五金冲压模具设计与制作技巧（qiǎo）

　　

 

一、从废料情（qíng）况看出的信息

废料本质（zhì）上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通过检查（chá）废料，你可以判断上下模间隙是否正确。如果（guǒ）间隙过大，废料会（huì）出现粗糙、起伏的（de）断裂面和一窄光亮（liàng）带（dài）区域。间隙越大（dà），断裂面与光亮带区域所成角度就越大（dà）。如果间（jiān）隙过小，废料会呈现出一小角度断裂面和一宽光亮带区域。

过大间隙形（xíng）成带有较大卷边和边缘撕裂的孔，令剖面稍微有一薄边缘突出。太小（xiǎo）的间隙形成带稍微（wēi）卷边和大角度撕裂，导致剖面或（huò）多或少地（dì）垂直于材料表面。

一个（gè）理想的废（fèi）料应有合理的压塌角和均匀的光（guāng）亮带。这样可保持冲压力最小并形成一带极少毛刺的整洁圆孔（kǒng）。从这点来看，通过增大间隙来延（yán）长（zhǎng）模具寿命（mìng）是以牺牲成品孔（kǒng）质量换取的。

 

二、模具间隙的选择

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

(1)如间隙过大，所冲压工件的毛刺就比较大，冲压质量差。如果间隙偏小，虽然冲孔的质（zhì）量较好，但模具的磨损（sǔn）比较严重，大大降低模具的使用寿命，而且容易造成冲头（tóu）的折断。

(2)间隙过大或过小都容易（yì）在冲（chōng）头材料上产生粘连，从而造成冲压时带料。过小的（de）间隙容易在冲头（tóu）底面与板料之间形成真空（kōng）而发生废料反弹。

(3)合理的间隙可以延长模具寿命，卸（xiè）料效果（guǒ）好（hǎo），减小毛刺和翻边，板材保持洁净，孔径一致不（bú）会刮花板材（cái），减少刃磨次数，保持板材平直，冲孔定位（wèi）准确。

 

三（sān）、如何提高模具的使用寿命

对用户来讲，提高模具的使用寿命可以大大降低冲（chōng）压成本。影响模具使用寿命的（de）因素如下：

1、材（cái）料的类型及厚度;

2、是否（fǒu）选择合理的下模间隙;

3、模具的结（jié）构形（xíng）式;

4、材料冲压时是否有良好的润滑（huá）;

5、模具是否经过特（tè）殊的表面处理;

6、如镀钛、碳素氮化（huà）钛;

7、上下转塔的对中（zhōng）性;

8、调整垫片的合理使用（yòng）;

9、是否适当采（cǎi）用斜刃口模具;

10、机床模座（zuò）是否已经磨损;

 

四、冲（chōng）压特（tè）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头。

(2)厚（hòu）板冲孔（kǒng）时，相对于加工孔径，请使用大一号（hào）的（de）模具。注意：此时，若使用（yòng）通常大小的模具，会造成冲头螺纹的破损（sǔn）。

(3)冲头刃口部（bù）分，最小宽（kuān）度与长度的（de）比例一般不应小于1:10。

(4)冲头刃口部分（fèn）最小尺寸与板厚的（de）关系。建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（qī）刃磨（mó）模具（jù）是冲孔质量一致性的保证。定期刃磨模具不（bú）仅能提高模具的使用寿命而且能提高机器的使用寿命，要掌握正确的刃（rèn）磨时机。

 

2、模具需要刃磨的具体特征

对于模具的（de）刃磨，没有一个严格（gé）的打（dǎ）击次数来确定是否需要（yào）刃磨。主（zhǔ）要取决（jué）于

刃口（kǒu）的锋利程（chéng）度。主要由以下三个因（yīn）素来决定：

(1)检查刃口的圆角，如果圆角半径达到R0.1毫米(最大R值不得超过0.25毫米)就需要刃磨。

(2)检查冲孔质量，是否有较大的毛刺产生（shēng）?

(3)通过机器冲压的噪声来判（pàn）断是（shì）否需要（yào）刃磨。如果同一副模具冲压时噪声异常，说明冲头已经钝了，需要刃磨。

注：刃口边缘部变圆或刃口后（hòu）部粗糙（cāo），也要考虑刃磨。

 

3、刃磨的方法

模具的刃磨有多（duō）种方法，可采用（yòng）专用刃磨机也可在（zài）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（qǐng）调整好模（mó）具高度。

(1)不正确刃磨方法的危害：不正确的刃磨会加剧模具刃（rèn）口（kǒu）的迅速破坏，致使每次刃磨的打击次（cì）数大大缩小。

(2)正确的刃磨（mó）方法（fǎ）的益处：定期刃磨模具，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（zhǎng）

 

4、刃磨规则

模具刃磨（mó）时要考虑下面的因素：

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

(2)砂轮表面要清理干净。

(3)建议采用一种疏松、粗粒（lì）、软砂轮。如WA46KV

(4)每次的磨削（xuē）量(吃刀量)不（bú）应超过0.013毫米，磨削量过大（dà）会造成模具表面过热，相（xiàng）当于退火处理，模（mó）具变软，大大降低模具的寿命。

(5)刃磨时必须加足够的冷却液（yè）。

(6)磨削时应（yīng）保证冲头和下模（mó）固定平稳，采用专（zhuān）用的工装（zhuāng）夹（jiá）具。

(7)模具的刃磨量是一定的，如果达到该数值，冲头就（jiù）要报废。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，边缘部要用油石处理，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（jù）刃磨（mó）量的大小主要取决于所冲（chōng）压的板材的厚度。

 

六、冲头使用前（qián）应注意

1、存（cún）放（fàng）

(1)用干净抹布把（bǎ）上模套里外擦干（gàn）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（yòng）前准备

(1)使用前（qián）彻（chè）底清洁上模套。

(2)查看表（biǎo）面是否有刮、凹痕。如有，用油石去除（chú）。

(3)里外上油。

 

3、安装冲头于上模套时应注意事项

(1)清洁冲（chōng）头，并（bìng）给其长柄上油（yóu）。

(2)在大工位模具上把冲头插入（rù）上模套底部，不能用力。不能用尼龙锤（chuí）。安装时（shí），不能通过（guò）旋紧上模套上的（de）螺栓来固定（dìng）冲头，只有在冲头正确定位后才能旋紧螺栓。正全（quán）科技微（wēi）信内容真不错，值得关注!

 

4、安装上模组合入转塔

如果（guǒ）想延长模具（jù）使用寿命，上模套外直径和转塔孔之（zhī）间的间隙要尽可（kě）能地小（xiǎo）。所以请小心执行（háng）下列程序。

(1)清洁转塔孔的键槽和内直径（jìng）并（bìng）上油。

(2)调整上模导套的键槽，使之与（yǔ）转塔孔的（de）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（shēn）重量滑入转塔孔。

(4)如（rú）果上模套（tào）向一边倾斜，可用尼龙锤之类的软材料工具把它（tā）轻轻敲正重复敲击直至上模导套依靠自身重量滑入正确（què）位（wèi）置。

注意：不能用（yòng）力于上模导（dǎo）套外直径，只能在（zài）冲头顶上用（yòng）力。不能敲（qiāo）击上模套顶部，以免损坏转塔孔，缩短（duǎn）个别工位（wèi）使用寿（shòu）命。

 

七、模具的检修

如果冲头被材料咬住，取不出来，请按如下所记项目检查。

 

1、冲头、下模的再刃磨。刃口锋利的模具能加工出漂亮的切断面，刃口（kǒu）钝了，则需要额外的冲压力（lì），而且工件断面粗糙，产生很大的抵抗力，造成冲（chōng）头被材料咬（yǎo）住。

2、模具的间隙。模具的间隙如果相对板厚选得不合适，冲头在脱离材（cái）料时需要很大（dà）的脱（tuō）模（mó）力。如果是这个原（yuán）因冲头被（bèi）材料咬住，请更换合理间隙的下模。正全科技微信内容真不错，值得关注!!

3、加工材料的状（zhuàng）态。材料弄脏了、或者有污垢时，脏东西附着到模（mó）具上，使得冲头被（bèi）材（cái）料（liào）咬住而无法加工。

4、有变形的材料（liào）。翘曲的（de）材料在冲（chōng）完孔后，会夹（jiá）紧冲头（tóu），使得冲头被咬住。有翘曲的材料，请（qǐng）弄平整后再加工。

5、弹簧的过度（dù）使用（yòng）。会使（shǐ）得弹（dàn）簧疲劳。请时常注意检查弹簧的性能。

 

八、注油

油量和注油次数视加工（gōng）材料的条件而定。冷轧钢板、耐蚀钢板（bǎn）等无锈（xiù）无垢的（de）材料，要给模具注油，注油点为导套（tào）、注油口、刀体（tǐ）与导套（tào）的接触面、下（xià）模等。油用轻机油。

有锈有垢（gòu）的材料，加工时铁锈微粉会吸入冲头和导套之间，产生污垢，使得冲头（tóu）不能在导套内（nèi）自由滑动，这种情况下，如果上油，会使得锈（xiù）垢更容易沾上，因此冲这种材（cái）料时，相反要把油擦干净，每月（yuè）分解一（yī）回，用汽(柴)油把（bǎ）冲头、下模的污垢（gòu）去掉，重新组装前再（zài）擦干净。这样就能保证模具有良好（hǎo）的润滑性能。

 

九、模具使用过程中经常出现的问题及解决方法

问题一、板（bǎn）材从夹钳口脱出

原因：模具（jù）卸料不完全

解决办法：

1.采用带斜度的冲头

2.在板材上涂润滑液

3.采用重（chóng）载模具（jù）

 

问题二、模具（jù）磨损严重

原因：不合理的模具（jù）间隙(偏小)

解（jiě）决办法：增（zēng）加模具间隙

原因：上下模座不对中

解（jiě）决（jué）办法：

1.工位调整，上下模对中

2.转塔水平调整

原因：没有及时更换已（yǐ）经磨损的模具导向组件及转塔的镶套

解决办法：更换

原因：冲头过热

解决办法：

1、在板料上加润滑液

2、在（zài）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（guī）格尺寸的模具

原因：刃磨方法不当，造成模具的退火，从而造成磨损加剧

解决（jué）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（zú）量的冷却液

原因：步距小

解（jiě）决办法：

1、增（zēng）大步距

2、采用桥式步冲

 

问题三、冲头带料及冲头粘连

原因：不合理的模具间隙(偏小)

解决办法：增加模具间隙

原因：冲头刃口（kǒu）钝化

解决办法：及时（shí）刃磨

原因：润滑不良

解决办法：改善润滑条件

 

问题四（sì）、废料反弹

原（yuán）因：下模问题

解决办法：

1、采用防弹料下模

2、对于小（xiǎo）直径孔间隙减少（shǎo）10%

3、直径大（dà）于50.00毫米，间隙放大

4、凹模刃口侧（cè）增（zēng）加划痕

原因：冲头方面

解决办法：

1、增加入模深度

2、安装卸（xiè）料聚胺酯顶料棒

3、采用斜刃口

 

问题（tí）五、卸料困难

原因：不合理的模具间隙(偏小（xiǎo）)

解决办法（fǎ）：增加模具间隙

原因：冲头磨损

解决办法：及时刃磨

原因：弹簧疲劳

解决办（bàn）法：更换弹簧

原因：冲头粘连

解决办法：除去粘连

 

问题六、冲压噪（zào）音

原因：卸料困难

解（jiě）决办（bàn）法：

1、增加下模间（jiān）隙、良好润滑

2、增加卸（xiè）料（liào）力

3、采用软表面的卸料板

原因：板料在工（gōng）作台上及转塔内的支撑有问题

解决办（bàn）法：

1、采用球面支（zhī）撑模具

2、减小工作尺（chǐ）寸

3、增加工作厚度

4、板料厚

5、采用斜刃冲头

 

十（shí）、使用特殊成型工具的注意事项

1、不同（tóng）型号的机器滑块的行程不同，因（yīn）此要注意成型模具（jù）封闭高度的调整。

2、一定要（yào）保证成型充分，因此需要仔细调（diào）整，每次调（diào）整量最好不（bú）要超过0.15毫米，如果调整量过（guò）大，容易造成机器的损坏和模具的损坏。

3、对于拉伸成型，请选用轻型弹（dàn）簧组件，以防止板料（liào）的（de）撕裂，或因变形不均匀卸料困难等。正全科（kē）技（jì）微信（xìn）内容真不错（cuò），值得关注!!

4、在成型模具周围安装球型（xíng）支撑模具，防止板（bǎn）料倾斜。

5、成型位置应当尽量（liàng）远离夹钳。

6、成型（xíng）加工最好放在加工程序的最后来实现。

7、一定要保证板材良好的润滑。

8、定货时注意特（tè）殊成型工具的让位（wèi）问题，如果两（liǎng）个成型的距离比较近，请一定要跟（gēn）本（běn）公司销售员进行（háng）沟通。

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

 

十一、使用长方形切断刀的注意事项

1、步（bù）距尽量大，要大于整个刀具长（zhǎng）度的80%。

2、最好通（tōng）过编程来实现跳跃步冲。

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（kǒng）

生（shēng）产过程中需要冲大于114.3mm直（zhí）径（jìng）的圆孔。如此大的孔会超出机器公称（chēng）力（lì）上限，特别对于高剪切强度材料。通过多次冲孔的方法冲出大尺（chǐ）寸孔可以解决这一（yī）问题。使用小尺寸模具沿大圆周长剪（jiǎn）切可以降低一半或更多的冲压力，在你已经拥有的模具中可能大（dà）部分模具都能做（zuò）到。

 

十三、一（yī）个冲大圆孔的简易方（fāng）法

这种凸（tū）透镜的（de）模具可被制成你所需（xū）半径尺寸。如果孔径超（chāo）出冲床公（gōng）称力，我们推荐使（shǐ）用(A)方案。用此模具冲出圆形的周边（biān）。如果孔径能在冲床公称力范围内冲成（chéng），那么一个放（fàng）射形模具和一凸透镜模具就能在四次之内冲压出所需的孔而（ér）无须旋转模具（jù）(B)

 

十四、最后才向下成形

当选用成形模具时，应避免进行向下成形操作，因为这样会占用太多（duō）垂直空间和导致额外的平整或（huò）弯曲板材工序。向下成形也可能陷入下模，然后被拉出（chū）转塔，然而，如果（guǒ）向下成形是唯一的工艺（yì）选择，那（nà）么应该把它作为对板（bǎn）材的最（zuì）后一步处理工序。

 

十五、防止材料扭曲

如果你需要在板材上冲切大量孔而板材又不能（néng）保持平整，成因可能是（shì）冲（chōng）压应力累积。冲切一个（gè）孔时（shí），孔周边材料被向下拉（lā）伸，令板（bǎn）材上表面拉应（yīng）力增大下冲运（yùn）动也导（dǎo）致板材下表面压（yā）应力增大。对于冲少量的孔，结果（guǒ）不明显，但随（suí）着冲孔数（shù）目的增加，拉应力和压应力也成倍增加直到令板（bǎn）材（cái）变形。正全科技微信内（nèi）容真不错，值得关注!!

消除这种（zhǒng）变形的方法之一（yī）是：每隔一（yī）个孔冲切，然后返回冲切剩余（yú）的孔。这虽然在板材上产生相同的应力，但（dàn）瓦解了因同向连续一个紧接一个地冲切而产（chǎn）生拉应力/压应力（lì）积聚。如（rú）此也令（lìng）第一批孔分担了第二（èr）批孔的部变形效（xiào）应。

 

十六、如果你的不锈钢翻（fān）边变形（xíng）

在制造翻边之前向材料施用优质成形润滑剂，这能令材料更好地从模具中分离出来，在成形时顺畅地在下（xià）模表面移动。如此给予（yǔ）材料一个更好的机会去分布被弯曲（qǔ）和被拉伸时产生的应力（lì），防（fáng）止在成形翻边（biān）孔边上出现的变形（xíng）和翻（fān）边孔底部的磨损。

 

十七（qī）、克服卸料困难的几点建议

1、使用带有细芯（xīn）胶粒的（de）冲头。

2、增加下模间隙。

3、检查弹簧（huáng）的疲（pí）劳程度。

4、使（shǐ）用（yòng）重载型模具。

5、适当采用斜刃口模（mó）具。

6、润滑板材。

7、大工位模具（jù）需要安装（zhuāng）聚胺脂（zhī）卸料头。

 

十八、造成废（fèi）料反弹的主要原因

1、刃口的锋利程度（dù）。刃口的圆角越大，越容（róng）易造成废料反弹。

2、模具的入模量。每个（gè）工位模具冲压时，入模量的要（yào）求是一（yī）定的，入模量小，易造成废料反弹。

3、模具的间隙是否合理。不合理的模具间隙，易造成废料反弹。

4、被加工板材的表（biǎo）面是否有油污。