成型物品的形状主要借助材料物理特性的转变来完成,这是模具的核心作用。接下来是关于冲压模具的设计要点和制作方法,内容经过编辑人员汇总,欢迎大家共同学习。
一、从废料情况看出的信息
废料其实和成型孔是镜像关系,即结构相同但方位颠倒。观察废料能判断上下模的咬合松紧度是否恰当。若咬合过松,废料断面会显得毛糙,并伴有不明显的亮区。咬合越松散,断面粗糙处与亮区形成的夹角就越大。若咬合过紧,废料断面会呈现尖锐的分离面,同时亮区会显得宽阔。
宽裕的缝隙造成带有明显翻边和边缘撕裂的破口,使得截面略微有一个薄的凸缘伸出。狭窄的缝隙造成轻微翻边和大幅度撕裂,致使截面大致垂直于物件表层。
理想的废弃物需要具备恰当的折弯角度和分布均匀的闪光区域。这样做能够确保压缩力处于较低水平,并且可以产生边缘几乎看不到毛边的规整圆形开口。从这个角度出发,为了提升模具的使用期限而增加间距,实际上是牺牲了成品开口的优良程度来实现的。
二、模具间隙的选择
模具的空隙大小,跟要压制的物件材质和其薄厚程度有密切联系,空隙设置得不恰当,可能会引发一系列状况:
如果缝隙太宽,那么冲压的零件边缘粗糙度会很高,导致加工效果不佳。要是缝隙过窄,虽然打孔效果不错,不过会加剧模具的损耗,显著减少其使用期限,并且有可能会引发冲头断裂的情况。
间隙尺寸偏大或者偏小,都容易导致冲头材料相互粘附,进而引发带料冲压现象。当间隙过窄时,冲头底部同板料之间容易形成负压,从而造成废料弹回的情形。
恰当的空隙能够延长模具的使用年限,卸料时效果更佳,有助于减少毛边和变形,使板材保持干净,保证孔洞大小均匀不会损伤板材表面,降低修磨频率,维持板材的平整度,确保冲孔位置精准无误。
三、如何提高模具的使用寿命
对使用者而言,延长模具的耐用度能够显著减少冲压开支。决定模具耐用程度的原因包括:
1、材料的类型及厚度;
2、是否选择合理的下模间隙;
3、模具的结构形式;
4、材料冲压时是否有良好的润滑;
5、模具是否经过特殊的表面处理;
6、如镀钛、碳素氮化钛;
7、上下转塔的对中性;
8、调整垫片的合理使用;
9、是否适当采用斜刃口模具;
10、机床模座是否已经磨损;
四、冲压特殊尺寸孔应注意的问题
直径介于零点八至一点六之间的最小孔洞加工,需要借助专门设计的模具来完成
厚板打孔时,应选用比加工孔径大一号的模子,这个规格的模具比较适合。特别提醒,如果继续采用常规尺寸的模子,很有可能会让冲头的螺纹部分损坏掉。
冲头锋利区域,最窄尺寸和最长尺寸的比率通常要达到十比一。
冲头刃口的最小尺寸跟板厚有密切联系,建议把冲头刃口的最小尺寸定为板厚的两倍。
五、模具的刃磨
1、模具刃磨的重要性
周期性修整冲模能够确保打孔效果稳定,这种做法不仅有助于延长模具的使用期限,也能让设备运行得更持久,必须准确把握修整的最佳时机。
2、模具需要刃磨的具体特征
模具的锋利度维护,没有固定的敲击次数作为标准,需要根据刃口是否锋利来判断。这个判断主要依据三个方面:首先,要考虑刃口磨损的状况,其次,要看加工材料的硬度和性质,最后,还得结合实际使用的效果来综合评估。
查看刀口弧度,若弧度大小为0.1毫米(最大弧度值不可超出0.25毫米),就必须进行刀磨处理
(2)检查冲孔质量,是否有较大的毛刺产生?
根据机器冲压时发出的声响来判定是否需要磨利刀具,当一副模具在运作过程中出现声响反常,就表示冲头已经磨损,应当进行磨利处理。
注:刃口边缘部变圆或刃口后部粗糙,也要考虑刃磨。
3、刃磨的方法
模具的锋面修整方式不止一种,能够借助专用修磨设备,或者利用平面磨床来完成。上模与下模的修磨次数比例通常为四比一,修磨工作结束后,务必校准模具的垂直位置。
不恰当的磨刀方式非常危险,它会加速模具刀口的快速损耗,让每一次磨刀的重复次数显著减少。
刃磨模具的方法得当,能够确保冲孔的质量和精度始终如一。这样做的好处在于,模具的刃口磨损速度会减缓,从而延长其使用寿命。
4、刃磨规则
模具刃磨时要考虑下面的因素:
当刃口圆角介于0.1至0.25毫米之间时,需要考察刃口的锐利状况。
(2)砂轮表面要清理干净。
(3)建议采用一种疏松、粗粒、软砂轮。如WA46KV
每次磨削的深度须控制在0.013毫米以内,磨削深度过大时会导致模具表面温度过高,类似经过退火处理,模具会变软,从而显著缩短其使用寿命。
(5)刃磨时必须加足够的冷却液。
(6)磨削时应保证冲头和下模固定平稳,采用专用的工装夹具。
模具的磨削程度是固定的,一旦达到这个限度,冲头就必须淘汰。若强行继续使用,将会导致模具和设备的损伤,最终得不偿失。
(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:模具刃磨量的大小主要取决于所冲压的板材的厚度。
六、冲头使用前应注意
1、存放
(1)用干净抹布把上模套里外擦干净。
(2)存放时小心表面不要出现刮痕或凹痕。
(3)上油防锈。
2、使用前准备
(1)使用前彻底清洁上模套。
(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有,用油石去除。
(3)里外上油。
3、安装冲头于上模套时应注意事项
(1)清洁冲头,并给其长柄上油。
在主工位模具里,将冲头置入上模套的最下端,动作要轻柔,不可用力过猛。禁止使用尼龙锤进行敲击。固定冲头时,不能依靠拧紧上模套的螺栓,需等冲头准确安放到位后再行拧紧。正全科技微信公众号上的信息质量很高,值得大家关注。
4、安装上模组合入转塔
要使模具更加经久耐用,必须让上模套的外围尺寸与转塔孔的空隙尽量收窄。因此务必谨慎地依照以下步骤进行操作。
(1)清洁转塔孔的键槽和内直径并上油。
(2)调整上模导套的键槽,使之与转塔孔的键吻合。
将上模套笔直地置入塔孔,注意保持完全垂直,不可发生偏斜。上模导套需借助自身重力自然滑入转塔孔内。
上模套若向一侧偏斜,能够借助尼龙锤这类柔性材质的工具,将其小心地矫正过来,并且要持续反复轻击,直到上模导套借助重力自行滑落到恰当的位置上。
用力要施加在冲头正上方,不要作用在模导套的外围尺寸上。上模套的上表面禁止进行敲打,以免破坏转塔的孔洞,导致部分工位的作业时间减少。
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。
冲头和下模需要再次磨削刃口,锋利的模具可以切割出整齐的断口,钝化的刃口会增大冲切所需的力,而且工件边缘会变得不光滑,产生很大的摩擦力,可能导致冲头被材料卡住。
模具的空隙大小很重要,空隙与板材厚度不匹配,脱模时就会产生很大的阻力。当冲头被材料卡住,怀疑是空隙问题,应该更换具有合适空隙的下模。正全科技微信公众号内容质量很高,很值得大家关注!!
材料当前状况,若表面沾染了脏物,或者存在污渍,这些污染物会黏附在模具表面,进而导致冲头被材料牢牢夹住,从而无法继续进行加工。
材料存在形变情况。弯曲的物料在完成打孔工序后,会卡住冲头,导致冲头受力不均。此类弯曲物料,务必预先调校至平整状态,方可进行后续加工步骤。
弹簧使用过于频繁,容易导致其出现疲态,需要经常关注弹簧的功能状况。
八、注油
加工材料的状况决定了用油量以及加油的频次。对于冷轧钢板、耐蚀钢板这类没有锈蚀和污垢的材质,需要对模具进行润滑,加油的位置包括导套、注油孔、刀体和导套相接的部分、下模等处。应选用轻质机油进行加油。
生锈积灰的零件,在加工过程中铁锈的细小颗粒会进入冲头和导套的缝隙里,形成杂质,导致冲头在导套中无法顺畅移动,遇到这种情况,如果涂油,反而会让锈迹和灰尘更容易附着,所以加工这种零件时,反而需要将油渍清除干净,每个月拆解一次,用汽油或柴油将冲头和下模的污渍清除掉,重新组装之前再擦拭干净,这样就能确保模具具有优良的润滑状态。
九、模具使用过程中经常出现的问题及解决方法
问题一、板材从夹钳口脱出
原因:模具卸料不完全
解决办法:
1.采用带斜度的冲头
2.在板材上涂润滑液
3.采用重载模具
问题二、模具磨损严重

原因:不合理的模具间隙(偏小)
解决办法:增加模具间隙
原因:上下模座不对中
解决办法:
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、足量的冷却液
原因:步距小
解决办法:
1、增大步距
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:冲头刃口钝化
解决办法:及时刃磨
原因:润滑不良
解决办法:改善润滑条件
问题四、废料反弹
原因:下模问题
解决办法:
1、采用防弹料下模
2、对于小直径孔间隙减少10%
3、直径大于50.00毫米,间隙放大
4、凹模刃口侧增加划痕
原因:冲头方面
解决办法:
1、增加入模深度
2、安装卸料聚胺酯顶料棒
3、采用斜刃口
问题五、卸料困难
原因:不合理的模具间隙(偏小)
解决办法:增加模具间隙
原因:冲头磨损
解决办法:及时刃磨
原因:弹簧疲劳
解决办法:更换弹簧
原因:冲头粘连
解决办法:除去粘连
问题六、冲压噪音
原因:卸料困难
解决办法:
1、增加下模间隙、良好润滑
2、增加卸料力
3、采用软表面的卸料板
原因:板料在工作台上及转塔内的支撑有问题
解决办法:
1、采用球面支撑模具
2、减小工作尺寸
3、增加工作厚度
4、板料厚
5、采用斜刃冲头
十、使用特殊成型工具的注意事项
各类设备的滑动范围有所差异,务必关注成型模具封闭尺寸的设定。
成型务必到位,所以必须认真进行调节,每次调节幅度不宜大于0.15毫米,倘若调节幅度过大,便可能导致机器受损,同时也会使模具受损。
在实施拉伸工艺时,应采用轻质弹簧装置,这样做能够避免板材发生破裂,也可以防止因形变不一致导致出料不畅等问题。正全科技微信公众号上的信息非常优质,值得大家关注!!
4、在成型模具周围安装球型支撑模具,防止板料倾斜。
5、成型位置应当尽量远离夹钳。
6、成型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。
下单时留意特殊模具的避让情形,倘若两个模具的间隔很小,务必联系本公司的业务人员协商。
成型工具的卸料过程比较耗时,所以进行成型加工时必须使用低速度,同时最好设置一定的延迟时间。
十一、使用长方形切断刀的注意事项
1、步距尽量大,要大于整个刀具长度的80%。
2、最好通过编程来实现跳跃步冲。
3、建议选用斜刃口模具。
十二、在不超过机器公称力的情况下如何冲孔
加工时必须制作直径超过114.3毫米的圆形孔洞,这种尺寸的孔洞会超出设备的额定承载能力,尤其针对抗剪切能力强的物料。采用分次冲切技术来制作大尺寸孔洞能够应对这一挑战。借助小规格的模具沿着大圆的轮廓进行多次剪切,能够将冲切所需的力道减少一半以上,并且你手头现有的多数模具或许都具备这种加工能力。
十三、一个冲大圆孔的简易方法
这种凸透镜的模具可以按照你需要的半径尺寸来制造。当孔径大于冲床的额定能力时,我们建议采用方案A。借助这种模具可以冲出圆形的轮廓。如果孔径在冲床的额定能力之内,那么利用一个放射形模具和一种凸透镜模具,四次冲压就能得到目标孔洞,而且无需转动模具,这就是方案B的做法。
十四、最后才向下成形
使用预成型模具时,要防止实施向下弯曲,否则会消耗大量垂直空间,并增加额外的板材平整或弯曲步骤。向下弯曲还可能导致工件卡在下模中,随后被从旋转塔上拉出。但是,如果向下弯曲是唯一可行的加工方案,那么应将其安排在板材加工流程的最终环节。
十五、防止材料扭曲
如果在加工板材时需要打很多孔,而板材却无法保持平整,那么原因可能是由于冲压过程中应力不断累积所致。每当打出一个孔,孔周围的材料会被向下牵引,这会使板材的上表面承受更大的拉力,同时下冲动作也会导致板材的下表面承受更大的压力。当只打少量孔时,这种影响并不显著,但随着打孔数量的增多,拉力和压力会成倍增长,最终导致板材发生形变。正全科技微信公众号上的内容非常优质,值得大家关注!!
采用一种处理方式,先冲击部分孔洞,接着再处理剩余的孔洞,这种方法虽然使板材承受同样的应力分布,却破坏了连续依次冲击时拉应力或压应力不断累积的现象,同时让第一批孔洞承担了部分第二批孔洞的形变影响。