五金冲压模具设计与制作（zuò）技巧

　　

 

一、从废料情况看出的信息

废（fèi）料本质上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通过检查废料，你可以判断上下模间隙是否正确（què）。如果间（jiān）隙过大，废料（liào）会出现粗糙、起伏的断裂面和一窄光亮带区（qū）域。间隙越大，断（duàn）裂面与光亮带区域所成角度（dù）就（jiù）越大。如（rú）果间隙过（guò）小，废料会呈现出一小角度断（duàn）裂面和一宽光亮带区域（yù）。

过大（dà）间隙形成带有较大卷边（biān）和边缘撕（sī）裂的孔，令剖面稍微有一薄边缘突出。太小的间隙形成带稍微卷边和（hé）大角度撕裂（liè），导（dǎo）致剖（pōu）面或多或少地垂直于材（cái）料表面。

一个理想的废料应有合理的（de）压（yā）塌角和（hé）均匀的光亮带。这样可保（bǎo）持冲（chōng）压力最小并形成一带极（jí）少毛（máo）刺的（de）整洁圆孔。从这点来看，通过增大间隙来延长模具寿命是以牺牲成（chéng）品孔（kǒng）质量换取的。

 

二、模具间隙的选择

模具的间隙与所冲压的材料的类型及厚度有（yǒu）关。不合理的间隙可以造成以下问题：

(1)如间隙过（guò）大，所冲压工件的毛刺就比较大，冲压质量（liàng）差。如果间隙偏小，虽然冲孔的质量较好，但模具（jù）的（de）磨损比较严重，大大（dà）降低模具的使用寿命，而且容易造成冲头的折断。

(2)间（jiān）隙过大或过小都容易在冲头材料上产生粘连（lián），从而造成冲压时带料。过小的间隙（xì）容易在冲头（tóu）底面与板（bǎn）料之间形成真空而发生废料反弹。

(3)合理的间隙（xì）可以延长模具寿命，卸料效果好，减（jiǎn）小毛刺和翻边，板材保持洁净，孔（kǒng）径一致不会刮花板材，减少刃磨次数，保持板材平直，冲孔定位准确。

 

三、如何（hé）提高模具（jù）的使用寿命（mìng）

对用户来讲，提高模具的使用寿命可以大（dà）大降低冲压成本。影响（xiǎng）模具使用寿命的因素（sù）如下：

1、材料的类型及厚度;

2、是否选择合理的下模间隙（xì）;

3、模具的结构形（xíng）式;

4、材料冲压时是否有良好（hǎo）的润滑;

5、模具是否经过特殊的表面处理（lǐ）;

6、如镀钛、碳素氮化钛;

7、上下转塔的对中性;

8、调整垫片（piàn）的（de）合理使用;

9、是否（fǒu）适当采用斜刃口模（mó）具;

10、机床模座是否（fǒu）已经磨损（sǔn）;

 

四、冲压特殊尺寸孔应注意的问题

(1)最小孔径冲φ0.8——φ1.6范围的冲孔请用特殊冲（chōng）头。

(2)厚板冲孔时，相对于加工孔（kǒng）径，请使用大一号的模（mó）具。注意：此时（shí），若使用通（tōng）常大小的模具，会造成（chéng）冲头螺纹的破损。

(3)冲头刃口部分，最（zuì）小（xiǎo）宽（kuān）度与长度的比例一般不应（yīng）小于1:10。

(4)冲头刃（rèn）口部（bù）分最小尺寸与板厚（hòu）的关（guān）系。建（jiàn）议冲头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

定期刃磨模具是冲孔质（zhì）量一致性的保证。定期刃（rèn）磨模具不仅能提高模具的使用寿命而且能提高机器的（de）使用（yòng）寿命，要掌握（wò）正确（què）的刃磨时机。

 

2、模具需要（yào）刃磨的具体特征

对于模具的刃磨，没有一（yī）个严格的打击次数来确（què）定是否需要刃磨。主要取（qǔ）决于

刃口的锋利程度。主（zhǔ）要（yào）由以下三个因素来决定：

(1)检查刃口的圆角，如果圆角半径达（dá）到R0.1毫米(最（zuì）大R值不（bú）得超过0.25毫（háo）米)就需要刃磨。

(2)检查冲孔质量，是否有较大的毛（máo）刺（cì）产生?

(3)通过机器冲（chōng）压的噪声来（lái）判断是否需要刃磨。如果同一副模具冲压（yā）时噪声异常，说明冲头已经钝了，需（xū）要（yào）刃磨。

注：刃口边缘部变圆或刃口后部粗糙，也要考虑（lǜ）刃磨。

 

3、刃磨的（de）方法

模具的刃磨有多种方法，可采用专用刃磨机也可在平面磨床上实现。冲头、下模刃磨的频度一般为4：1，刃磨后请调整好（hǎo）模具高度（dù）。

(1)不正确刃磨方法的危害：不（bú）正（zhèng）确的刃磨会加（jiā）剧模具刃口的（de）迅速破坏，致使（shǐ）每次刃磨的打击次数大大缩小。

(2)正（zhèng）确的（de）刃磨方（fāng）法的益处：定（dìng）期刃磨模具，冲孔的质量和精度（dù）可以保持稳定。模具的刃口就损坏较慢，寿命更长

 

4、刃磨规则

模（mó）具刃磨时要考虑（lǜ）下面的因素：

(1)刃口圆角在R0.1-0.25毫（háo）米大小情况下要看刃口的锋利程度。

(2)砂轮表面要清理干净。

(3)建议（yì）采用一种疏松、粗粒、软砂轮。如WA46KV

(4)每次的（de）磨削量(吃刀量)不应超过0.013毫米，磨削量（liàng）过大会造成模具表面过热，相当于退火处理，模具变软，大大降低模（mó）具的寿命。

(5)刃磨时必须加足够的冷却液。

(6)磨削时应保证冲头和下模固定平稳，采用（yòng）专用的工装夹（jiá）具。

(7)模具（jù）的刃磨量是一定的（de），如果达到该数值，冲头就要报废（fèi）。如果继续（xù）使用，容（róng）易造成（chéng）模具和机器的损坏，得不偿失。

(8)刃磨完后（hòu），边（biān）缘部要用油石处理（lǐ），去掉过分尖锐的棱线。

(9)刃磨完后，要清理干净、退磁、上油。

注：模具刃磨量的大小主要取决于所冲压的板材的厚度。

 

六、冲头使用前应注意

1、存放

(1)用干净抹布把上（shàng）模套里外擦干净。

(2)存放时小心表面不要出现刮痕或凹痕。

(3)上油防锈。

 

2、使用前准备

(1)使用前（qián）彻底清洁（jié）上模套。

(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有，用油石去（qù）除。

(3)里外上油。

 

3、安装冲头于上模套时应注意事项

(1)清洁冲头，并给其长柄上油。

(2)在大工位模具上把冲头插入上模套底部，不能用力。不能用尼龙锤。安装时，不能通过旋紧上模套上（shàng）的螺（luó）栓来固定冲头，只有在冲头正确定位后才能旋紧螺栓（shuān）。正（zhèng）全科技微信内容真不错，值（zhí）得关注!

 

4、安装上（shàng）模组合入转塔

如果想延长模具使用寿命，上模套外（wài）直径和转塔孔之间（jiān）的间隙要尽可能地小。所以请小心执行下列程序。

(1)清洁转塔孔（kǒng）的键槽和内直径并上油。

(2)调整上模导套的键槽，使之与转塔孔的键吻合。

(3)把上模套（tào）导直直地插入塔孔，小心不能有任何倾斜。上模导套应该靠自身重量滑入转塔（tǎ）孔。

(4)如果上模套向一（yī）边倾斜，可用尼龙锤之（zhī）类的软材料工具把它轻轻（qīng）敲正重复（fù）敲击直至上模导套依靠（kào）自身重量滑入正确位置。

注意（yì）：不能用力于上模导套外直（zhí）径，只能在冲（chōng）头顶上用力。不能敲击上（shàng）模套顶部，以免损坏转塔孔，缩短个别工位使用寿命。

 

七、模具的（de）检修

如（rú）果冲头被材料咬住，取不出来，请按如下所记项目检（jiǎn）查。

 

1、冲头、下模的再刃磨。刃（rèn）口（kǒu）锋利的模具能加工出漂亮的切（qiē）断面，刃口（kǒu）钝了，则需要额外的冲压力，而且工（gōng）件断面（miàn）粗（cū）糙，产生很大的抵抗力，造成冲头被（bèi）材料咬住。

2、模具（jù）的间隙。模具的间隙（xì）如果相对板厚选得不合适，冲头在（zài）脱离材料时需（xū）要很大的脱模力。如果是这个原因冲头被材料咬住，请更换合理间隙的下模（mó）。正全科技微信内容真不错，值得关注!!

3、加工材料的状态。材料弄脏了、或者有污垢时（shí），脏东（dōng）西附着到模具上，使得冲头被材料咬住（zhù）而无法加工。

4、有变形的材（cái）料。翘曲的材料（liào）在冲完（wán）孔后，会夹紧冲头，使得冲头被咬住。有翘曲的材料，请弄平整后再加工。

5、弹簧的过度使用。会使得弹簧疲劳。请（qǐng）时常注意检（jiǎn）查（chá）弹簧（huáng）的性能。

 

八、注油（yóu）

油（yóu）量和（hé）注油次数视加工材料（liào）的（de）条件而定。冷轧钢板、耐蚀钢板等无锈（xiù）无垢的材料，要给模具注油，注油点为（wéi）导套、注（zhù）油（yóu）口、刀体（tǐ）与导套的接触面、下模等。油用轻机油。

有锈有垢的材料，加（jiā）工时铁锈微粉会吸（xī）入冲头和导（dǎo）套之间，产生污垢，使得冲头不能在导套内自由滑动，这种情况（kuàng）下，如果上油，会使得锈垢更容（róng）易沾上，因此冲这种（zhǒng）材（cái）料时，相反要（yào）把油（yóu）擦干净，每月分解一（yī）回，用汽(柴)油把冲头、下模的（de）污垢去掉，重新组装（zhuāng）前再擦干净。这样就能保（bǎo）证模具有良好的润滑性能。

 

九、模具使用过程中（zhōng）经常出现的问（wèn）题及解决方法

问题一、板材从夹钳口脱出

原（yuán）因：模（mó）具卸料不完全

解决办法（fǎ）：

1.采用带斜度的冲头

2.在板材上涂润滑液

3.采用重载模具

 

问题二、模具磨损严重

原因：不合理的模具（jù）间隙(偏（piān）小)

解决办法：增加模具（jù）间隙

原因：上下模座不对中

解决（jué）办法：

1.工位调整，上下模对中

2.转塔（tǎ）水平（píng）调（diào）整

原因：没有及时更换已经磨损的模具导向组件及（jí）转塔的镶（xiāng）套

解决（jué）办法：更换（huàn）

原因：冲头过热

解决办法：

1、在板料上加润滑液

2、在冲头和下模之间保证润滑

3、在同一个程序中使用多套同样规格尺寸（cùn）的（de）模具

原因：刃磨方法不（bú）当，造成模具的退火，从而造成磨损加剧

解决办法：

1、采用软磨料砂轮

2、经常清理砂轮

3、小的吃刀量

4、足量的冷却液

原因：步距小

解决办法：

1、增大步距

2、采（cǎi）用桥式步冲

 

问题三、冲头带料及冲头粘连

原因：不合理的模具间隙(偏小)

解决（jué）办法：增加模具（jù）间隙

原因：冲头刃口钝化

解决办法：及时刃磨（mó）

原因（yīn）：润滑不良

解决办法：改善润滑条件（jiàn）

 

问（wèn）题四、废料反弹

原因：下模问题

解决办法：

1、采用（yòng）防弹料下模

2、对于小直径（jìng）孔间隙减少10%

3、直径大于50.00毫米，间隙（xì）放大

4、凹模刃口侧增（zēng）加划痕

原因：冲头方（fāng）面

解决（jué）办法：

1、增（zēng）加入模深度

2、安装卸（xiè）料聚胺酯顶（dǐng）料棒

3、采用斜刃口

 

问题五、卸料困难

原因：不合理的模具间隙(偏小)

解（jiě）决办法：增加模具间（jiān）隙

原因：冲头磨损

解决（jué）办法：及时刃磨

原因：弹簧疲劳

解决办法：更换弹（dàn）簧

原因：冲头粘连

解决办法：除去粘连

 

问题六、冲压噪音

原因：卸料困（kùn）难（nán）

解决办法：

1、增加下模间隙、良好润滑

2、增加（jiā）卸料力

3、采用软（ruǎn）表面的卸料板

原因：板料在工作台上及转塔内的支撑有问题

解决办法：

1、采用球面支撑模具（jù）

2、减小工作尺寸

3、增加工作厚度

4、板料（liào）厚

5、采用（yòng）斜刃冲头

 

十、使（shǐ）用特殊成型工（gōng）具的注意事项

1、不同型号的机器滑块的行程不同，因此要注意成型模具封（fēng）闭高度（dù）的调整。

2、一（yī）定要保证（zhèng）成型充分（fèn），因此需要仔细调整，每次调整量（liàng）最好不要超过0.15毫米，如果（guǒ）调整量过大，容易造成机器的损坏和模具的损坏。

3、对于拉伸成型，请选（xuǎn）用轻型弹簧组件，以（yǐ）防止板料的（de）撕裂，或因变形不均匀卸料困难（nán）等（děng）。正全科技微信内容真不错，值（zhí）得关（guān）注!!

4、在（zài）成型模（mó）具周围安装球（qiú）型支撑模（mó）具，防止板料倾斜。

5、成型位置应当（dāng）尽量远离夹钳。

6、成型加（jiā）工最好放在加工程序的最后来实现（xiàn）。

7、一定（dìng）要保证板材良好的润滑。

8、定货时注意（yì）特殊成型工具的让位问题，如（rú）果两个成型的距离比较近，请一定要跟本（běn）公司销售员进行沟通。

9、因为成型工具需要较长的卸料时（shí）间，因此成型加工时一定要采用（yòng）低速，最好要有延时。

 

十一、使用长方形切断刀的注意事项

1、步距（jù）尽量大（dà），要大于整（zhěng）个刀具长度的80%。

2、最好通过（guò）编程（chéng）来实（shí）现跳跃步冲。

3、建议选用斜刃口模具。

 

十二、在不超过（guò）机器公称力的情况下如何冲孔

生产（chǎn）过程中需要冲大于114.3mm直径的圆孔。如此大的孔会超出机器公称（chēng）力上限，特别对于高剪切强度材料。通过多次冲孔的（de）方法冲出大尺寸孔可以解决这一问题。使用小尺寸模具沿大圆周长剪切可以降低（dī）一半或更（gèng）多的冲压力，在你已经拥有的模具中可能大部分模具都能做到。

 

十三、一个冲大圆孔的简易方法

这种（zhǒng）凸（tū）透镜的模具可被制成你（nǐ）所需半（bàn）径（jìng）尺寸。如果（guǒ）孔径超出冲床公称力，我们推荐使用(A)方案。用此模具冲（chōng）出圆形的周边。如果孔径（jìng）能在冲床公称（chēng）力范围内冲成，那么一个放射形模（mó）具和一凸透镜模具就能在四次之内（nèi）冲压出所需的孔而无须旋转模具(B)

 

十四、最后才向下成形

当选（xuǎn）用成形（xíng）模具时，应避免进行向下成形操作，因为这样会占用太多垂直空间和导致额外（wài）的（de）平整或弯曲板材工序。向下成形（xíng）也可能陷入下模，然后被拉出转塔，然而，如果向下成形是唯一的工艺选择，那么（me）应（yīng）该（gāi）把它作（zuò）为对板材（cái）的最后一步处理工序（xù）。

 

十五、防（fáng）止材料扭曲

如果你（nǐ）需要在板材上冲切大量孔而板材又不能保持平整，成因可能是冲压应力累积。冲切一个孔时，孔周边材料被向下拉（lā）伸，令板材上表面拉应力增大下（xià）冲运动（dòng）也导致（zhì）板材（cái）下表面压应力增大。对于冲少量的孔（kǒng），结果不明显，但随着冲孔数目的增加，拉应力和压应力也成（chéng）倍增加直到令板材变形。正（zhèng）全科技微信内容真不错，值得关注!!

消除这种（zhǒng）变形的方法之一是：每隔一个孔冲切，然后返（fǎn）回冲切剩余的孔（kǒng）。这虽然在板材上产生相同的应力，但瓦解了因同向连续一个紧接一个（gè）地冲切而产生拉应力/压应力积聚。如此也令第一批孔分担了第二批孔（kǒng）的部（bù）变形效应。

 

十六、如果你的不锈钢翻边变形

在制造翻边之前向材料施用优质成形润滑（huá）剂，这能令材料更好地从模具中分离出来，在成形时顺畅（chàng）地在下模表面移动。如（rú）此给予材料一个更好的（de）机会去分布被弯曲和被拉伸时产生的应力，防止在成形翻边孔边上出现的变形（xíng）和翻边孔（kǒng）底部（bù）的磨损。

 

十七、克服卸料困难（nán）的几点建（jiàn）议

1、使用带有细芯胶粒的冲头。

2、增（zēng）加下模间隙。

3、检查弹簧的疲劳程度。

4、使用重载型模具。

5、适当采用斜刃口模具。

6、润滑板材。

7、大工位模具需要安装聚胺（àn）脂卸料头。

 

十八、造成废料（liào）反弹的主要原因

1、刃口的锋利程度。刃口的圆（yuán）角越大，越容易造成废料反弹。

2、模具的入（rù）模量。每个工位模具冲压时，入（rù）模量的要求（qiú）是一定的，入模量（liàng）小，易造成废料反弹。

3、模具的间隙是（shì）否合理。不合理的模（mó）具间隙，易造成废料反弹。

4、被加工板材的表面是否有油污。