五金衝壓模具設計與製作技巧

　　

 

一、從廢料情況看出的（de）信息

廢料本質上就是成形孔的反像。即位（wèi）置相反的相同部位。通過檢（jiǎn）查廢料，你可以判斷上下模間隙（xì）是否正確（què）。如果間隙過大（dà），廢料（liào）會出現粗糙、起伏（fú）的斷裂（liè）麵和一窄光（guāng）亮帶區域。間隙越大，斷裂麵與光亮帶區域所成角度就（jiù）越大。如果（guǒ）間隙過小，廢料會呈現（xiàn）出一小角度斷裂麵（miàn）和一（yī）寬光亮帶區域（yù）。

過（guò）大間隙（xì）形成帶有較（jiào）大卷（juàn）邊和邊緣撕裂的孔，令剖麵稍微有一薄邊緣突出（chū）。太小的間隙形成帶稍微卷（juàn）邊和大角度撕裂，導致剖麵或多或少地垂直於材料表麵。

一個理想的（de）廢料應有合理的壓塌角和均勻的光亮（liàng）帶。這樣可保持衝（chōng）壓力最小並形成一帶極少毛（máo）刺的整（zhěng）潔圓孔。從這點來（lái）看，通過（guò）增大間隙來延長模具壽命是以犧牲成品孔質量換取的。

 

二、模具間隙的選擇

模具的間隙與所衝（chōng）壓（yā）的材（cái）料的類型及厚度有關。不合理的間隙可以造成以下問題：

(1)如間隙過大，所衝壓工件的毛刺就比較大，衝壓質（zhì）量差。如果間隙偏小，雖然衝孔的質量較好，但模具（jù）的磨損比較嚴重，大大降低模具的（de）使用壽命，而且容易造成衝頭的折斷。

(2)間隙過（guò）大或過小（xiǎo）都容易在衝頭材料（liào）上產生粘連，從而（ér）造成（chéng）衝壓時帶料。過小的間隙容易在衝頭底麵（miàn）與板料之間形成真空而發（fā）生廢料反彈（dàn）。

(3)合理的間隙可（kě）以延長（zhǎng）模具壽命，卸（xiè）料效果好（hǎo），減小毛刺和（hé）翻邊，板材保持潔淨，孔徑一致不會刮花板（bǎn）材，減少（shǎo）刃磨次數，保持板材平直，衝（chōng）孔（kǒng）定位準確（què）。

 

三、如何提高模具的使用壽命

對用戶來講，提（tí）高模具的使用壽命可（kě）以大大（dà）降低衝壓成本。影響模具（jù）使用壽命的因素如下：

1、材料的類（lèi）型及厚度;

2、是否選擇合理的下模間隙（xì）;

3、模具的結構形式（shì）;

4、材料衝壓時是否有良好的潤滑（huá）;

5、模具是否經（jīng）過特殊的表麵處理;

6、如（rú）鍍鈦、碳素（sù）氮化鈦;

7、上下轉塔的對中性;

8、調整（zhěng）墊片的合理（lǐ）使用;

9、是否適當采用斜刃口模具;

10、機床模座是否已經磨損;

 

四、衝壓特殊尺寸孔應注意的問題

(1)最小（xiǎo）孔徑衝φ0.8——φ1.6範圍（wéi）的衝孔請用特（tè）殊衝頭。

(2)厚板衝孔時，相對（duì）於加工孔徑，請（qǐng）使用大一號的模具。注意（yì）：此（cǐ）時，若（ruò）使用通常大小的模具，會造成衝頭螺紋的破損。

(3)衝頭刃口部分，最小寬（kuān）度與長度的比例一般（bān）不（bú）應小（xiǎo）於（yú）1:10。

(4)衝頭刃口部分最小尺寸與板厚的關係。建議衝頭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（xìng）

定期（qī）刃磨模具是衝（chōng）孔質量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能（néng）提高模具的使用壽命而且能提高機器的使用壽（shòu）命，要掌握正確的刃磨時機。

 

2、模具需要刃磨的具體特（tè）征

對於模具的刃磨，沒有一個嚴格的打擊次數來確定是否需要刃磨。主要取決於

刃口的（de）鋒利程度。主（zhǔ）要（yào）由以下三個因素來決定：

(1)檢查刃口的圓角，如（rú）果圓角半徑達到R0.1毫米（mǐ）(最大R值不得（dé）超過0.25毫（háo）米（mǐ）)就需要刃磨。

(2)檢查衝孔質量，是（shì）否有較大的毛刺產生?

(3)通（tōng）過機器衝壓的噪聲來判斷是否需要刃磨。如果同一副模具衝壓時噪聲異常，說明衝頭已（yǐ）經鈍了，需要刃磨。

注：刃口邊（biān）緣部變圓或刃口後部粗糙，也要考慮（lǜ）刃磨。

 

3、刃磨的（de）方法

模具的刃磨有（yǒu）多種方法（fǎ），可采用專用刃磨機也可（kě）在平麵磨床上（shàng）實現。衝頭、下（xià）模刃磨的頻度一般為4：1，刃磨（mó）後請調整好模具高（gāo）度。

(1)不正確刃磨方法的危害：不正確的刃磨會加劇模具刃口的迅速破壞，致（zhì）使每次刃磨（mó）的打擊次數大大縮小。

(2)正確的刃磨方法的益處：定期刃磨模具，衝孔的質量和精度（dù）可以保持穩定。模具的刃口就損壞較慢，壽命更長

 

4、刃磨規則

模（mó）具刃磨時要考慮（lǜ）下麵的因素：

(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫米大小（xiǎo）情況下要看刃口（kǒu）的鋒利程度。

(2)砂輪表麵（miàn）要清理（lǐ）幹淨。

(3)建議（yì）采用一種（zhǒng）疏（shū）鬆、粗粒、軟砂輪。如WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量)不應超過0.013毫米，磨削量過大會造成模（mó）具表（biǎo）麵過熱，相當於退火（huǒ）處理，模具變軟，大大降低模具的壽命。

(5)刃磨時必須加足夠（gòu）的冷卻（què）液。

(6)磨削時應（yīng）保證衝頭和下（xià）模（mó）固定平穩，采用專用的工裝夾具。

(7)模具（jù）的刃磨量是一定的，如果達到該數值，衝頭就要報（bào）廢。如果繼續使用，容易造（zào）成模具和機器的損壞，得不償失（shī）。

(8)刃磨完（wán）後，邊緣部要用（yòng）油石（shí）處理，去掉過分尖（jiān）銳的（de）棱線。

(9)刃磨完後，要清理幹淨（jìng）、退磁、上油。

注：模具刃磨量的大小主要取決於（yú）所衝壓的（de）板材的厚度。

 

六、衝頭使用前（qián）應（yīng）注意（yì）

1、存放

(1)用幹淨抹布把上模（mó）套裏外擦幹淨。

(2)存放時小心表麵不要出現（xiàn）刮痕（hén）或凹痕。

(3)上油防鏽。

 

2、使用前準備

(1)使用前徹底（dǐ）清潔上模套。

(2)查看表麵是否有刮、凹痕（hén）。如有，用油石去除。

(3)裏外上油。

 

3、安裝衝頭於上模套時應注意事項

(1)清潔衝頭（tóu），並給其長柄上油。

(2)在大工位模具上把衝頭插入上模（mó）套底部（bù），不能用力。不能用尼龍錘。安裝時，不能通過旋緊上模套上的螺栓來（lái）固定衝頭，隻有在衝頭正確定位後才能（néng）旋緊螺栓。正全科技（jì）微信內容（róng）真不錯，值（zhí）得關（guān）注!

 

4、安裝（zhuāng）上模組（zǔ）合入轉塔

如果想延長（zhǎng）模具使用壽（shòu）命，上模套（tào）外直徑和（hé）轉塔孔（kǒng）之間的間隙要盡可能地（dì）小。所以請小心執行下列程序。

(1)清（qīng）潔轉（zhuǎn）塔孔的鍵槽和內直徑並上油。

(2)調整（zhěng）上模導套的鍵槽，使之與轉塔孔的鍵吻（wěn）合（hé）。

(3)把上模套導直（zhí）直地插（chā）入塔孔，小心不能有任何傾斜。上模（mó）導套應該靠（kào）自身重量滑入轉塔孔。

(4)如果上模套向一（yī）邊（biān）傾（qīng）斜，可用尼龍錘之類的軟材料工具把它輕輕敲正重複敲擊直至上模導套依靠自身重量滑入正確位置。

注（zhù）意：不能用力於上模導套外直徑，隻能在衝頭頂上（shàng）用（yòng）力。不能敲擊（jī）上模套頂部，以免損壞（huài）轉塔孔，縮短個別工位（wèi）使用（yòng）壽（shòu）命。

 

七、模具的檢修

如果衝頭被材料咬住，取不出來，請按如下所記項目檢查（chá）。

 

1、衝頭、下模的再刃（rèn）磨。刃口鋒利的模具能加（jiā）工出漂亮的切斷麵，刃口鈍（dùn）了，則需（xū）要額外的（de）衝（chōng）壓力，而且工件斷麵（miàn）粗糙，產生很大的抵抗（kàng）力，造成衝頭被（bèi）材料咬（yǎo）住。

2、模具的間隙。模具的間隙如果相對板（bǎn）厚選得不合適，衝頭在（zài）脫離材料時需（xū）要很大的脫模力。如果是這個原因衝頭（tóu）被材料咬住，請更換合理（lǐ）間隙的下模。正全科技微信內容真不錯，值得關注!!

3、加工材料的狀態。材料弄髒了、或者有汙垢時，髒（zāng）東（dōng）西附（fù）著到模具上，使得衝頭被材料咬住而無法加工。

4、有變（biàn）形的材料。翹曲的材料在衝完孔後，會夾緊（jǐn）衝頭，使得衝頭被咬住。有翹曲的材料，請弄平整後再加工。

5、彈簧的過度使用（yòng）。會使得彈簧疲勞。請時常注（zhù）意檢查彈簧的性能。

 

八、注（zhù）油

油量和注油次數視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無（wú）鏽（xiù）無垢的（de）材料（liào），要給模具注油，注油點為導套、注油口、刀（dāo）體與導套的接觸麵、下模等。油用輕機油。

有（yǒu）鏽有垢的材料，加工時鐵鏽微粉會吸入衝頭和導套（tào）之間，產生汙垢，使得（dé）衝頭不能（néng）在導套內自由滑動，這種情況下，如果（guǒ）上油，會使得鏽（xiù）垢更（gèng）容易沾上（shàng），因此衝這種材料時，相反要把油擦幹淨，每月分解一回，用汽(柴)油把衝（chōng）頭、下模的（de）汙垢去掉，重新（xīn）組裝（zhuāng）前（qián）再擦幹淨。這樣就能（néng）保證（zhèng）模具有良好的（de）潤滑性能。

 

九、模具使用過程中經常出現的問題及解決（jué）方法

問（wèn）題一、板材從夾鉗口（kǒu）脫出

原因：模具卸料不完全

解決辦法：

1.采用帶斜度的衝頭

2.在板（bǎn）材上塗潤滑（huá）液

3.采用重載模具

 

問題二、模具磨損嚴重

原因：不合（hé）理的模具間隙(偏小（xiǎo）)

解決辦法：增加模具間（jiān）隙（xì）

原因（yīn）：上下模座不對中

解決辦法（fǎ）：

1.工位調整，上下模對中

2.轉塔水平調整

原因：沒（méi）有及時更換已經磨損的模具導向組件及轉塔的鑲套

解決辦（bàn）法：更換

原因：衝頭過熱

解決辦法：

1、在板料上加潤滑液

2、在衝頭和下模（mó）之間保證潤滑

3、在同一個（gè）程序中使用多套同樣規格尺寸的模具（jù）

原因：刃（rèn）磨方法不當，造成模具的（de）退火，從而造成磨損加劇

解決辦法：

1、采用軟磨料砂輪

2、經常清理砂輪

3、小的吃刀量

4、足量的冷卻液

原因：步距（jù）小

解決辦法：

1、增大（dà）步距

2、采用橋式步衝

 

問（wèn）題三、衝頭帶料及衝頭粘（zhān）連

原因：不合理的模具間（jiān）隙(偏小)

解決辦法（fǎ）：增加模（mó）具間隙

原因：衝頭刃口鈍化

解決辦法（fǎ）：及時刃磨（mó）

原因：潤滑不良

解決辦法：改善潤滑（huá）條件

 

問題四、廢料反彈（dàn）

原因：下模問題

解決辦法：

1、采用防彈（dàn）料下模

2、對於小直徑孔（kǒng）間隙減少10%

3、直徑大於50.00毫米（mǐ），間隙放大

4、凹模刃口側增加劃痕

原因：衝頭方麵

解決辦法：

1、增加入模深度

2、安裝卸料聚胺酯頂料棒

3、采用斜刃口（kǒu）

 

問題五、卸料困（kùn）難

原因：不合理的模具間隙(偏（piān）小)

解決辦法：增加模具（jù）間隙

原因：衝頭磨損

解（jiě）決辦法：及時刃磨

原因：彈簧疲勞

解決辦法：更換彈簧

原因：衝（chōng）頭粘連

解決辦法：除去（qù）粘連

 

問題六、衝壓噪音

原因：卸料困難

解決辦法：

1、增加下模（mó）間隙、良好潤滑

2、增加卸料力

3、采（cǎi）用軟表麵的卸料（liào）板

原因：板料在工作台上及轉塔內的支撐有問題

解決辦法：

1、采用球麵支撐模具

2、減小工作尺寸

3、增加工（gōng）作厚（hòu）度

4、板料厚

5、采用斜（xié）刃衝頭

 

十、使用特殊成型工具的注（zhù）意事項

1、不同型（xíng）號（hào）的機器滑塊的行程不同，因此要（yào）注意成型模具封閉高度的調整。

2、一（yī）定（dìng）要保證成型充分（fèn），因此需（xū）要仔細調整，每次調（diào）整（zhěng）量最好不要超過（guò）0.15毫（háo）米，如果調整量過大，容易造成機器的損壞和模具的損壞。

3、對於拉伸成型，請（qǐng）選用輕型彈簧組（zǔ）件，以防止板料的撕裂，或因變形不均勻卸料困難等。正全科技（jì）微信內容真不錯，值得關注!!

4、在成型模具（jù）周圍安（ān）裝球型支撐模具，防（fáng）止板料傾斜。

5、成型位置應當盡量遠離夾鉗。

6、成型加工最好放在加工程序的最後來實現。

7、一定要保證板材良（liáng）好的（de）潤滑。

8、定貨時注意特殊成型（xíng）工具的（de）讓位問題（tí），如果兩個成型的距離比較近（jìn），請一定要跟本公司銷售員進行溝通。

9、因為成型工具需要較長的卸料時間，因此成（chéng）型加工時一定要采用低速，最好（hǎo）要有延時。

 

十一、使用長方（fāng）形（xíng）切斷刀的注（zhù）意事項

1、步距盡量大，要（yào）大（dà）於整個刀（dāo）具長（zhǎng）度的80%。

2、最好（hǎo）通過編程來實現跳躍步衝。

3、建（jiàn）議選用（yòng）斜刃口模具（jù）。

 

十二、在不超過（guò）機器公稱力的情況下如何衝孔（kǒng）

生產過程中需要衝大於（yú）114.3mm直徑的圓孔（kǒng）。如此大的孔會超出機器公稱力上限，特別對於高剪（jiǎn）切強度材料。通過多次衝孔的方法衝（chōng）出大尺寸孔可以解決這一（yī）問題（tí）。使用小尺寸模具沿大圓周長剪切可以（yǐ）降低一半或更多（duō）的衝壓力，在你已經擁有的模具中可（kě）能大部分模具都（dōu）能（néng）做到。

 

十三（sān）、一個衝大圓孔的簡易方法

這種凸透鏡的模具可被製成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出衝床公稱力，我們推薦使用(A)方案。用（yòng）此模具衝出圓形的周邊（biān）。如果孔徑能在衝床公稱力範圍內衝（chōng）成，那麽一個放射形（xíng）模具和一凸（tū）透鏡模具（jù）就能在四次之內衝壓出所（suǒ）需的孔而無須（xū）旋轉（zhuǎn）模（mó）具（jù）(B)

 

十四、最後才向（xiàng）下成形

當選用成形模具時，應避免進行向下成形操作，因為這樣會占用（yòng）太多垂直空間和導致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入（rù）下模，然後被拉出轉塔，然而，如果向下成形（xíng）是唯一（yī）的工藝選擇，那麽應該把它作為（wéi）對板材的最後（hòu）一步處理工序。

 

十五、防止材料扭曲

如果你需要在板材上（shàng）衝切大量孔而板材又不能保持平（píng）整，成因可能是（shì）衝壓應力累積。衝切（qiē）一個孔時，孔周邊材料被向下拉伸，令（lìng）板材上表麵拉應力增大下衝運動也（yě）導致板材（cái）下表麵壓應力增大。對於衝少量的孔，結（jié）果不明顯，但隨著（zhe）衝孔數目的增加（jiā），拉應力和壓應力也成倍增加（jiā）直到令板材變形。正全科（kē）技微信內容真不錯，值得關（guān）注（zhù）!!

消除這種變形的方法之一是：每隔一個（gè）孔衝切，然後返回衝切剩餘的孔。這雖然（rán）在（zài）板材上產生相同的應力，但瓦解了因同向連續一（yī）個緊接一個（gè）地衝切而產生拉應力/壓應力積聚。如此也令（lìng）第一批孔分擔了第二批孔的部變形效應。

 

十六、如果你的（de）不鏽鋼翻邊變形（xíng）

在製造翻邊之前向材料施用優質成形潤滑劑，這能（néng）令（lìng）材料更好（hǎo）地從模具中分離（lí）出來，在成形（xíng）時順暢（chàng）地在下模表麵（miàn）移動。如此給予材料一個更好（hǎo）的機會去分布被彎曲和被拉伸時產生的應力，防止在成形翻邊孔邊上出現的變形和翻邊（biān）孔底部的磨（mó）損（sǔn）。

 

十七、克服卸料困難的幾點建議

1、使用帶有細芯膠粒的衝頭。

2、增加下模間隙（xì）。

3、檢查（chá）彈簧的（de）疲勞程度。

4、使用重載（zǎi）型模具（jù）。

5、適當采用斜刃口模具。

6、潤滑板材。

7、大工位模具需要安裝聚胺脂卸料頭（tóu）。

 

十八、造成廢料反彈的主要原因

1、刃口的（de）鋒（fēng）利程度。刃口的圓角越大，越容易造成廢（fèi）料反彈。

2、模具的（de）入模量。每個工位模具衝壓時，入模量的要求是一定的，入模量小，易造成廢料反彈。

3、模具的間隙是（shì）否合理。不合理的模具間隙，易造成廢料反彈。

4、被加工板材的表麵是否（fǒu）有油汙。