當(dāng)前，在板金沖壓加工領(lǐng)域，數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床以其沖壓速度快、加工精度高、模具通用性強(qiáng)、產(chǎn)品靈活多樣等特點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床所使用的模具，由于其精度及質(zhì)量要求高，沖壓速度快。用戶(hù)在選購(gòu)某種品質(zhì)的模具后，其使用和維護(hù)的水平，直接影響到工件的加工質(zhì)量和模具的使用壽命。模具也是控制設(shè)備運(yùn)行成本的重要環(huán)節(jié)。因此，學(xué)習(xí)和掌握這方面的一些知識(shí)并運(yùn)用到實(shí)際中，對(duì)提高效益、降低成本，也會(huì)起到重要的作用。
下文論述數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床模具在使用和維護(hù)中應(yīng)遵循的一些技術(shù)要點(diǎn)，并針對(duì)實(shí)際問(wèn)題提出相應(yīng)的解決辦法，可能對(duì)用戶(hù)具有良好的指導(dǎo)作用。
一、保證最佳的模具間隙
模具間隙是指沖頭進(jìn)入下模中，兩側(cè)的間隙之和。它與板厚、材質(zhì)以及沖壓工藝有關(guān)，選用合適的模具間隙，能夠保證良好的沖孔質(zhì)量，減少毛刺和塌陷，保持板料平整，有效防止帶料，延長(zhǎng)模具壽命。
通過(guò)檢查沖壓廢料的情況，可以判定模具間隙是否合適。如果間隙過(guò)大，廢料會(huì)出現(xiàn)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(shí)會(huì)形成卷邊和斷裂，甚至出現(xiàn)一個(gè)薄緣突起。反之，如果間隙過(guò)小，廢料會(huì)出現(xiàn)小角度斷裂面和較大的光亮面。
當(dāng)進(jìn)行開(kāi)槽、步?jīng)_、剪切等局部沖壓時(shí)，側(cè)向力將使沖頭偏轉(zhuǎn)而造成單邊間隙過(guò)小，有時(shí)刃邊偏移過(guò)大會(huì)刮傷下模，造成上下模的快速磨損。
模具以最佳間隙沖壓時(shí)，廢料的斷裂面和光亮面具有相同的角度，并相互重合，這樣可使沖裁力最小，沖孔的毛刺也很小。
二、適時(shí)刃磨可有效延長(zhǎng)模具的使用壽命
如果工件出現(xiàn)過(guò)大的毛刺或沖壓時(shí)產(chǎn)生異常噪音，可能是模具鈍化了。檢查沖頭及下模，當(dāng)其刃邊磨損產(chǎn)生半徑約0．10mm的圓弧時(shí)，就要刃磨了。
實(shí)踐表明，經(jīng)常進(jìn)行微量的刃磨而不是等到非磨不可時(shí)再刃磨，不僅會(huì)保持良好的工件質(zhì)量，減小沖裁力，而且可使模具壽命延長(zhǎng)一倍以上。
除了知道模具何時(shí)刃磨之外，掌握正確的刃磨方法尤其重要。模具刃磨規(guī)程如下：
1)刃磨時(shí)，將沖頭豎直夾持于平面磨床磁性卡盤(pán)的V型槽或夾具內(nèi)，每次磨削量為0．03~0．05mm，重復(fù)磨削直至沖頭鋒利，最大磨削量一般為0．1~0．3mm。
2)使用燒結(jié)氧化鋁砂輪，硬度D~J，磨粒大小46~60，最好選適用于高速鋼磨削的砂輪。
3)當(dāng)磨削力大或模具接近砂輪時(shí)，加冷卻液可防止模具過(guò)熱而開(kāi)裂或退火，應(yīng)按照制造商要求選用優(yōu)質(zhì)多用途冷卻液。
4)砂輪向下進(jìn)刀量0．03~0．08mm，橫向進(jìn)給量0．13~0．25mm，橫向進(jìn)給速率2．5~3．8m/min。
5)刃磨后，用油石打磨刃口，去除毛刺，并磨出半徑0．03~0．05mm的圓角，可以防止刃口崩裂。
6)沖頭去磁處理并噴上潤(rùn)滑油，防止生銹。
三、消除和減少粘料的方法
由于沖壓時(shí)的壓力和熱量，會(huì)將板料的細(xì)小顆粒粘結(jié)于沖頭表面，導(dǎo)致沖孔質(zhì)量差。去除粘料可用細(xì)油石打磨，打磨方向應(yīng)與沖頭運(yùn)動(dòng)的方向相同，這樣光后會(huì)避免進(jìn)一步粘料的產(chǎn)生。不要用粗紗布等打磨，以免沖頭表面更粗糙，更容易出現(xiàn)粘料。
合理的模具間隙、良好的沖壓工藝，以及必要的板料潤(rùn)滑，都會(huì)減少粘料的產(chǎn)生。防止過(guò)熱，一般采用潤(rùn)滑的方式，這樣會(huì)減少摩擦。如果無(wú)法潤(rùn)滑或出現(xiàn)廢料回彈，可采取以下方法：
交替使用多個(gè)相同尺寸的沖頭輪流沖壓，可使其在被重復(fù)使用之前有較長(zhǎng)的冷卻時(shí)間。
將過(guò)熱模具停歇使用。通過(guò)編程控制換模，中斷其長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)工作，或降低其沖壓頻率。
四、沖很多孔時(shí)防止板料變形的措施
如果在一張板上沖很多孔，由于沖切應(yīng)力的累積板材就不能保持平整。每次沖孔時(shí)，孔周邊的材料會(huì)向下變形，造成板料上表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，而下表面則出現(xiàn)壓應(yīng)力。對(duì)于少量的沖孔，其影響并不明顯，但當(dāng)沖孔數(shù)量增加時(shí)，拉、壓應(yīng)力在某處累積，直至材料變形。 消除此類(lèi)變形的一個(gè)方法是：先每隔一個(gè)孔沖切，然后返回沖切剩余的孔。這樣雖然也會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，但卻緩解了在同一方向順序沖壓時(shí)的應(yīng)力累積，也會(huì)使前后兩組孔的應(yīng)力相互抵消，從而防止板料的變形。
五、盡量避免沖切過(guò)窄條料
當(dāng)模具用于沖切寬度小于板材厚度的板料時(shí)，會(huì)因側(cè)向力作用而使沖頭彎曲變形，令一側(cè)的間隙過(guò)小或磨損加劇，嚴(yán)重時(shí)會(huì)刮傷下模，使上下模同時(shí)損壞。
建議不要步?jīng)_寬度小于2．5倍板材厚度的窄條板料。剪切過(guò)窄條料時(shí)，板料會(huì)傾向彎入下模開(kāi)口中，而不是被完全剪掉，甚至?xí)ㄈ霙_模的側(cè)面。如果無(wú)法避免上述情況，建議使用退料板對(duì)沖頭有支撐作用的全導(dǎo)向模具。
六、沖頭的表面硬化及其適用范圍
雖然熱處理和表面涂層可改善沖頭表面特性，但并不是解決沖壓?jiǎn)栴}和延長(zhǎng)模具壽命的一般方法。一般地說(shuō)，涂層提高了沖頭表面硬度并使側(cè)面的潤(rùn)滑性得到改善，但在大噸位、硬質(zhì)材料沖壓時(shí)，這些優(yōu)點(diǎn)在大約1000次沖壓后就消失了。
六、針對(duì)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(huán)氧片）．
沖薄的硬質(zhì)材料（如不銹鋼）．
頻繁地步?jīng)_．
非正常潤(rùn)滑的情況。
表面硬化通常采用鍍鈦、滲氮等方法，其表面硬化層為厚度12~60μm的分子結(jié)構(gòu)，它是沖頭基體的一部份，而并非僅是涂層。
表面硬化的模具可按通常的方式刃磨。通過(guò)表面硬化會(huì)降低模具在沖不銹鋼板時(shí)的磨損，但并不能延長(zhǎng)其使用壽命，而適當(dāng)潤(rùn)滑、及時(shí)刃磨以及按規(guī)程操作等，卻是有效的方法。
七、沖床模位對(duì)中性不好時(shí)的檢修
如果沖床模位的對(duì)中性不好，造成模具快速鈍化，工件加工質(zhì)量差，可就以下幾點(diǎn)檢修：
檢查機(jī)床的水平情況，必要時(shí)重新調(diào)整．
檢查并潤(rùn)滑轉(zhuǎn)盤(pán)上的模孔及導(dǎo)向鍵，如有損傷及時(shí)修復(fù)．
清潔轉(zhuǎn)盤(pán)的下模座，以便下模準(zhǔn)確安裝，并檢查其鍵或鍵槽的磨損情況，必要時(shí)更換．
使用專(zhuān)用芯棒校準(zhǔn)模具工位，如有偏差及時(shí)調(diào)整。
上述內(nèi)容是對(duì)通常的情形而言，鑒于沖床及模具的具體類(lèi)型規(guī)格有所不同，用戶(hù)還要結(jié)合實(shí)際去認(rèn)識(shí)和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮出模具的最佳使用性能。
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