數控轉塔沖床模具

數控轉塔沖床模具也稱數控沖床模具,通常由上模、下模、模座三部分組成。

基本組成

進一步細分為8個小部分:

數控轉塔沖床模具的基本組成 數控轉塔沖床模具的基本組成

1.上模;2.退料板;3.下模;4.彈簧;5.刀具工位;6.上模座;7.下模座;8.模座。

重要參數

模具製作要充分考慮兩個重要的參數,

一是衝壓噸位,每一台工具機的最大衝力是固定的,超出最大衝力,不僅無法沖切,還可能造成工具機損壞。所以要將沖切長度、板材的剪下強度及板材的厚度綜合考慮,保證沖切噸位不超過工具機的最大衝力;

二是下模間隙,這是做模具時必須考慮的一個重要參數,選擇合適的下模間隙,可以延長模具的壽命,退料效果好,沖切面平整無毛刺,沖切力均衡等。選擇下模間隙主要從兩方面考慮,一是沖切材料,二是材料厚度。

模具分類

模具類型各式各樣,這裡僅列舉幾種特殊模具:

1、 多孔模

多孔模是指一副模具可以同時沖多個孔,對沖孔板而言,效率可以數倍的提高。製作多孔模時應該保證孔與孔之間,孔與板材邊緣之間的最小距離不能小於板厚的兩倍,距離太小,會造成板材的扭曲、變形,影響加工效果,下模孔與孔之間的連線出也容易斷裂。

多孔模 多孔模

2、 百葉窗和橋型模

百頁窗模具和橋型模屬於沖切加拉伸成型類模具,屬於機櫃常用模具。下圖為這兩種模具示意圖。

百葉窗和橋型模 百葉窗和橋型模

3、 沉孔模和壓筋模

沉孔模和壓筋模屬於擠壓成型類模具。壓筋模主要用於平板面壓小圓弧凹槽等於板面的加強筋效果,加工簡單美觀。圖為沉孔模與壓筋模效果圖。

沉孔模和壓筋模 沉孔模和壓筋模

加工工位

通用厚轉塔沖床模具一般按模具能加工的孔徑尺寸進行分級,方便模具的選用。通常分為A、B、C、D、E五檔。

A(1/2”)工位:加工範圍Ø1.6~Ø12.7mm

B(1-1/2”)工位:加工範圍Ø12.7~Ø31.7mm

C(2”) 工 位:加工範圍Ø31.7~Ø50.8mm

D(3-1/2”)工位:加工範圍Ø50.8~Ø88.9mm

數控轉塔沖床模具 數控轉塔沖床模具

E(4-1/2”)工位:加工範圍Ø88.9~Ø114.3mm

使用維護

一、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。它與板厚、材質以及衝壓工藝有關,

選用合適的模具間隙,能夠保證良好的沖孔質量,減少毛刺和塌陷,保持板料平整,有效防止帶料,延長模具壽命。

通過檢查衝壓廢料的情況,可以判定模具間隙是否合適。如果間隙過大,廢料會出現粗糙起伏的斷裂面和較小的光亮面。間隙越大,斷裂面與光亮面形成的角度就越大,沖孔時會形成卷邊和斷裂,甚至出現一個薄緣突起。反之,如果間隙過小,廢料會出現小角度斷裂面和較大的光亮面。

當進行開槽、步沖、剪下等局部衝壓時,側向力將使沖頭偏轉而造成單邊間隙過小,有時刃邊偏移過大會刮傷下模,造成上下模的快速磨損。

模具以最佳間隙衝壓時,廢料的斷裂面和光亮面具有相同的角度,並相互重合,這樣可使沖裁力最小,沖孔的毛刺也很小。

二、適時刃磨可有效延長模具的使用壽命

如果工件出現過大的毛刺或衝壓時產生異常噪音,可能是模具鈍化了。檢查沖頭及下模,當其刃邊磨損產生半徑約0.10mm的圓弧時,就要刃磨了。

實踐表明,經常進行微量的刃磨而不是等到非磨不可時再刃磨,不僅會保持良好的工件質量,減小沖裁力,而且可使模具壽命延長一倍以上。

除了知道模具何時刃磨之外,掌握正確的刃磨方法尤其重要。模具刃磨規程如下:1)使用燒結氧化鋁砂輪,硬度D~J,磨粒大小46~60,最好選適用於高速鋼磨削的砂輪。2)刃磨時,將沖頭豎直夾持於平面磨床磁性卡盤的V型槽或夾具內,每次磨削量為0.03~0.05mm,重複磨削直至沖頭鋒利,最大磨削量一般為0.1~0.3mm。

3)當磨削力大或模具接近砂輪時,加冷卻液可防止模具過熱而開裂或退火,應按照製造商要求選用優質多用途冷卻液。

4)砂輪向下進刀量0.03~0.08mm,橫向進給量0.13~0.25mm,橫向進給速率2.5~3.8m/min。5)刃磨後,用油石打磨刃口,去除毛刺,並磨出半徑0.03~0.05mm的圓角,可以防止刃口崩裂。

6)沖頭去磁處理並噴上潤滑油,防止生鏽。

三、消除和減少粘料的方法

由於衝壓時的壓力和熱量,會將板料的細小顆粒粘結於沖頭表面,導致沖孔質量差。去除粘料可用細油石打磨,打磨方向應與沖頭運動的方向相同,這樣光後會避免進一步粘料的產生。不要用粗紗布等打磨,以免沖頭表面更粗糙,更容易出現粘料。合理的模具間隙、良好的衝壓工藝,以及必要的板料潤滑,都會減少粘料的產生。防止過熱,一般採用潤滑的方式,這樣會減少摩擦。如果無法潤滑或出現廢料回彈,可採取以下方法:

交替使用多個相同尺寸的沖頭輪流衝壓,可使其在被重複使用之前有較長的冷卻時間。將過熱模具停歇使用。通過編程控制換模,中斷其長時間重複工作,或降低其衝壓頻率。

四、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,由於沖切應力的累積板材就不能保持平整。每次沖孔時,孔周邊的材料會向下變形,造成板料上表面出現拉應力,而下表面則出現壓應力。對於少量的沖孔,其影響並不明顯,但當沖孔數量增加時,拉、壓應力在某處累積,直至材料變形。

消除此類變形的一個方法是:先每隔一個孔沖切,然後返回沖切剩餘的孔。這樣雖然也會產生應力,但卻緩解了在同一方向順序衝壓時的應力累積,也會使前後兩組孔的應力相互抵消,從而防止板料的變形。

五、儘量避免沖切過窄條料

當模具用於沖切寬度小於板材厚度的板料時,會因側向力作用而使沖頭彎曲變形,令一側的間隙過小或磨損加劇,嚴重時會刮傷下模,使上下模同時損壞。

建議不要步沖寬度小於2.5倍板材厚度的窄條板料。剪下過窄條料時,板料會傾向彎入下模開口中,而不是被完全剪掉,甚至會楔入沖模的側面。如果無法避免上述情況,建議使用退料板對沖頭有支撐作用的全導向模具。

六、沖頭的表面硬化及其適用範圍

雖然熱處理和表面塗層可改善沖頭表面特性,但並不是解決衝壓問題和延長模具壽命的一般方法。一般地說,塗層提高了沖頭表面硬度並使側面的潤滑性得到改善,但在大噸位、硬質材料衝壓時,這些優點在大約1000次衝壓後就消失了。

六、針對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(如不鏽鋼);頻繁地步沖;

非正常潤滑的情況。

表面硬化通常採用鍍鈦、滲氮等方法,其表面硬化層為厚度12~60μm的分子結構,它是沖頭基體的一部份,而並非僅是塗層。

表面硬化的模具可按通常的方式刃磨。通過表面硬化會降低模具在沖不鏽鋼板時的磨損,但並不能延長其使用壽命,而適當潤滑、及時刃磨以及按規程操作等,卻是有效的方法。

七、沖床模位對中性不好時的檢修

如果沖床模位的對中性不好,造成模具快速鈍化,工件加工質量差,可就以下幾點檢修:

檢查工具機的水平情況,必要時重新調整;

檢查並潤滑轉盤上的模孔及導向鍵,如有損傷及時修復;

清潔轉盤的下模座,以便下模準確安裝,並檢查其鍵或鍵槽的磨損情況,必要時更換;

使用專用芯棒校準模具工位,如有偏差及時調整。

上述內容是對通常的情形而言,鑒於沖床及模具的具體類型規格有所不同,用戶還要結合實際去認識和總結經驗,發揮出模具的最佳使用性能。

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