理的模具間隙，易造成廢（fèi）料反彈。

4、被加工板材的表麵是否有油汙。