沖壓模具的設(shè)計與制作技巧十八招
/ 2021/6/5 17:40:55
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模具設(shè)計人員可在模具數(shù)控編程加工、模具三維設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)三維設(shè)計等領(lǐng)域就業(yè)。下面是小編整理的沖壓模具設(shè)計制作技巧，歡迎大家前來參考。
一、從廢料情況看出的信息
廢料本質(zhì)上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。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(xiàn)粗糙、起伏的斷裂面和一窄光亮帶區(qū)域。間隙越大，斷裂面與光亮帶區(qū)域所成角度就越大。如果間隙過小，廢料會呈現(xiàn)出一小角度斷裂面和一寬光亮帶區(qū)域。
過大間隙形成帶有較大卷邊和邊緣撕裂的孔，令剖面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(dǎo)致剖面或多或少地垂直于材料表面。
一個理想的廢料應(yīng)有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持沖壓力最小并形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點來看，通過增大間隙來延長模具壽命是以犧牲成品孔質(zhì)量換取的。
二、模具間隙的選擇
模具的間隙與所沖壓的材料的類型及厚度有關(guān)。不合理的間隙可以造成以下問題：
(1)如間隙過大，所沖壓工件的毛刺就比較大，沖壓質(zhì)量差。如果間隙偏小，雖然沖孔的質(zhì)量較好，但模具的磨損比較嚴(yán)重，大大降低模具的使用壽命，而且容易造成沖頭的折斷。
(2)間隙過大或過小都容易在沖頭材料上產(chǎn)生粘連，從而造成沖壓時帶料。過小的間隙容易在沖頭底面與板料之間形成真空而發(fā)生廢料反彈。
(3)合理的間隙可以延長模具壽命，卸料效果好，減小毛刺和翻邊，板材保持潔凈，孔徑一致不會刮花板材，減少刃磨次數(shù)，保持板材平直，沖孔定位準(zhǔn)確。
三、如何提高模具的使用壽命
對用戶來講，提高模具的使用壽命可以大大降低沖壓成本。影響模具使用壽命的因素如下：
1、材料的類型及厚度;
2、是否選擇合理的下模間隙;
3、模具的結(jié)構(gòu)形式;
4、材料沖壓時是否有良好的潤滑;
5、模具是否經(jīng)過特殊的表面處理;
6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;
7、上下轉(zhuǎn)塔的對中性;
8、調(diào)整墊片的合理使用;
9、是否適當(dāng)采用斜刃口模具;
10、機(jī)床模座是否已經(jīng)磨損;
四、沖壓特殊尺寸孔應(yīng)注意的問題
(1)最小孔徑?jīng)_φ0.8——φ1.6范圍的沖孔請用特殊沖頭。
(2)厚板沖孔時，相對于加工孔徑，請使用大一號的模具。注意：此時，若使用通常大小的模具，會造成沖頭螺紋的破損。
(3)沖頭刃口部分，最小寬度與長度的比例一般不應(yīng)小于1:10。
(4)沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關(guān)系。建議沖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
定期刃磨模具是沖孔質(zhì)量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機(jī)器的使用壽命，要掌握正確的刃磨時機(jī)。
2、模具需要刃磨的具體特征
對于模具的刃磨，沒有一個嚴(yán)格的打擊次數(shù)來確定是否需要刃磨。主要取決于刃口的鋒利程度。主要由以下三個因素來決定：
(1)檢查刃口的圓角，如果圓角半徑達(dá)到R0.1毫米(違禁詞R值不得超過0.25毫米)就需要刃磨。
(2)檢查沖孔質(zhì)量，是否有較大的毛刺產(chǎn)生?
(3)通過機(jī)器沖壓的噪聲來判斷是否需要刃磨。如果同一副模具沖壓時噪聲異常，說明沖頭已經(jīng)鈍了，需要刃磨。
注：刃口邊緣部變圓或刃口后部粗糙，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(jī)也可在平面磨床上實現(xiàn)。沖頭、下模刃磨的頻度一般為4：1，刃磨后請調(diào)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的迅速破壞，致使每次刃磨的打擊次數(shù)大大縮小。
(2)正確的刃磨方法的益處：定期刃磨模具，沖孔的質(zhì)量和精度可以保持穩(wěn)定。模具的刃口就損壞較慢，壽命更長
4、刃磨規(guī)則
模具刃磨時要考慮下面的因素：
(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度。
(2)砂輪表面要清理干凈。
(3)建議采用一種疏松、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面過熱，相當(dāng)于退火處理，模具變軟，大大降低模具的壽命。
(5)刃磨時必須加足夠的冷卻液。
(6)磨削時應(yīng)保證沖頭和下模固定平穩(wěn)，采用專用的工裝夾具。
(7)模具的刃磨量是一定的，如果達(dá)到該數(shù)值，沖頭就要報廢。如果繼續(xù)使用，容易造成模具和機(jī)器的損壞，得不償失。
(8)刃磨完后，邊緣部要用油石處理，去掉過分尖銳的棱線。
(9)刃磨完后，要清理干凈、退磁、上油。
注：模具刃磨量的大小主要取決于所沖壓的板材的厚度。
六、沖頭使用前應(yīng)注意
1、存放
(1)用干凈抹布把上模套里外擦干凈。
(2)存放時小心表面不要出現(xiàn)刮痕或凹痕。
(3)上油防銹。
2、使用前準(zhǔn)備
(1)使用前徹底清潔上模套。
(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有，用油石去除。
(3)里外上油。
3、安裝沖頭于上模套時應(yīng)注意事項
(1)清潔沖頭，并給其長柄上油。
(2)在大工位模具上把沖頭插入上模套底部，不能用力。不能用尼龍錘。安裝時，不能通過旋緊上模套上的螺栓來固定沖頭，只有在沖頭正確定位后才能旋緊螺栓。正全科技微信內(nèi)容真不錯，值得關(guān)注!
4、安裝上模組合入轉(zhuǎn)塔
如果想延長模具使用壽命，上模套外直徑和轉(zhuǎn)塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請小心執(zhí)行下列程序。
(1)清潔轉(zhuǎn)塔孔的鍵槽和內(nèi)直徑并上油。
(2)調(diào)整上模導(dǎo)套的鍵槽，使之與轉(zhuǎn)塔孔的鍵吻合。
(3)把上模套導(dǎo)直直地插入塔孔，小心不能有任何傾斜。上模導(dǎo)套應(yīng)該靠自身重量滑入轉(zhuǎn)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輕敲正重復(fù)敲擊直至上模導(dǎo)套依靠自身重量滑入正確位置。
注意：不能用力于上模導(dǎo)套外直徑，只能在沖頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部，以免損壞轉(zhuǎn)塔孔，縮短個別工位使用壽命。
七、模具的檢修
如果沖頭被材料咬住，取不出來，請按如下所記項目檢查。
1、沖頭、下模的再刃磨。刃口鋒利的模具能加工出漂亮的切斷面，刃口鈍了，則需要額外的沖壓力，而且工件斷面粗糙，產(chǎn)生很大的抵抗力，造成沖頭被材料咬住。
2、模具的間隙。模具的間隙如果相對板厚選得不合適，沖頭在脫離材料時需要很大的脫模力。如果是這個原因沖頭被材料咬住，請更換合理間隙的下模。正全科技微信內(nèi)容真不錯，值得關(guān)注!!
3、加工材料的狀態(tài)。材料弄臟了、或者有污垢時，臟東西附著到模具上，使得沖頭被材料咬住而無法加工。
4、有變形的材料。翹曲的材料在沖完孔后，會夾緊沖頭，使得沖頭被咬住。有翹曲的材料，請弄平整后再加工。
5、彈簧的過度使用。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(shù)視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無銹無垢的材料，要給模具注油，注油點為導(dǎo)套、注油口、刀體與導(dǎo)套的接觸面、下模等。油用輕機(jī)油。
有銹有垢的材料，加工時鐵銹微粉會吸入沖頭和導(dǎo)套之間，產(chǎn)生污垢，使得沖頭不能在導(dǎo)套內(nèi)自由滑動，這種情況下，如果上油，會使得銹垢更容易沾上，因此沖這種材料時，相反要把油擦干凈，每月分解一回，用汽(柴)油把沖頭、下模的污垢去掉，重新組裝前再擦干凈。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(jīng)常出現(xiàn)的問題及解決方法
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.采用帶斜度的沖頭
2.在板材上涂潤滑液
3.采用重載模具
問題二、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(diào)整，上下模對中
2.轉(zhuǎn)塔水平調(diào)整
原因：沒有及時更換已經(jīng)磨損的模具導(dǎo)向組件及轉(zhuǎn)塔的鑲套
解決辦法：更換
原因：沖頭過熱
解決辦法：
1、在板料上加潤滑液
2、在沖頭和下模之間保證潤滑
3、在同一個程序中使用多套同樣規(guī)格尺寸的模具
原因：刃磨方法不當(dāng)，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(jīng)常清理砂輪
3、小的吃刀量
4、足量的冷卻液
原因：步距小
解決辦法：
1、增大步距
2、采用橋式步?jīng)_
問題三、沖頭帶料及沖頭粘連
原因：不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法：增加模具間隙
原因：沖頭刃口鈍化
解決辦法：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
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p;解決辦法：
1、采用防彈料下模
2、對于小直徑孔間隙減少10%
3、直徑大于50.00毫米，間隙放大
4、凹模刃口側(cè)增加劃痕
原因：沖頭方面
解決辦法：
1、增加入模深度
2、安裝卸料聚胺酯頂料棒
3、采用斜刃口
問題五、卸料困難
原因：不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法：增加模具間隙
原因：沖頭磨損
解決辦法：及時刃磨
原因：彈簧疲勞
解決辦法：更換彈簧
原因：沖頭粘連
解決辦法：除去粘連
問題六、沖壓噪音
原因：卸料困難
解決辦法：
1、增加下模間隙、良好潤滑
2、增加卸料力
3、采用軟表面的卸料板
原因：板料在工作臺上及轉(zhuǎn)塔內(nèi)的支撐有問題
解決辦法：
1、采用球面支撐模具
2、減小工作尺寸
3、增加工作厚度
4、板料厚
5、采用斜刃沖頭
十、使用特殊成型工具的注意事項
1、不同型號的機(jī)器滑塊的行程不同，因此要注意成型模具封閉高度的調(diào)整。
2、一定要保證成型充分，因此需要仔細(xì)調(diào)整，每次調(diào)整量違禁詞不要超過0.15毫米，如果調(diào)整量過大，容易造成機(jī)器的損壞和模具的損壞。
3、對于拉伸成型，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難等。正全科技微信內(nèi)容真不錯，值得關(guān)注!!
4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具，防止板料傾斜。
5、成型位置應(yīng)當(dāng)盡量遠(yuǎn)離夾鉗。
6、成型加工違禁詞放在加工程序的最后來實現(xiàn)。
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，如果兩個成型的距離比較近，請一定要跟本公司銷售員進(jìn)行溝通。
9、因為成型工具需要較長的卸料時間，因此成型加工時一定要采用低速，違禁詞要有延時。
十一、使用長方形切斷刀的注意事項
1、步距盡量大，要大于整個刀具長度的80%。
2、違禁詞通過編程來實現(xiàn)跳躍步?jīng)_。
3、建議選用斜刃口模具。
十二、在不超過機(jī)器公稱力的情況下如何沖孔
生產(chǎn)過程中需要沖大于114.3mm直徑的圓孔。如此大的孔會超出機(jī)器公稱力上限，特別對于高剪切強(qiáng)度材料。通過多次沖孔的方法沖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沖壓力，在你已經(jīng)擁有的模具中可能大部分模具都能做到。
十三、一個沖大圓孔的簡易方法
這種凸透鏡的模具可被制成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出沖床公稱力，我們推薦使用(A)方案。用此模具沖出圓形的周邊。如果孔徑能在沖床公稱力范圍內(nèi)沖成，那么一個放射形模具和一凸透鏡模具就能在四次之內(nèi)沖壓出所需的孔而無須旋轉(zhuǎn)模具(B)
十四、最后才向下成形
當(dāng)選用成形模具時，應(yīng)避免進(jìn)行向下成形操作，因為這樣會占用太多垂直空間和導(dǎo)致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入下模，然后被拉出轉(zhuǎn)塔，然而，如果向下成形是違禁詞的工藝選擇，那么應(yīng)該把它作為對板材的最后一步處理工序。
十五、防止材料扭曲
如果你需要在板材上沖切大量孔而板材又不能保持平整，成因可能是沖壓應(yīng)力累積。沖切一個孔時，孔周邊材料被向下拉伸，令板材上表面拉應(yīng)力增大下沖運(yùn)動也導(dǎo)致板材下表面壓應(yīng)力增大。對于沖少量的孔，結(jié)果不明顯，但隨著沖孔數(shù)目的增加，拉應(yīng)力和壓應(yīng)力也成倍增加直到令板材變形。正全科技微信內(nèi)容真不錯，值得關(guān)注!!
消除這種變形的方法之一是：每隔一個孔沖切，然后返回沖切剩余的孔。這雖然在板材上產(chǎn)生相同的應(yīng)力，但瓦解了因同向連續(xù)一個緊接一個地沖切而產(chǎn)生拉應(yīng)力/壓應(yīng)力積聚。如此也令第一批孔分擔(dān)了第二批孔的部變形效應(yīng)。
十六、如果你的不銹鋼翻邊變形
在制造翻邊之前向材料施用優(yōu)質(zhì)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面移動。如此給予材料一個更好的機(jī)會去分布被彎曲和被拉伸時產(chǎn)生的應(yīng)力，防止在成形翻邊孔邊上出現(xiàn)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(xì)芯膠粒的沖頭。
2、增加下模間隙。
3、檢查彈簧的疲勞程度。
4、使用重載型模具。
5、適當(dāng)采用斜刃口模具。
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。每個工位模具沖壓時，入模量的要求是一定的，入模量小，易造成廢料反彈。
3、模具的間隙是否合理。不合理的模具間隙，易造成廢料反彈。
4、被加工板材的表面是否有油污。
