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当前，在板金冲压加工领域，数控转塔冲床以其冲压速度快、加工精度高、模具通用性强、产品灵活多样等特点，得到广泛应用。数控转塔冲床所使用的模具，由于其精度及质量要求高，冲压速度快。用户在选购某种品质的模具后，其使用和维护的水平，直接影响到工件的加工质量和模具的使用寿命。模具也是控制设备运行成本的重要环节。因此，学习和掌握这方面的一些知识并运用到实际中，对提高效益、降低成本，也会起到重要的作用。
: H, S A( S* P5 @4 \6 r/ @4 R; X2 } 下文论述数控转塔冲床模具在使用和维护中应遵循的一些技术要点，并针对实际问题提出相应的解决办法，可能对用户具有良好的指导作用。
0 M) p h( l* k' v 一、保证最佳的模具间隙 5 V; ]6 _5 b( N, ]: d4 {, ?
模具间隙是指冲头进入下模中，两侧的间隙之和。它与板厚、材质以及冲压工艺有关，选用合适的模具间隙，能够保证良好的冲孔质量，减少毛刺和塌陷，保持板料平整，有效防止带料，延长模具寿命。
% b7 U( w$ a+ @; P3 R1 v: K 通过检查冲压废料的情况，可以判定模具间隙是否合适。如果间隙过大，废料会出现粗糙起伏的断裂面和较小的光亮面。间隙越大，断裂面与光亮面形成的角度就越大，冲孔时会形成卷边和断裂，甚至出现一个薄缘突起。反之，如果间隙过小，废料会出现小角度断裂面和较大的光亮面。 ' P/ m# J# u3 v% y: R6 ]" H- u
当进行开槽、步冲、剪切等局部冲压时，侧向力将使冲头偏转而造成单边间隙过小，有时刃边偏移过大会刮伤下模，造成上下模的快速磨损。
+ m/ O) a4 F0 q7 _* n 模具以最佳间隙冲压时，废料的断裂面和光亮面具有相同的角度，并相互重合，这样可使冲裁力最小，冲孔的毛刺也很小。 & e6 g- y) l, B7 e" x# q, f+ I8 L
二、适时刃磨可有效延长模具的使用寿命 4 S- [6 l1 X0 w* D: f
如果工件出现过大的毛刺或冲压时产生异常噪音，可能是模具钝化了。检查冲头及下模，当其刃边磨损产生半径约0.10mm的圆弧时，就要刃磨了。
# I5 x8 E# W* s6 _' a* a8 ^+ M 实践表明，经常进行微量的刃磨而不是等到非磨不可时再刃磨，不仅会保持良好的工件质量，减小冲裁力，而且可使模具寿命延长一倍以上。
7 }4 V0 `1 P# f 除了知道模具何时刃磨之外，掌握正确的刃磨方法尤其重要。模具刃磨规程如下： 7 i# b. F% b- V% I3 r% F7 T
1)刃磨时，将冲头竖直夹持于平面磨床磁性卡盘的V型槽或夹具内，每次磨削量为0.03~0.05mm，重复磨削直至冲头锋利，最大磨削量一般为0.1~0.3mm。 7 g, F1 w3 U, B0 S* j* \/ _
2)使用烧结氧化铝砂轮，硬度D~J，磨粒大小46~60，最好选适用于高速钢磨削的砂轮。 4 }( G( } w* V7 u
3)当磨削力大或模具接近砂轮时，加冷却液可防止模具过热而开裂或退火，应按照制造商要求选用优质多用途冷却液。
, O$ j( j( W* C 4)砂轮向下进刀量0.03~0.08mm，横向进给量0.13~0.25mm，横向进给速率2.5~3.8m/min。
" N( e4 l" P" |+ | 5)刃磨后，用油石打磨刃口，去除毛刺，并磨出半径0.03~0.05mm的圆角，可以防止刃口崩裂。
* D: b' c$ V' t7 O4 f7 Z# O2 t 6)冲头去磁处理并喷上润滑油，防止生锈。
! v# L9 k; J( {$ c" Y1 G8 P" Q 三、消除和减少粘料的方法
8 J7 N) b# u5 x; D5 p 由于冲压时的压力和热量，会将板料的细小颗粒粘结于冲头表面，导致冲孔质量差。去除粘料可用细油石打磨，打磨方向应与冲头运动的方向相同，这样光后会避免进一步粘料的产生。不要用粗纱布等打磨，以免冲头表面更粗糙，更容易出现粘料。
) |" L1 l) x# h, T& ~8 O 合理的模具间隙、良好的冲压工艺，以及必要的板料润滑，都会减少粘料的产生。防止过热，一般采用润滑的方式，这样会减少摩擦。如果无法润滑或出现废料回弹，可采取以下方法： * x% ]- q" O0 W6 _
交替使用多个相同尺寸的冲头轮流冲压，可使其在被重复使用之前有较长的冷却时间。 - } ^4 i+ w6 E' Q
将过热模具停歇使用。通过编程控制换模，中断其长时间重复工作，或降低其冲压频率。
5 w; D* s$ X* K3 @/ G 四、冲很多孔时防止板料变形的措施
% u! t2 |; y/ L) O+ G: l 如果在一张板上冲很多孔，由于冲切应力的累积板材就不能保持平整。每次冲孔时，孔周边的材料会向下变形，造成板料上表面出现拉应力，而下表面则出现压应力。对于少量的冲孔，其影响并不明显，但当冲孔数量增加时，拉、压应力在某处累积，直至材料变形。 8 R, W" d& h# V
消除此类变形的一个方法是：先每隔一个孔冲切，然后返回冲切剩余的孔。这样虽然也会产生应力，但却缓解了在同一方向顺序冲压时的应力累积，也会使前后两组孔的应力相互抵消，从而防止板料的变形。
$ s: W1 Y4 K. } {& w 五、尽量避免冲切过窄条料
2 ~6 ` m5 ^) j2 U2 e- { 当模具用于冲切宽度小于板材厚度的板料时，会因侧向力作用而使冲头弯曲变形，令一侧的间隙过小或磨损加剧，严重时会刮伤下模，使上下模同时损坏。
+ p9 f* M2 P8 x, o/ p. o 建议不要步冲宽度小于2.5倍板材厚度的窄条板料。剪切过窄条料时，板料会倾向弯入下模开口中，而不是被完全剪掉，甚至会楔入冲模的侧面。如果无法避免上述情况，建议使用退料板对冲头有支撑作用的全导向模具。六、冲头的表面硬化及其适用范围
9 j6 E2 h* k3 L! Z! ? 虽然热处理和表面涂层可改善冲头表面特性，但并不是解决冲压问题和延长模具寿命的一般方法。一般地说，涂层提高了冲头表面硬度并使侧面的润滑性得到改善，但在大吨位、硬质材料冲压时，这些优点在大约1000次冲压后就消失了。 $ S& }- V- G, z2 W: R
六、针对以下情况可使用表面硬化的冲头： . B8 u i# k/ k$ Y4 y8 S; [
冲软或粘性的材料（如铝）；
0 h/ F! ?2 m4 l& q+ s- \$ ^ 冲薄的研磨性材料（如玻璃环氧片）；
* M4 V* a# x1 K6 T2 T$ T3 H b 冲薄的硬质材料（如不锈钢）； / {8 r, @9 T! a2 |+ J
频繁地步冲；
7 t+ [- v" a) T 非正常润滑的情况。
5 ^/ M# W% V- M! M4 ?$ ? 表面硬化通常采用镀钛、渗氮等方法，其表面硬化层为厚度12~60μm的分子结构，它是冲头基体的一部份，而并非仅是涂层。 : D! v$ G2 t4 i( _2 q, z9 y
表面硬化的模具可按通常的方式刃磨。通过表面硬化会降低模具在冲不锈钢板时的磨损，但并不能延长其使用寿命，而适当润滑、及时刃磨以及按规程操作等，却是有效的方法。
: x8 ]! n! r+ b j2 H 七、冲床模位对中性不好时的检修 * c; S1 l) R- P/ m3 Y6 Z. p
如果冲床模位的对中性不好，造成模具快速钝化，工件加工质量差，可就以下几点检修： 0 ?3 W1 K+ }1 Q2 z
检查机床的水平情况，必要时重新调整； " M7 c* o7 `: K# I/ ?' N
检查并润滑转盘上的模孔及导向键，如有损伤及时修复；
1 L& U/ `* y3 p: R1 S 清洁转盘的下模座，以便下模准确安装，并检查其键或键槽的磨损情况，必要时更换； # l3 ^9 g7 T0 S/ s3 r8 Y; U1 k4 _
使用专用芯棒校准模具工位，如有偏差及时调整。
- L5 a8 B& v$ y$ @ 上述内容是对通常的情形而言，鉴于冲床及模具的具体类型规格有所不同，用户还要结合实际去认识和总结经验，发挥出模具的最佳使用性能。 | 
发表于 2006-12-19 13:50:03
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