如何高效使用數控轉塔沖床模具

湯平

摘 要:模具使用技術和維護水平也是提高加工質量和模具的使用壽命、控制設備運行成本的重要環節,本文主要論述數控轉塔沖床模具在使用中經常出現的問題,并針對這些問題提出相應模具保養與維護的技術要點和注意事項,希望能與同行共勉。

關鍵詞:數控轉塔沖床模具提高模具加工質量模具應用

中圖分類號:TP2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(b)-0121-01

1 數控轉塔沖床模具在使用中常見問題

1.1 模具帶料問題

模具帶料會造成廢料反彈,其相關因素:(1)模具刃口的鋒利程度,刃口的圓角越大,越容易造成廢料反彈。(2)模具的入模量,機床每個工位的入模量是一定的,模具入模量小,容易造成廢料反彈。(3)模具的間隙是否合理,如果模具間隙不合適,容易造成廢料反彈。(4)被加工板材表面是否存在較多的油物。(5)彈簧疲勞損壞。(6)潤滑不良。

1.2 模具對中性問題

在使用中,模具沖芯各側位置會有磨損量不一的現象發生,有些部位劃痕較大,磨損較快,而有些部位則磨損較慢,特別是在細窄的長方模具上這種情況特別明顯。該問題主要原因:(1)機床轉塔設計或加工精度不能滿足要求,特別是上下轉盤的模具安裝座的對中性不好。(2)模具的設計或加工精度不能滿足要求。(3)模具凸模的導套精度不達標。(4)模具間隙過大或者過小。(5)由于長期使用磨損造成模具安裝座或模具導套對中性不好。

1.3 模具彈簧疲勞損壞

在使用和保養中,數控轉塔沖床模具彈簧往往容易被忽略,不同的沖床設備和模具對應的彈簧規格也不同,不同的彈簧其性能和使用壽命不同,需要定期對彈簧進行相應的保養或更換。否則,容易導致模具帶料問題或者造成損壞模具或導套等更大的損失。

2 正確使用數控轉塔沖床模具的技術要點

2.1 保證最佳的模具間隙

模具間隙是指沖頭進入下模中,兩側的間隙之和。模具間隙的選擇取決于板厚、材質以及沖壓工藝等,不同板厚或者材質應選用相應的模具間隙,間隙過小或者過大或者損壞模具或者影響沖孔質量。如果模具間隙選用的合適,就能夠保證良好的沖孔質量,毛刺和塌陷減少,保持板料平整,有效防止帶料,延長模具使用壽命。模具間隙的判定主要通過檢查沖壓廢料的情況的辦法。廢料如果出現粗糙起伏的斷裂面和較小的光亮面,就說明間隙過大。斷裂面與光亮面形成的角度與間隙成正向比。間隙越大,隙沖孔時會形成卷邊和斷裂,甚至出現一個薄緣突起。

2.2 消除和減少粘料的方法

由于沖壓時會產生壓力和熱量,板料的細小顆粒就會粘結在沖頭表面上,從而影響沖件的質量。一般采用潤滑的方式防止過熱,同時也會減少摩擦。如果無法潤滑或出現廢料回彈等情況,可采取交替使用同尺寸沖頭沖壓的辦法,多個沖頭輪流沖壓可使每個沖頭在使用之前有較充足的冷卻時間。要去除沖頭上的粘料可用細油石進行打磨,避免進一步粘料的產生打磨方向應與沖頭運動的方向應保持一致。要避免使用粗紗布進行打磨,防止沖頭表面變得更加粗糙,粘料現象再次發生。

2.3 沖很多孔時防止板料變形的措施

如果在一張板上沖很多孔,板材就會出現變形現象。這是由于每次沖孔時,由于沖切應力的積累,孔周邊的材料會向下變形,板料上表面出現拉應力,而下表面則出現壓應力。當沖很少的孔時候,這種重切應力不會影響板材的質量,但當沖很多的孔時,板料上下表面的拉應力和壓應力在某點上不斷積累,就會致使材料不平整、變形。防止此類變形的方法是:改變孔的沖切順序,隔孔沖切,然后返回沖切剩余的孔。這樣能夠有效的降低在同一方向順序沖壓時的應力累積,雖然這種沖切方法也會產生應力,但是它會相互抵消前后兩組孔的應力,從而防止了板料的變形。

2.4 盡量避免沖切過窄條料

當模具用于沖切寬度小于板材厚度的板料時,沖頭會由于側向力作用而彎曲變形,而令一側,由于間隙過小會使磨損加劇,嚴重時會使下模刮傷,或者同時使上下模損壞。另外,剪切過窄條料時,板料往往不會被完全剪掉,而是會傾向彎入下模開口中,甚至會楔入沖模的側面。避免這種磨具磨損的辦法是,盡量避免步沖寬度過小的窄條板料,特別是小于2.5倍板材厚度的板料；如果無法避免窄料沖切,建議使用退料板或者使用全導向模具。

2.5 不同材質板材應選用不同材質模具

沖頭的表面硬化通常采用的方法是鍍鈦、滲氮等,沖頭的表面硬化層不僅是表面涂層,它是屬于沖頭基體的一部份,它是厚度為12μm～60μm的分子結構。通過表面硬化,在沖不銹鋼板等特殊材料時模具的磨損會降低,但模具的表面硬化并不能延長其使用壽命,通過表面硬化的沖頭,其保養的方法仍然是適當潤滑、及時刃磨以及按規程操作等常規方法。表面硬化的模具仍可按通常的方式刃磨。以下情況可使用表面硬化的沖頭:沖軟或粘性的材料(如鋁)；沖薄的研磨性材料(如玻璃環氧片)；沖薄的硬質材料(如不銹鋼)；頻繁地步沖；非正常潤滑的情況。

3 沖床模具的保養知識

3.1 沖床模具在使用中的保養

(1)模具要定期或者及時清理和油潤:模具安裝使用前應嚴格檢查,清除臟物；在生產中定時對模具上下相應滑動部位和刃口上應多次加潤滑油或沖壓油;生產結束后要對模具進行全面檢查、全面的清檫,清檫完畢后應及時涂抹防銹潤滑油,并且封閉保存,確保模具的清潔、以便于今后的正常使用。

(2)在轉盤上安裝凸凹模時,要嚴格按照模具的安裝程來進行安裝,避免將凸凹模具的方向安裝的不一致,對于那些具有安裝方向要求的模具則要慎之又慎,避免因安裝錯誤而出現事故。

(3)安裝模具的操作工具應該使用較軟的金屬制成,如鋁或銅等,如果操作工具硬度過高,安裝過程中可能會因敲、砸等動作損壞模具。在運送過程中要保護好模具,輕拿輕放,避免刃口和導向損壞。更換模及刃模時,啟動設備前后應注意安全,以防設備、模具、人身受損。

3.2 沖床模具在使用后保養

(1)適時刃磨:沖床模具的刃口刃磨量是有限的,刃口磨損時應及時刃磨,如果繼續使用,會使得刃口磨損加速,從而使得沖件質量下降,縮短模具的使用壽命。實踐證明,把握適當的刃磨時機很重要,不要等到必須刃磨的時候才去刃磨,經常性的微量刃磨不單能減小沖裁力,保證良好的工件質量,而且可以加倍延長模具的使用壽命。 另外掌握正確的刃磨方法也有助于模具使用壽命的提高。為防止模具因過熱而開裂或者退火,刃磨時應加制造商要求的優質冷卻液;刃磨后,需要用油石把刃口的毛刺去除,并把刃口打磨出半徑為0.03mm～0.05mm的平整圓角,這樣就可以防止刃口崩裂。另外,刃口面不能帶有磁性,必須進行退磁處理,以防止堵料情況的發生；沖頭去磁處理并噴上潤滑油,防止生銹。

(2)適時更換彈簧:模具在保養過程中,彈簧等彈性零件最容易被忽略,但是彈簧是經常會出現斷裂和變形等損壞現象。對于已經損壞的彈簧一定要及時更換,并且要用相同規格和型號的彈簧來更換,避免因為零件的不匹配而影響模具的使用或者損壞模具。

(3)隨時檢查緊固件是否松動或者零件是否有損壞:要隨時檢查模具安裝底座等各部位的配件關系及有無損壞,及時發現及時解決,避免松動移位,造成模具損壞等事故。