如何高效使用数控转塔冲床模具

汤平

摘 要:模具使用技术和维护水平也是提高加工质量和模具的使用寿命、控制设备运行成本的重要环节,本文主要论述数控转塔冲床模具在使用中经常出现的问题,并针对这些问题提出相应模具保养与维护的技术要点和注意事项,希望能与同行共勉。

关键词:数控转塔冲床模具提高模具加工质量模具应用

中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(b)-0121-01

1 数控转塔冲床模具在使用中常见问题

1.1 模具带料问题

模具带料会造成废料反弹,其相关因素:(1)模具刃口的锋利程度,刃口的圆角越大,越容易造成废料反弹。(2)模具的入模量,机床每个工位的入模量是一定的,模具入模量小,容易造成废料反弹。(3)模具的间隙是否合理,如果模具间隙不合适,容易造成废料反弹。(4)被加工板材表面是否存在较多的油物。(5)弹簧疲劳损坏。(6)润滑不良。

1.2 模具对中性问题

在使用中,模具冲芯各侧位置会有磨损量不一的现象发生,有些部位划痕较大,磨损较快,而有些部位则磨损较慢,特别是在细窄的长方模具上这种情况特别明显。该问题主要原因:(1)机床转塔设计或加工精度不能满足要求,特别是上下转盘的模具安装座的对中性不好。(2)模具的设计或加工精度不能满足要求。(3)模具凸模的导套精度不达标。(4)模具间隙过大或者过小。(5)由于长期使用磨损造成模具安装座或模具导套对中性不好。

1.3 模具弹簧疲劳损坏

在使用和保养中,数控转塔冲床模具弹簧往往容易被忽略,不同的冲床设备和模具对应的弹簧规格也不同,不同的弹簧其性能和使用寿命不同,需要定期对弹簧进行相应的保养或更换。否则,容易导致模具带料问题或者造成损坏模具或导套等更大的损失。

2 正确使用数控转塔冲床模具的技术要点

2.1 保证最佳的模具间隙

模具间隙是指冲头进入下模中,两侧的间隙之和。模具间隙的选择取决于板厚、材质以及冲压工艺等,不同板厚或者材质应选用相应的模具间隙,间隙过小或者过大或者损坏模具或者影响冲孔质量。如果模具间隙选用的合适,就能够保证良好的冲孔质量,毛刺和塌陷减少,保持板料平整,有效防止带料,延长模具使用寿命。模具间隙的判定主要通过检查冲压废料的情况的办法。废料如果出现粗糙起伏的断裂面和较小的光亮面,就说明间隙过大。断裂面与光亮面形成的角度与间隙成正向比。间隙越大,隙冲孔时会形成卷边和断裂,甚至出现一个薄缘突起。

2.2 消除和减少粘料的方法

由于冲压时会产生压力和热量,板料的细小颗粒就会粘结在冲头表面上,从而影响冲件的质量。一般采用润滑的方式防止过热,同时也会减少摩擦。如果无法润滑或出现废料回弹等情况,可采取交替使用同尺寸冲头冲压的办法,多个冲头轮流冲压可使每个冲头在使用之前有较充足的冷却时间。要去除冲头上的粘料可用细油石进行打磨,避免进一步粘料的产生打磨方向应与冲头运动的方向应保持一致。要避免使用粗纱布进行打磨,防止冲头表面变得更加粗糙,粘料现象再次发生。

2.3 冲很多孔时防止板料变形的措施

如果在一张板上冲很多孔,板材就会出现变形现象。这是由于每次冲孔时,由于冲切应力的积累,孔周边的材料会向下变形,板料上表面出现拉应力,而下表面则出现压应力。当冲很少的孔时候,这种重切应力不会影响板材的质量,但当冲很多的孔时,板料上下表面的拉应力和压应力在某点上不断积累,就会致使材料不平整、变形。防止此类变形的方法是:改变孔的冲切顺序,隔孔冲切,然后返回冲切剩余的孔。这样能够有效的降低在同一方向顺序冲压时的应力累积,虽然这种冲切方法也会产生应力,但是它会相互抵消前后两组孔的应力,从而防止了板料的变形。

2.4 尽量避免冲切过窄条料

当模具用于冲切宽度小于板材厚度的板料时,冲头会由于侧向力作用而弯曲变形,而令一侧,由于间隙过小会使磨损加剧,严重时会使下模刮伤,或者同时使上下模损坏。另外,剪切过窄条料时,板料往往不会被完全剪掉,而是会倾向弯入下模开口中,甚至会楔入冲模的侧面。避免这种磨具磨损的办法是,尽量避免步冲宽度过小的窄条板料,特别是小于2.5倍板材厚度的板料；如果无法避免窄料冲切,建议使用退料板或者使用全导向模具。

2.5 不同材质板材应选用不同材质模具

冲头的表面硬化通常采用的方法是镀钛、渗氮等,冲头的表面硬化层不仅是表面涂层,它是属于冲头基体的一部份,它是厚度为12μm～60μm的分子结构。通过表面硬化,在冲不锈钢板等特殊材料时模具的磨损会降低,但模具的表面硬化并不能延长其使用寿命,通过表面硬化的冲头,其保养的方法仍然是适当润滑、及时刃磨以及按规程操作等常规方法。表面硬化的模具仍可按通常的方式刃磨。以下情况可使用表面硬化的冲头:冲软或粘性的材料(如铝)；冲薄的研磨性材料(如玻璃环氧片)；冲薄的硬质材料(如不锈钢)；频繁地步冲；非正常润滑的情况。

3 冲床模具的保养知识

3.1 冲床模具在使用中的保养

(1)模具要定期或者及时清理和油润:模具安装使用前应严格检查,清除脏物；在生产中定时对模具上下相应滑动部位和刃口上应多次加润滑油或冲压油;生产结束后要对模具进行全面检查、全面的清檫,清檫完毕后应及时涂抹防锈润滑油,并且封闭保存,确保模具的清洁、以便于今后的正常使用。

(2)在转盘上安装凸凹模时,要严格按照模具的安装程来进行安装,避免将凸凹模具的方向安装的不一致,对于那些具有安装方向要求的模具则要慎之又慎,避免因安装错误而出现事故。

(3)安装模具的操作工具应该使用较软的金属制成,如铝或铜等,如果操作工具硬度过高,安装过程中可能会因敲、砸等动作损坏模具。在运送过程中要保护好模具,轻拿轻放,避免刃口和导向损坏。更换模及刃模时,启动设备前后应注意安全,以防设备、模具、人身受损。

3.2 冲床模具在使用后保养

(1)适时刃磨:冲床模具的刃口刃磨量是有限的,刃口磨损时应及时刃磨,如果继续使用,会使得刃口磨损加速,从而使得冲件质量下降,缩短模具的使用寿命。实践证明,把握适当的刃磨时机很重要,不要等到必须刃磨的时候才去刃磨,经常性的微量刃磨不单能减小冲裁力,保证良好的工件质量,而且可以加倍延长模具的使用寿命。 另外掌握正确的刃磨方法也有助于模具使用寿命的提高。为防止模具因过热而开裂或者退火,刃磨时应加制造商要求的优质冷却液;刃磨后,需要用油石把刃口的毛刺去除,并把刃口打磨出半径为0.03mm～0.05mm的平整圆角,这样就可以防止刃口崩裂。另外,刃口面不能带有磁性,必须进行退磁处理,以防止堵料情况的发生；冲头去磁处理并喷上润滑油,防止生锈。

(2)适时更换弹簧:模具在保养过程中,弹簧等弹性零件最容易被忽略,但是弹簧是经常会出现断裂和变形等损坏现象。对于已经损坏的弹簧一定要及时更换,并且要用相同规格和型号的弹簧来更换,避免因为零件的不匹配而影响模具的使用或者损坏模具。

(3)随时检查紧固件是否松动或者零件是否有损坏:要随时检查模具安装底座等各部位的配件关系及有无损坏,及时发现及时解决,避免松动移位,造成模具损坏等事故。