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数控冲床模具运用和保护

文章出处:admin 人气:发表时间:2018-12-01 20:55

数控冲床模具运用和保护
    选用传统的加工方式费时费力,功率极低,不能满意质量和供货要求,所以国内许多企业都逐步筛选了本来的传统加工办法,引入数控冲床进行出产加工。因为数控冲床具有精度高、加工速度快、可靠性高、适应广泛等特性,大大缩短了出产周期,进步了劳动出产率和加工精度,下降了加工本钱。可是,数控冲床在运用中除了要求对设备进行正常的保护和保养外,还需求对模具常常进行保养和更新。据不完全统计,模具本钱在机床的修理运用本钱中占有相当大的比重,高的甚至能到达50%,假如能够正确地对模具进行运用和保养,可大大进步模具的运用寿数,为企业节约必定的出产本钱。笔者有多年数控冲床作业经历,现将数控冲床模具运用和保护中的一些个人心得和领会写出来,供大家参考。 1.冲孔的基本理论 (1)冲压进程 模具的详细冲压进程见图1,冲压时会在资料的断面构成陷落带、亮光带、撕裂带和毛刺四部分,见图2,其各部分的尺度受资料厚度和模具空隙等要素影响会有所不同。
图2冲压孔分析
 
(2)计算冲压吨位 模具在进行冲压时,冲压力不能超越机床的最大公称力,并且不能超越模具的耐压力。模具的结构方式决议了模具的最大耐压力。冲床在规划时,关于各模具工位的冲压力都设定在机床的控制体系内,体系会自动依据不同工位所装置模具的巨细、冲压的资料品种和厚度调整冲孔力。冲压力可由下式计算: P=KLtτ 式中 P——冲孔力,N L——模具刃口的周长,mm t——板料厚度,mm τ——资料的剪切强度(MPa),由资料的原料所决议,可在资料手册中查到。 K——系数,考虑到刃口钝化、空隙不均匀、资料厚度动摇而增加的安全系数,K值常取1.1~1.3。 钣金加工常用资料的剪切强度见表1
表1 举例:在3mm厚的低碳钢板上冲孔,形状方形,边长为20mm时,冲压周长L=20×4mm=80mm,资料厚度t=3mm,查表剪切强度τ=344.7MPa。 冲孔所需的冲压力(理论值,不考虑其他要素影响)P=Ltτ=80×3.00×344.7=82728(N)。 该公式计算出的冲压力是指无斜刃口模具所需的冲压力,假如模具带有斜刃口则会大幅度下降模具冲压时所需的冲压力。 (3)模具空隙 模具空隙是指模具的凸模和凹模作业部分尺度之差,即当凸模进入凹模时,凸、凹模之间的间隔,通常指的是总空隙。空隙是数控模具运用中一个不行忽视的重要参数,空隙挑选是否合适直接影响到零件的加工质量、尺度精度、冲裁力巨细和模具运用寿数。空隙的巨细应按被冲裁资料的厚度和力学性能来决议,资料越硬越厚,空隙也应越大。如图3、4所示。
图3模具空隙图4空隙太大发生的影响
 
总空隙=冲头两边的空隙之和=凹模空隙1+凹模空隙2 模具空隙假如挑选合理,由凸模和凹模刃口发生的两个裂纹将连成一直线,接近凹模的工件下部是一条带有小圆角的亮光带,接近凸模的工件上部略成锥形,表面粗糙,但断面没有裂口和裂纹,毛刺正常,冲切力均衡,冲切质量杰出。假如空隙过小,上下两裂纹互不重合,相距互相平行,当资料最后撕裂分离时,因为挤压会使两缝之间的断面呈现毛刺或裂口,工件断面呈现二次亮光带。当空隙过大时,上下裂缝也不重合,冲厚料时则相似镦压加工,此刻在落料接近凹模的外边,冲孔接近凸模的内边会发生很大的圆角;冲薄料时则近似拉伸,资料将被拉伸到凸模和凹模的空隙中,直到拉断为止,工件断面会发生拉断毛刺。二手冲床回收
图5最佳空隙,剪切裂缝结合
 
图6空隙太小,剪切裂缝结合不上,冲压力变大
 
依据多年的数控加工经历,总结出模具空隙与资料的联系,推荐依据表2进行挑选 表2
凹模空隙与资料厚度的百分比联系:最小空隙为资料厚度的15%,最佳空隙为资料厚度的20%~25%,最大模具空隙为资料厚度的30%。假如板材较厚4mm以上,所需冲压力较大时,主张模具空隙为资料厚度的30%以上。 正确选用模具空隙的优点: ①延伸模具运用寿数。②退料作用好。③削减毛刺和陷落带。④冲孔质量高。⑤减小模具带料的或许。⑥冲孔所需冲切力最小。⑦削减撕裂带宽度。 (4)模具刃磨 冲床模具运用进程中,需求依据模具运用状况及时进行刃磨,进步模具的运用寿数。判别模具是否需求刃磨可依据以下条件: ①冲头或下模被磨损,刃口发生半径R为0.25mm的圆弧时。 ②查看冲孔质量,冲出的孔有较大毛刺发生时。 ③听声音,冲孔发生异常噪声时。 ④依据模具冲切次数,如每10万次对模具刃磨一次。 模具运用中是否需求进行刃磨,这需求机床操作人员有较强的责任心,假如刃口到达R=0.50mm时还没进行刃磨,从那时起模具会急剧磨损。假如在模具空隙挑选合理的状况下,只要加工的板料呈现较大毛刺,就阐明模具需求刃磨。最佳办法是:每半月或每固定周期,依据机床模具最佳空隙选用规范的板材,将机床所有模具装置在规范板材上冲孔,调查冲孔毛刺状况并与规范样板比较,判别是否需求刃磨。模具刃磨的正确办法: ①定时刃磨,保证质量。②充足的切削液。③选用烧结粘合氧化铝砂轮。④粗砂轮:磨粒尺度46~60,软砂轮:硬度D~J。⑤刃磨下进给量:0.03~0.08mm。⑥横向进给量:0.13~0.25mm。⑦纵向进给量:2.5~3.8m/min。 表3模具合理刃磨和没有进行刃磨的冲孔次数比较
2.模具的正确运用和保护 数控冲床模具的运用寿数,除了取决于合理的模具结构,高的制造精度,杰出的热处理作用以及正确地选用冲床、冲床的模具装置精度等要素外,模具的正确运用、保养和保护也是不行忽视的环节,对此应注意以下几点: (1)模具装置运用前应严格查看,清除脏物,查看模具的导向套和模具是否光滑杰出。 (2)定时对冲床的转盘及模具装置底座进行查看,保证上下转盘的同轴精度。 (3)依照模具的装置程序将凸凹模在转盘上装置好,保证凸凹模具的方向共同,特别是具有方向要求的(非圆形和正方形)模具更要用心,防止装错、装反。 (4)模具装置完后,应查看模具装置底座各紧固螺钉是否锁紧无误。 (5)冲床模具的凸模和凹模刃口磨损时应停止运用,及时刃磨,否则会敏捷扩大模具刃口的磨损程度,加速模具磨损,下降冲件质量和模具寿数。 (6)关于批量出产所运用的通用模具,应有备份,以便轮换出产,保证出产所需。 (7)冲压人员装置模具应运用较软的金属(如铜、铝等)制成操作工具,防止装置进程中敲、砸时损坏模具。 (8)模具运送进程中要轻拿轻放,决不允许乱扔乱碰,防止损坏模具的刃口和导向。 (9)模具运用后应及时放回指定方位,并作涂油防锈处理。 (10)保证模具的运用寿数,还应定时对模具的绷簧进行替换,防止绷簧疲惫损坏影响模具运用。 3.冲床模具运用中常见问题 (1)凸模磨损太快 主要原因:①模具空隙偏小,一般主张模具总空隙为资料板厚的20%~25%。②凸凹模具的对中性欠好,包含模座和模具导向组件及转塔镶套精度不足等原因形成模具对中性欠好。③凸模温度过高,主要是因为同一模具接连长期冲压形成冲头过热。④模具刃磨办法不妥,形成模具退火,磨损加重。⑤局部的单边冲切,如步冲、冲角或剪切时,侧向力会使冲头偏向一边,该边的空隙减小,形成模具磨损严峻,假如机床模具装置精度不高,严峻的会使冲头偏过下模,形成凸模和凹模损坏。 (2)模具带料问题 模具带料会形成废料反弹,其相关要素:①模具刃口的尖利程度,刃口的圆角越大,越简单形成废料反弹。②模具的入模量,机床每个工位的入模量是必定的,模具入模量小,简单形成废料反弹。③模具的空隙是否合理,假如模具空隙不合适,简单形成废料反弹。④被加工板材表面是否存在较多的油物。⑤绷簧疲惫损坏。 防止模具带料的办法:①运用专用的防带料凹模。②模具常常刃磨保持尖利,并退磁处理。③增大凹模空隙。④选用斜刃口模具替代平刃口模具。⑤模具装置退料器。⑥合理增大模具的入模量。⑦查看模具绷簧或卸料套的疲惫强度。 (3)模具对中性问题 模具在运用中简单发生冲芯各侧方位的磨损量不同,有的部分有较大划痕,磨损较快,这种状况在细窄的长方模具上特别明显。该问题主要原因:①机床转塔规划或加工精度不足,主要是上下转盘的模具装置座的对中性欠好。②模具的规划或加工精度不能满意要求。③模具凸模的导套精度不行。④模具空隙挑选不合适。⑤模具装置座或模具导套因为长期运用磨损形成对中性欠好。 为防止模具磨损不共同,应:①定时选用对中芯棒对机床转塔和装置座进行对中性查看调整。②及时替换模具导套并选用合适空隙的凸凹模具。③选用全导程模具。④加强操作人员的责任心,发现后及时查找原因,防止形成更大丢失。 (4)特别成形模具运用 为满意出产需求,常常需求运用成形模具或特别模具,主要有桥形模具、百叶窗模具、沉孔形模具、翻孔攻螺纹模具、凸台模具、拉伸模具、组合式模具等,运用特别或成形模具可以大大进步出产功率,可是成形模具价格较高,通常是一般模具的4~5倍。为防止失误,应注意和遵循以下准则: ①模具装置时进行方向查看,保证模具凸凹模装置方向共同。 ②依据要求正确调整模具的冲压深度,每次调整最好不超越0.15mm。 ③运用较低的冲切速度。 ④板材要平坦无变形或翘起。 ⑤成形加工方位应尽量远离夹钳。 ⑥成形模具运用时应防止向下成形操作。 ⑦冲压时依照先一般模具冲压,最后运用成形模具。

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