数控冲床模具的维护

四、数控冲床模具的维护

1．模具的刃磨

(1)模具刃磨的重要性　定期刃磨模具是冲孔质量一致性的保证。定期刃磨模具不仅能提高模具的使用寿命，而且能提高机器的使用寿命，要掌握正确的刃磨时机。

(2)模具需要刃磨的具体特征　对于模具的刃磨，没有一个严格的打击次数来确定是否需要刃磨，主要取决于刃口的锋利程度。主要由以下三个因素来决定:

①检查刃口的圆角，如果圆角半径达到R0．1mm(最大R值不得超过0．25mm)就需要刃磨，如图4－9所示。

图4－9　圆角半径

②检查冲孔质量，若有较大的毛刺产生就需刃磨。

③通过机器冲压的噪声来判断是否需要刃磨。如果噪声异常，说明冲头已经钝了，需要刃磨。

注:刃口边缘部变圆或刃口后部粗糙，也要考虑刃磨。

(3)刃口磨损程度与冲孔次数的关系　刃口磨损程度与冲孔次数的关系如图4－10所示。正确的刃磨可提高合格冲压的次数。

图4－10　刃口磨损程度与冲孔次数的关系

A．磨损初期　　　B．正常磨损期　　　C．异常磨损期

(4)刃磨的方法　模具的刃磨有多种方法，可采用专用刃磨机，也可在平面磨床上实现。冲头、下模刃磨的频度一般为4∶1。刃磨后请调整好模具高度。

①不正确刃磨方法的危害:不正确的刃磨会加快模具刃口的破坏，使每次刃磨的冲压次数大大减少。

②正确的刃磨方法的益处:定期刃磨模具，冲孔的质量和精度可以保持稳定;模具的刃口损坏较慢，寿命更长。

(5)刃磨规则　模具刃磨时要考虑下面的因素:

①刃口圆角在R0．1～0．25mm大小情况下要看刃口的锋利程度。

②砂轮表面要清理干净。

③精正公司建议采用粗粒软砂轮，如WA46KV。

④每次的磨削量(吃刀量)不应超过0．013mm，磨削量过大会造成模具表面过热，相当于退火处理，使模具变软，大大降低模具的使用寿命。

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。

⑦模具的刃磨量是一定的，如果达到该数值，冲头就要报废。如果继续使用，容易造成模具和机器的损坏，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。

2．冲头使用前应注意的问题

(1)存放　应注意以下问题:

①用干净抹布把上模套里外擦干净。

②存放时当心不要使表面出现刮痕或凹痕。

③上油防锈。

(2)使用前的准备　要注意以下问题:

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　应注意以下问题:

①清洁冲头，并给其长柄上油。

②在大工位模具上把冲头插入上模套底部，不能用力，不能用尼龙锤。安装时，不能通过旋紧上模套上的螺栓来固定冲头，只有在冲头正确定位后才能旋紧螺栓。

(4)安装上模组合入转塔　如果想延长模具使用寿命，上模套外直径和转塔孔之间的间隙要尽可能地小，所以请小心执行下列程序:

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。

③把上模导套直直地插入塔孔，小心不能有任何倾斜。上模导套应该靠自身重量滑入转塔孔。

④如果上模导套向一边倾斜，可用尼龙锤之类的软材料工具把它轻轻敲正。重复敲击，直至上模导套依靠自身重量滑入正确位置。

注意:不能用力于上模导套外直径，只能在冲头顶上用力。不能敲击上模导套顶部，以免损坏转塔孔，缩短个别工位使用寿命。

3．模具的检修

如果冲头被材料咬住，取不出来，请按如下项目检查:

(1)冲头、下模的再刃　磨刃口锋利的模具能加工出漂亮的切断面，刃口钝了，则需要额外的冲压力，而且工件断面粗糙，产生很大的抵抗力，造成冲头被材料咬住。

(2)模具的间隙　模具的间隙如果相对板厚选得不合适，冲头在脱离材料时需要很大的脱模力。如果是这个原因使冲头被材料咬住，请更换合理间隙的下模。

(3)加工材料的状态　材料弄脏了、有污垢时，脏东西附着在模具上，使得冲头被材料咬住而无法加工。

(4)有变形的材料　翘曲的材料在冲完孔后会夹紧冲头，使得冲头被咬住。有翘曲的材料，请弄平整后再加工。

(5)弹簧的过度使用　这会使弹簧疲劳，请时常注意检查弹簧的性能。

4．注油

油量和注油次数视加工材料的条件而定。冷轧钢板、耐蚀钢板等无锈无垢的材料，要给模具注油，注油点为导套、注油口、刀体与导套的接触面、下模等。油用轻机油。

有锈有垢的材料，加工时铁锈微粉会吸入冲头和导套之间，产生污垢，使得冲头不能在导套内自由滑动，这种情况下，如果上油，会使得锈垢更容易粘上，因此冲这种材料时，相反要把油擦干净。每月分解一回，用汽(柴)油把冲头、下模的污垢去掉，重新组装前再擦干净，这样就能保证模具有良好的润滑性能。

5．模具使用过程中经常出现的问题及解决方法

(1)板材从夹钳口脱出　原因及解决方法见表4－3。

表4－3　板材从夹钳口脱出的原因及解决方法

(2)模具磨损严重　原因及解决方法见表4－4。

表4－4　模具磨损严重的原因及解决方法

(3)冲头带料及冲头粘连　见表4－5。

表4－5　冲头带料及冲头粘连的原因及解决方法

(4)废料反弹见　表4－6。

表4－6　废料反弹的原因及解决方法

(5)卸料困难　见表4－7。

表4－7　卸料困难的原因及解决方法

(6)冲压噪音　见表4－8。

表4－8　冲压噪音的原因及解决方法

6．冲压非金属材料的注意事项

钣金工业的发展已经超出了传统意义上的金属板件加工，现在也包括非金属板料的加工。在数控冲床上加工非金属材料请注意以下几个方面的问题:

(1)冲头、下模的刃口要保持锋利。

(2)下模间隙要减少5%～8%(比冲冷轧板)。

(3)采用正锥结构的下模。

(4)进给速度小，以保证足够的卸料时间。

(5)如果板料上有压痕，请采用轻型弹簧。

(6)硬塑料冲压之前，请加足够的润滑液。

对于冲压软而薄的材料，最易出现的问题是表面的压痕，对此除保持刃口锋利外，最重要的就是要采用轻型弹簧或轻型弹簧组件，降低压料力，以消除划痕。

7．使用特殊成型工具的注意事项

(1)不同型号的机器滑块的行程不同，因此要注意成型模具封闭高度的调整。

(2)一定要保证成型充分，因此需要仔细调整，每次调整量最好不要超过0．15mm，如果调整量过大，容易造成机器的损坏和模具的损坏。

(3)对于拉深成型，请选用轻型弹簧组件，以防止板料撕裂，或因变形不均匀而卸料困难等。

(4)在成型模具周围安装球形支撑模具，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。

(8)定货时注意特殊成型工具的让位问题，如果两个成型的距离比较近，请一定跟公司销售员进行沟通。

(9)因为成型工具需要较长的卸料时间，因此成型加工时一定要采用低速，最好要有延时。

8．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。

9．在不超过机器公称力的情况下冲大孔

生产过程中可能需要冲大于114．3mm直径的圆孔，如此大的孔会超出机器公称力上限，特别是对于高剪切强度材料。通过多次冲孔的方法冲出大尺寸孔可以解决这一问题，使用小尺寸模具沿大圆周长剪切可以降低一半或更多的冲压力。

10．最后向下成型

当选用成型模具时，应避免进行向下成型操作，因为这样会占用太多垂直空间和导致额外的平整或弯曲板材工序。向下成型也可能陷入下模，然后被拉出转塔。如果向下成型是唯一的工艺选择，那么应该把它作为对板材的最后一步处理工序。

11．防止材料扭曲

如果需要在板材上冲切大量孔而板材又不能保持平整，原因可能是冲压应力累积。冲切一个孔时，孔周边材料被向下拉伸，令板材上表面拉应力增大。下冲运动也导致板材下表面压应力增大。对于冲少量的孔，结果不明显，但随着冲孔数目的增加，拉应力和压应力也成倍增加，直到令板材变形。

消除这种变形的方法之一是:每隔一个孔冲切，然后返回冲切剩余的孔。这虽然在板材上产生相同的应力，但瓦解了因同向连续一个紧接一个地冲切而产生的拉应力/压应力积聚。

12．防止不锈钢翻边变形

在制造翻边之前向材料施用优质成型润滑剂，这能令材料更好地从模具中分离出来，在成型时顺畅地在下模表面移动。如此可令材料更好地去分布被弯曲和被拉伸时产生的应力，防止在翻边孔边上出现变形和翻边孔底部磨损。

13．克服卸料困难的几点建议

(1)使用带有细芯胶粒的冲头。

(2)增加下模间隙。

(3)检查弹簧的疲劳程度。

(4)使用重载型模具。

(5)尽量减少磨损。

(6)适当采用斜刃口模具。

(7)润滑板材。

(8)大工位模具需要安装聚氨酯卸料头。

14．造成废料反弹的主要原因

(1)刃口的锋利程度。刃口的圆角越大，越容易造成废料反弹。

(2)模具的入模量。每个工位模具冲压时，入模量的要求是一定的，入模量小，易造成废料反弹。

(3)模具的间隙是否合理。不合理的模具间隙，易造成废料反弹。

(4)被加工板材的表面是否有油污。