五金衝壓模具設計與（yǔ）製作技巧

　　

 

一、從廢料情況看出的信息

廢料本（běn）質上（shàng）就是成形孔的反像。即位（wèi）置相反的相同部位。通（tōng）過檢查廢（fèi）料，你可以判斷上下模（mó）間隙是否正（zhèng）確。如果間隙過大（dà），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）裂麵與光亮（liàng）帶區域所成角度就越大。如果間隙過小，廢料會呈現出一小（xiǎo）角（jiǎo）度（dù）斷（duàn）裂麵和一寬光亮（liàng）帶區域。

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

一（yī）個理想的廢料應有合理的壓（yā）塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持衝壓力（lì）最（zuì）小並形（xíng）成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點（diǎn）來看，通過增大間隙來延（yán）長模具壽命是以犧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。不合理的間隙可以造成以下問題：

(1)如間隙過（guò）大，所衝壓工件的毛刺就比較大，衝壓質量差。如果間隙偏（piān）小（xiǎo），雖然衝孔的質量較好（hǎo），但模具（jù）的磨損比較嚴重，大大降低模具的使（shǐ）用壽（shòu）命，而且容易造成衝頭的折斷。

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

(3)合理的間隙可以（yǐ）延長模具壽命，卸料效果好，減小毛刺（cì）和（hé）翻（fān）邊，板材保持潔淨，孔徑一致不會刮花板材（cái），減少刃（rèn）磨次數，保持板材平直，衝孔定（dìng）位準確。

 

三、如何提高模具的使用壽命

對用戶來講，提高（gāo）模具（jù）的使用壽命（mìng）可以大大降低衝壓成本。影響模具使用壽命的（de）因素如下：

1、材料的類型及厚度;

2、是否選擇合理的下模間隙;

3、模具的（de）結構形式;

4、材料衝壓時是否有良好的潤滑;

5、模具是否經過特殊的表麵處理;

6、如鍍鈦、碳素（sù）氮化鈦;

7、上下轉塔的（de）對中性;

8、調整墊片的合理使用;

9、是否適當采用斜刃口模具;

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（jìng）衝φ0.8——φ1.6範圍的衝孔請用特殊衝（chōng）頭。

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

(3)衝頭刃口（kǒu）部分，最（zuì）小寬度與長度的比例一般不應小（xiǎo）於1:10。

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

 

五、模具的刃磨

1、模具刃磨的重要性

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

 

2、模具需要刃（rèn）磨的具體特征

對於模具的刃磨，沒（méi）有一個嚴格的打擊（jī）次數來確定是否需要刃磨。主要（yào）取決於

刃口的鋒利程度。主要由以下三（sān）個因素來決定：

(1)檢查刃口的圓角，如果圓角半徑達到R0.1毫（háo）米(最大R值不得超（chāo）過0.25毫米)就需要刃磨。

(2)檢查衝孔（kǒng）質量，是否有較大的毛刺產生?

(3)通過機器衝壓的噪聲來判斷是否需要刃（rèn）磨。如果（guǒ）同一（yī）副模具衝壓時噪聲異（yì）常，說明衝頭已經鈍了，需（xū）要刃磨。

注：刃口邊緣部變圓或刃（rèn）口後部粗糙，也（yě）要考慮刃磨。

 

3、刃磨的方法

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

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

(2)正確（què）的刃磨方法的益處：定期（qī）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

模具刃磨時要考慮下麵的因（yīn）素：

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

(2)砂輪表（biǎo）麵要清理幹淨。

(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)不應超過0.013毫米，磨削量（liàng）過大會造成模具表麵過熱，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）足夠的冷卻液。

(6)磨削時應保證衝頭和（hé）下模（mó）固定平穩（wěn），采用專用的工裝夾具。

(7)模具的刃磨量是（shì）一定的，如果達到該數值（zhí），衝頭就要報廢。如果繼（jì）續使用，容易造成（chéng）模具和機器的損壞（huài），得（dé）不償失。

(8)刃磨完（wán）後，邊緣部要用油石處理，去掉過分尖銳的棱線。

(9)刃磨完後，要清（qīng）理幹淨、退磁、上油。

注：模（mó）具刃磨量的大（dà）小主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（yòng）幹淨（jìng）抹布把上模套裏（lǐ）外擦幹淨。

(2)存放時小心表麵不要出現刮痕或凹痕（hén）。

(3)上油防鏽。

 

2、使用前準備

(1)使（shǐ）用前徹底清潔上模套。

(2)查看（kàn）表麵是否有刮、凹痕（hén）。如有，用油石去除（chú）。

(3)裏外上油。

 

3、安裝衝頭於上模套時應注意事項

(1)清（qīng）潔衝頭，並給其長柄上油。

(2)在大工位（wèi）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（zhuāng）時，不能通過旋（xuán）緊上（shàng）模套上（shàng）的螺栓來固定衝頭，隻有在衝（chōng）頭正確（què）定位後才能旋（xuán）緊螺栓。正全科技微信內容真不錯，值得關注!

 

4、安裝上模（mó）組合入轉塔（tǎ）

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

(1)清潔轉塔孔的鍵槽和內直徑（jìng）並上油。

(2)調整上模導套的鍵（jiàn）槽，使之與轉塔孔的鍵吻合。

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

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

注意：不能用力於（yú）上模導套外直（zhí）徑，隻能在衝頭頂上（shàng）用力。不能敲擊（jī）上模套頂部，以免損壞轉塔孔，縮短個別工位使（shǐ）用壽命。

 

七、模具的檢修

如果衝頭被材料咬住，取不出來，請（qǐng）按如下所記項目檢查。

 

1、衝頭、下模的再（zài）刃磨。刃口（kǒu）鋒利的模具能加（jiā）工出（chū）漂亮的切斷麵，刃口鈍了（le），則需要額外的衝壓力，而且工件斷麵粗糙，產生很大的抵抗力，造成衝頭被（bèi）材料咬住。

2、模具的間隙。模具的間隙如果相（xiàng）對板厚選得（dé）不（bú）合適，衝頭在脫（tuō）離（lí）材料時需要很大的（de）脫模力。如果（guǒ）是這個原因（yīn）衝頭被材料咬住，請更換合理間（jiān）隙的下模（mó）。正全科技微信內容（róng）真（zhēn）不錯，值得關（guān）注!!

3、加工材料的狀態。材料弄髒了、或者有（yǒu）汙垢時，髒東西附著到模具上，使（shǐ）得（dé）衝頭被材料（liào）咬住而無法加工。

4、有變（biàn）形的材料。翹曲的材料在衝完孔後（hòu），會夾緊衝頭，使得衝頭被咬（yǎo）住。有翹曲（qǔ）的材料，請弄平整後再加工。

5、彈簧（huáng）的過度使用。會使得彈簧疲勞。請（qǐng）時常注意（yì）檢查彈簧的性能。

 

八、注油

油量和注油次數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（cái）料，要給模具注油，注油點為導套、注油（yóu）口、刀體與導套的接觸麵、下模等。油（yóu）用輕機油。

有鏽有垢的材料，加工時鐵鏽（xiù）微粉會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動（dòng），這種情況下，如果上油，會使得鏽垢更容易沾上，因此衝這種材料時，相反要把油擦幹淨，每月分解一回，用汽(柴)油把衝頭、下模的汙垢去（qù）掉，重新（xīn）組裝前再擦幹淨。這樣（yàng）就能保證模具（jù）有良好的潤滑性能（néng）。

 

九、模具使用過（guò）程中經常出（chū）現的問題及解決方法

問（wèn）題一、板材從夾鉗口脫出

原因：模（mó）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.采用重載模具

 

問（wèn）題二、模具磨損嚴重

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原因：上下模座不對中

解決辦法：

1.工位調整（zhěng），上下模（mó）對中

2.轉塔水平調整

原因（yīn）：沒有及時（shí）更換已經磨（mó）損（sǔn）的模具導向組件及轉塔的鑲套

解（jiě）決辦法：更（gèng）換

原因：衝頭過熱

解決辦法：

1、在板料上加潤滑液

2、在衝頭和下模之間保證潤（rùn）滑

3、在同一個程序中使用多套同樣規格尺寸的模具

原因：刃磨方法不當，造成模具的退（tuì）火，從（cóng）而造成磨損加劇

解決（jué）辦法：

1、采用軟磨料砂輪（lún）

2、經常清理砂輪

3、小的（de）吃刀量

4、足量（liàng）的冷卻液（yè）

原因：步距小

解（jiě）決辦法（fǎ）：

1、增大步距

2、采用橋式步衝

 

問題（tí）三、衝頭帶（dài）料及衝頭粘連

原因：不合理（lǐ）的模具間隙(偏小)

解決（jué）辦法：增加模具間隙

原因：衝頭刃口鈍（dùn）化

解決辦法（fǎ）：及時刃（rèn）磨

原因：潤滑不良

解決辦（bàn）法：改善潤滑條件

 

問題四、廢料反彈

原因：下模問題

解（jiě）決辦法：

1、采（cǎi）用（yòng）防彈料（liào）下模

2、對（duì）於小直徑孔間隙減少10%

3、直徑大於50.00毫米，間隙放大

4、凹模刃口（kǒu）側增加劃痕

原因：衝頭方麵

解決辦法：

1、增加入模（mó）深度

2、安裝（zhuāng）卸料聚胺酯頂料棒

3、采用斜刃口

 

問題五、卸料困難

原因：不合（hé）理的模具間隙(偏小)

解決辦法（fǎ）：增加模具間隙

原因：衝頭磨（mó）損

解決辦法：及時刃磨

原因：彈簧疲勞

解決（jué）辦法：更換彈（dàn）簧

原因：衝頭粘連

解決辦法：除去粘（zhān）連

 

問題六、衝壓噪音

原因：卸料困難

解決辦法：

1、增加下模間隙、良好潤滑（huá）

2、增加卸料力

3、采用軟表（biǎo）麵的（de）卸料板（bǎn）

原（yuán）因：板料在工作台上及轉塔內的（de）支撐有問題

解決辦（bàn）法：

1、采用球麵支撐模具

2、減（jiǎn）小（xiǎo）工作尺（chǐ）寸

3、增加工作厚度

4、板料厚

5、采用斜刃衝（chōng）頭

 

十（shí）、使用特殊成型（xíng）工具的注意（yì）事項

1、不同型（xíng）號的機（jī）器（qì）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（dìng）要保證成型充分，因（yīn）此需要（yào）仔細（xì）調整，每次調整量最好不要超過0.15毫米（mǐ），如果調整量過大，容易造成機器的損壞和模具的損壞。

3、對（duì）於拉伸成（chéng）型，請選用輕型彈簧組件，以防止板料的撕裂，或因變形不均勻卸料困（kùn）難等。正全科技微信內容（róng）真（zhēn）不錯，值（zhí）得關注!!

4、在成型模具周圍安裝球（qiú）型支撐模具，防止板料傾斜（xié）。

5、成型位置應當盡量遠離夾鉗（qián）。

6、成型加工（gōng）最好（hǎo）放在加工程（chéng）序的最後來實現。

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）距離比較（jiào）近，請一定（dìng）要跟本公司銷售員進行溝通。

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

 

十一、使用長方形切斷刀的注（zhù）意事項

1、步距盡量大，要大於整個刀具（jù）長度（dù）的80%。

2、最好通過編（biān）程（chéng）來實現跳躍步衝。

3、建（jiàn）議選用斜刃口模具。

 

十二、在不（bú）超過機器公稱力的情況下如何衝（chōng）孔（kǒng）

生產過程中需要衝大於114.3mm直徑（jìng）的圓孔。如此大的孔會超出機器公稱力上限，特別對於高剪切強度材料。通過多次衝孔的方法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（bàn）或更多的衝壓力，在你已經擁有的模具中可能大（dà）部分模具都能做到。

 

十三（sān）、一個衝大圓孔的簡易方法

這種凸（tū）透鏡的模具可被製成你所需半（bàn）徑尺寸。如果孔徑超出衝床公稱力，我們推（tuī）薦使用(A)方案。用（yòng）此模具衝出圓形的周邊（biān）。如果孔徑能在衝（chōng）床公稱力範（fàn）圍內衝（chōng）成，那麽一個放射形（xíng）模具和一凸透鏡模具就能在四次（cì）之內衝壓出所需的（de）孔而無須旋轉模具(B)

 

十四、最後才向下（xià）成形（xíng）

當（dāng）選用成形模具（jù）時，應避免進行（háng）向下成（chéng）形（xíng）操（cāo）作（zuò），因為這樣會占用（yòng）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）能陷（xiàn）入下模，然後被（bèi）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（hòu）一步處理工序。

 

十五、防止材料扭曲

如果你需要在板材上衝切大量孔而板材又不能保持平整（zhěng），成因可能是衝壓（yā）應力累積（jī）。衝切（qiē）一個孔時，孔周邊材料被向（xiàng）下拉（lā）伸，令板材上表麵拉應（yīng）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（kǒng）數目的增加，拉應力和壓（yā）應力也成倍增加直到令板材變形（xíng）。正全科技微信內容真不錯，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。這雖然在板材上產生相同的應力，但瓦解了因同向連續（xù）一（yī）個緊接一個地衝切而（ér）產生拉應力（lì）/壓應力積聚。如此也令第一批孔分擔了第二批孔的部變形效應（yīng）。

 

十六、如果你的不（bú）鏽鋼翻邊變形

在製（zhì）造翻邊之前向材料施用優質成形潤滑劑，這能令材料更（gèng）好地從模具中分離（lí）出來，在成（chéng）形時順暢地（dì）在下模表麵移動。如此給予材料一個更好的機（jī）會去分布被彎曲（qǔ）和被拉伸時產生的應力，防止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（chéng）度。

4、使用重載型模（mó）具。

5、適當采用（yòng）斜刃口模具。

6、潤滑板材。

7、大工位（wèi）模具需要安裝（zhuāng）聚胺脂卸料頭。

 

十八、造成廢料反彈的主要原因

1、刃口（kǒu）的鋒（fēng）利程度。刃口的圓角越大，越容易造成廢料反彈。

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

3、模具的間隙是（shì）否合理。不合理的模具間隙，易造成廢料反彈。

4、被加工板（bǎn）材的表麵是否有油汙。