轉(zhuǎn)發(fā)自：第43卷第4期 2018年4月 Vol. 43 No. 4 FORGING & STAMPING TECHNOLOGY Apr. 2018

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作者：王志偉，周益軍

（揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇揚(yáng)州225009）

推薦選用國產(chǎn)LD模具鋼或進(jìn)口高速工具鋼制造模具，否則由于板料的固有特性很難加工成形，同時(shí)，模具比較容易出現(xiàn)磨損、帶料和拉毛等問題。

3· 2成形模具的選用

（1） 由于不同數(shù)控沖床滑塊打擊距離不同，成形模具的閉合高度必須調(diào)整，將打擊頭設(shè)計(jì)為可調(diào)形式，不僅滿足模具高度變化的需要，同時(shí)，使加工成形更加充分。但打擊頭可調(diào)精度要細(xì)，每次調(diào)節(jié)最好控制在0，1 mm范圍之內(nèi)，這樣對(duì)模具或沖床的破壞可以降到最低。

（2） 成形深度盡可能淺，一般會(huì)控制在8 mm 以內(nèi)，否則卸料時(shí)間會(huì)很長。此外，成形加工速度要采用低速方式，并有適當(dāng)?shù)难訒r(shí)。

（3） 成形模具的整體高度一般遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)模具，以至于離成形模具工位比較近的工位很難操作，甚至不能使用，最好將需要成形模具的工序放到最后進(jìn)行，加工成形之后直接拆除即可。

（4） 需要拉深成形的模具，應(yīng)選用輕型彈簧組件，避免板料加工時(shí)易出現(xiàn)撕裂、變形不均勻或卸料困難等問題。成形模具調(diào)整方法如圖4所示，具體為：成形模具安裝，鎖緊螺釘旋松，可調(diào)試打擊頭上下旋動(dòng)調(diào)整，鎖緊螺釘旋緊，先空沖，無異常再試沖，如果模具高度不夠，鎖緊螺釘旋松，繼續(xù)調(diào)整，直至所要求高度。

可調(diào)試打擊頭

成形導(dǎo) 套

圖4成形模具調(diào)整

Fig. 4 Adjustment of forming die

4數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床模具常見問題

4· 1模具帶料

模具帶料（也稱模具粘料）是指正常加工條件下，上模芯與板料無法順利脫開或完全無法脫開的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種情況的主要原因有：（1）模具刃口圓角過大；（2）模具人模量偏小；（3）送料速度過快，彈簧響應(yīng)不夠或不靈敏；（4）模具導(dǎo)套與模芯滑動(dòng)阻力大；（5）所需退料力大于彈簧力；（6）模具彈簧疲勞失效或斷裂；（7）模具的間隙以及精度等因素。

防止模具帶料的主要措施有：（1）及時(shí)刃磨鈍化的模具刃口；（2）人模量應(yīng)控制在1、2 mm之間；（3）改善潤滑條件；（4）可以加裝退料器；（5）選用防帶料凹模；（6）增加模具間隙；（7）提高模具制造精度和沖床模位對(duì)中精度。

4· 2廢料反彈

廢料反彈是指沖壓加工的廢料（也稱墊渣）未從凹?？卓谔幟撀?，而反彈到凹模表面或板料表面的現(xiàn)象。導(dǎo)致廢料反彈的主要原因有：（1）模具間隙偏??；（2）模具刃口鈍化；（3）人模量不合理； （4）板料表面狀態(tài)差；（5）模具潤滑不到位；（6）

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切沖順序、方向及尺寸等因素。

防止廢料反彈的措施有：（1）選擇合適的下模間隙；（2）刃磨刃口，刃磨后必須用退磁器進(jìn)行消磁處理；（3）人模量應(yīng)控制在1、2mm之間；（4）清除上模和板料上的油污；（5）控制下模刃口深度；（6）對(duì)正上下?；蛏舷履Ｎ弧?/p>

4· 3模具磨損

模具磨損是模具長時(shí)間使用過程中難以避免的問題，對(duì)模具使用壽命影響最大。引起模具磨損的主要原因有：（1）模具間隙偏小，推薦為板厚的 20％、25％左右；（2）上下模座不對(duì)中；（3）已磨損的模具導(dǎo)向組件及轉(zhuǎn)塔的鑲套未及時(shí)更換；（4）沖頭溫度過熱；（5）不合理的刃磨方法造成的模具磨損；（6）步?jīng)_或沖角時(shí)，側(cè)向力形成局部單邊沖切，因一邊間隙過小，模具磨損嚴(yán)重甚至?xí)?dǎo)致模具損壞[ 5 ]

防止模具磨損的措施有：（1）增加模具間隙；（2）工位調(diào)整，上下模對(duì)中，轉(zhuǎn)塔水平調(diào)整；（3）保證沖頭和下模潤滑充分；（4）在同一個(gè)程序中使用多套同樣規(guī)格尺寸的模具；（5）采用軟磨料砂輪，并要經(jīng)常清理砂輪；（6）采用較小的吃刀量；（7）步?jīng)_加工時(shí)，增大步距量或采用橋式步?jīng)_。

4· 4沖壓噪聲

模具在正常工作時(shí)，會(huì)不可避免地產(chǎn)生沖壓噪聲，且噪聲最高值可達(dá)到120 dB左右，對(duì)照國家規(guī)定的85 dB噪聲標(biāo)準(zhǔn)是不符合要求的。操作人員及周圍環(huán)境都會(huì)受到影響，造成噪聲污染。

因此，有必要采取合理措施來降低沖壓噪聲，主要注意事項(xiàng)有以下幾點(diǎn)：（1）改變模具刃口的形狀（例如斜刃），減小刃口與工件接觸面；（2）合理的凹凸模刃口配合間隙；（3）模具刃口必須垂直于安裝面；（4）良好的潤滑，保證模具動(dòng)作順暢；（5）注重模具維護(hù)保養(yǎng)，定期磨刃；（6）沖床加裝隔音裝置、海綿板或隔音罩等；（7）模具安裝座可墊裝鋁板。

4· 5模具對(duì)中性

沖床模位的對(duì)中性差，會(huì)引起模具的快速磨損和刃口鈍化，直接影響工件的加工質(zhì)量。導(dǎo)致其出現(xiàn)的主要原因有：（1）沖床水平度調(diào)整不到位；（2）沖床轉(zhuǎn)塔的設(shè)計(jì)精度或加工精度不夠；（3）模具間隙選擇不合理；（4）上下轉(zhuǎn)盤模具安裝座裝配對(duì)中性不好；（5）模具安裝座或模具導(dǎo)套磨損嚴(yán)重；（6）模具設(shè)計(jì)或制造精度未滿足要求；（7）轉(zhuǎn)盤上的?？谆?qū)蜴I出現(xiàn)損傷。

防止模具對(duì)中性問題的主要措施有：（1）檢查沖床的水平度情況，要求不符時(shí)重新調(diào)整；（2）檢查轉(zhuǎn)塔與安裝座對(duì)中性情況，必要時(shí)調(diào)整；（3）及時(shí)更換模具導(dǎo)套，合理選擇模具間隙；（4）檢查轉(zhuǎn)盤上的模孔和導(dǎo)向鍵，出現(xiàn)損傷及時(shí)修復(fù)；（5）使用專用芯棒校準(zhǔn)模具工位。

5模具使用和維護(hù)方法

為了提高沖床模具的使用壽命和工件的加工質(zhì)量，減少或避免模具工作時(shí)出現(xiàn)問題，除了合理的模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、精密的模具制造工藝、理想的熱處理效果、高的裝配安裝精度外，模具的正確使用、及時(shí)的更新與維護(hù)同樣重要，同時(shí)也是降低設(shè)備生產(chǎn)成本的關(guān)鍵手段[ 6 ]

5· 1模具刃磨

模具刃磨是指通過磨削方式來恢復(fù)模具鋒利的刃口。掌握好刃磨時(shí)間、采用正確的刃磨方法對(duì)保證成形質(zhì)量的一致性很重要。研究表明，合理的刃磨方法配合經(jīng)常微量刃磨，除了能提高工件加工良好性外，還能延長模具1倍以上的使用壽命。模具刃磨量=（沖頭刃口長度一退料板厚度材料厚度一人模深度），如圖5所示。

圖5模具刃磨量計(jì)算

Fig. 5 Calculation of quantity for die edge sharpening

模具是否需要刃磨主要取決于刃口的鋒利程度，刃磨條件為：（1）工件有較大的毛刺或沖壓出現(xiàn)嚴(yán)重異響，需檢查模具刃口是否已鈍化；（2）檢查沖頭與工模，如果刃口圓角半徑達(dá)到約0· 01 mm時(shí)，需要刃磨；（3）沖裁次數(shù)累計(jì)達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，比如每10萬次，模具需刃磨一次。

模具刃磨的正確方法為：（1）刃磨時(shí)，每次的

122 鍛壓 技術(shù) 第43卷

磨削量（吃刀量）控制在0．013 mm以內(nèi)，且最大磨削量一般為0，1、0．3 mm,磨至鋒利為止；（2）磨削時(shí)要有足夠的冷卻液，防止模具過熱發(fā)生退火或開裂；（3）刃磨時(shí)最好采用專用夾具分別固定沖頭與下模；〈4）砂輪建議選用疏松、粗粒、軟材質(zhì)砂輪；（5）砂輪進(jìn)刀量一般取向下進(jìn)給量為0．03、 0· 08mm，橫向進(jìn)給量為0，巧、0．25 mm,縱向進(jìn)給量為2，5、3，8 m · min （6）刃磨完成后需清理干凈、退磁、上油；（7）下模刃磨后要填加墊片。模具刃口磨損程度與沖孔次數(shù)關(guān)系如圖6所示。

o，10mm 025 mm

C

沖孔次數(shù)

圖6刃口磨損程度與沖孔次數(shù)的關(guān)系

Fig. 6 Relation between wear degree cutung聞and piercing number 5· 2模具間隙

凸模與凹模之間的尺寸差，即為模具間隙。對(duì)于沖孔來說，模具間隙（凹?？讖揭煌鼓？讖剑┦怯绊懠庸さ淖钪匾蛩刂籟7]。合理的模具間隙可以有效延長模具壽命，具有良好的卸料效果，減小毛刺和翻邊，減少刃磨次數(shù)。

相反，間隙過小會(huì)使沖壓力上升，沖頭和下模磨損加快，模具壽命縮短；間隙過大則會(huì)導(dǎo)致毛刺過大，切口形狀不規(guī)則，沖孔質(zhì)量變差。此外，不合理的模具間隙還會(huì)引起沖頭刃口的粘黏帶料等問題。影響模具間隙值大小的主要因素為加工材料的性質(zhì)和厚度，材料越硬越厚，間隙也應(yīng)越大。依據(jù)市場(chǎng)數(shù)控沖床模具間隙統(tǒng)計(jì)及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，模具間隙推薦值如表1所示。

表1模具間隙推薦值(mm)

Table 1 Recommended values for die clearance（mm)

低碳鋼

o，巧· 0，3 0．巧、0．3 0．2一0．35

，6一2．3 0，3一0．4 0，3一0，4 0．4一0．5

3 · 3．2 0．4、0．6 0，4 · 0．5 0巧一0，7

2、4巧 0．6一0．9 0，5一0．7 0，7一1. 2

5一6．0 0．9一1. 2 0．7、0，9

5· 3模具潤滑

為確保模具工作時(shí)的動(dòng)作可靠、運(yùn)動(dòng)順暢，必須對(duì)模具有關(guān)部位（卸料套、注油口、模芯、凹模等）實(shí)施定期潤滑保護(hù)。潤滑油的選擇、注油量及注油次數(shù)，需要根據(jù)加工材料的情況來定。

一般對(duì)于無銹無垢的材料（例如冷軋板、不銹鋼板）多選輕機(jī)油。對(duì)于有銹有垢的材料，加工時(shí)的鐵銹細(xì)粉會(huì)被吸人到?jīng)_頭與導(dǎo)套之間，形成污垢，導(dǎo)致凸?；瑒?dòng)受阻，如果此時(shí)給模具注油，由于潤滑油的吸附作用，污垢更多。所以，對(duì)于這種加工材料，不會(huì)直接注油，相反需把油清理干凈，拆解模具，去除鐵銹污垢后，用汽油清洗，再組裝使用，這樣模具的潤滑效果反而更好。

5· 4模具清潔

模具清潔的主要目的是要清除模具內(nèi)外的灰塵、污垢及雜物，同時(shí)，檢查模具組成零件是否存在磨損、變形或損傷情況。模具何時(shí)清潔取決于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和模具工作狀態(tài)。通常模具清潔包括日常模具清潔和定期模具清潔

（1） 日常模具清潔：(D清潔模具表面的灰塵，用干凈的抹布或無塵布擦拭模具表面，手觸驗(yàn)證灰塵清掃是否合格；@清潔模芯模套，用干燥抹布擦凈模芯模套殘留的積油，擦凈后涂上少許潤滑油； 清潔模具沖孔部位，用橡膠錘子和毛刷清除孔內(nèi)廢料以及粘連在沖頭、退料板等上的殘屑廢料；@ 表面鍍層模具的清潔，用無塵布擦凈模具的拉深表面，手觸確認(rèn)表面光潔程度，加工生產(chǎn)時(shí)，對(duì)第1 張沖壓材料需清理干凈，在生產(chǎn)完成后，為模具涂上少量潤滑油。

（2） 定期模具清潔：山每隔一定時(shí)間段，將模具全部拆解，對(duì)模具各部件內(nèi)外表面進(jìn)行徹底清潔，并對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)檢查是否符合要求，同時(shí)，檢查零件磨損、變形或損傷情況，是否需要修復(fù)或更換；@模具檢修之后，模具表面需清理干凈；．模具裝配前，將安裝配合面再次清擦干凈，保證模具能夠順利安裝而不劃傷模具表面；@模具裝好后，對(duì)沖頭刃口及下模表面清擦，保證零件沖壓質(zhì)量；0需要注意的問題是，模具部件安裝不能出錯(cuò)，否則可能導(dǎo)致模具嚴(yán)重?fù)p壞。

5，5模具檢修

由于數(shù)控沖床動(dòng)作劇烈，持續(xù)作用時(shí)間短，使得模具工作時(shí)瞬間承受很大的沖擊力、剪切力以及摩擦力。為了確保模具有一個(gè)良好的工作狀態(tài)，避免出現(xiàn)不可恢復(fù)的損壞，必天“；' ' '一一

] 23

護(hù)和檢修，及時(shí)更新更換零部件。沖床模具的檢修包括模具現(xiàn)場(chǎng)檢修和模具定期檢修。

（1） 現(xiàn)場(chǎng)檢修是指數(shù)控沖床生產(chǎn)期間，修復(fù)模具意外出現(xiàn)的輕微磨損、輕微損傷、影響到加工件質(zhì)量的小故障，或更換一些易損零件、簡單的維修調(diào)試等作業(yè)過程。

（2） 定期檢修是指當(dāng)模具達(dá)到所規(guī)定的沖壓批次時(shí)，需要開展全面檢查和維修的作業(yè)過程。主要目的是消除安全隱患，保證生產(chǎn)質(zhì)量。主要檢修項(xiàng)目包括周期性刃磨、調(diào)整模具間隙、更換損壞零部件、更換無法修復(fù)的易損件和標(biāo)準(zhǔn)件。

5· 6模具存放

在企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程中，模具并非常年使用直至報(bào)廢，而是按照生產(chǎn)量的大小，周期性的使用存放模具，為了維持模具能在使用壽命內(nèi)的正常功能以及確保生產(chǎn)過程的持續(xù)性，模具必須存放得當(dāng)，隨調(diào)隨用。

正確存放方法：（1）模具存放要有專用場(chǎng)地，通風(fēng)良好，防止潮濕，定置定位，做好記錄；（2）存放前做好防腐防銹處理；（3）模具長時(shí)間使用后會(huì)有應(yīng)力存在，應(yīng)做好去應(yīng)力措施；（4）模具要整體存放，不可拆解存放；（5）模具要輕拿輕放，避免磕碰掉落造成模具變形或損傷；（6）人庫新模具，檢驗(yàn)合格才能存放；（7）最好平放模具，較大模具放在底層；（8）存放前擦拭模具，并注人少許潤滑油，用紙封好，避免灰塵或雜物落人，導(dǎo)致模具表面腐蝕劃傷；（9）模具要分類存放保管，不可混放；（10）經(jīng)維修的模具應(yīng)檢驗(yàn)合格試沖后才能人庫保存。

5· 7其他事項(xiàng)

模具使用和維護(hù)需要注意的其他事項(xiàng)：（1）模具安裝前應(yīng)全面嚴(yán)格檢查，清除灰塵雜物，保證潤滑良好；（2）定期檢查沖床轉(zhuǎn)柱和模具安裝座，保證上下轉(zhuǎn)盤同軸度在規(guī)定精度內(nèi)；（3）依據(jù)裝配程序?qū)⒛＞甙惭b在轉(zhuǎn)塔上，注意安裝方向，特別是有方向要求的模具（例如正方形或其他異型孔）一定要避免裝反；（4）模具安裝要用軟金屬（鋁銅）或橡膠制成的工具，防止敲打時(shí)損壞模具；（5）安裝完畢，務(wù)必檢查安裝底座的緊固螺釘是否鎖緊，避免發(fā)生安全事故；（6）根據(jù)刃磨條件，及時(shí)刃磨，否則造成模具加速磨損，影響沖壓質(zhì)量和使用壽命；（7）模具的運(yùn)送要十分小心，不能發(fā)生亂扔亂放的情況，否則模具的刃口和導(dǎo)向很容易遭到破壞；（8）批量生產(chǎn)所用模具，必須備份，以便輪換生產(chǎn)，確保生產(chǎn)量；（9）定期檢查模具彈簧使用功能，及時(shí)更換因疲勞損傷等原因引起功能失效的彈簧。

6結(jié)語

數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床以其加工速度快、成形精度高以及產(chǎn)品多樣等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于鈑金沖壓加工領(lǐng)域。對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床模具實(shí)施正確的使用和維護(hù)方法，不僅可以發(fā)揮模具最佳工作性能，延長模具使用壽命，對(duì)提高沖壓產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，防止生產(chǎn)事故發(fā)生同樣具有重要意義。本文重點(diǎn)分析了模具使用過程中存在的問題，并提出對(duì)應(yīng)解決措施，同時(shí)，從多個(gè)角度對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床模具的使用和維護(hù)提出了建設(shè)性的意見，希望對(duì)生產(chǎn)企業(yè)和用戶起到借鑒性的作用。

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