采用传统的加工方式费时费力,效率极低,不能满足质量和供货要求,沈阳第一机床厂于是国内许多企业都逐步淘汰了原来的传统加工方法,引进数控冲床进行生产加工。由于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,大大缩短了生产周期,提高了劳动生产率和加工精度,降低了加工成本。但是,数控冲床在使用中除了要求对设备进行正常的维护和保养外,还需要对模具经常进行保养和更新。据不完全统计,模具成本在机床的维修使用成本中占有相当大的比重,高的甚至能达到50%,如果能够正确地对模具进行使用和保养,可大大提高模具的使用寿命,为企业节省一定的生产成本。
1.冲孔的基本理论
(1)冲压过程
冲压时会在材料的断面形成塌陷带、光亮带、撕裂带和毛刺四部分,其各部分的尺寸受材料厚度和模具间隙等因素影响会有所不同。
(2)计算冲压吨位
模具在进行冲压时,冲压力不能超过机床的最大公称力,沈阳第一机床厂并且不能超过模具的耐压力。模具的结构形式决定了模具的最大耐压力。冲床在设计时,对于各模具工位的冲压力都设定在机床的控制系统内,系统会自动根据不同工位所安装模具的大小、冲压的材料种类和厚度调整冲孔力。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——材料的剪切强度(MPa),由材料的材质所决定,可在材料手册中查到。 K——系数,考虑到刃口钝化、间隙不均匀、材料厚度波动而增加的安全系数,K值常取1.1~1.3。 举例:在3mm厚的低碳钢板上冲孔,形状方形,边长为20 该公式计算出的冲压力是指无斜刃口模具所需的冲压力,如果模具带有斜刃口则会大幅度降低模具冲压时所需的冲压力。 (3)模具间隙
模具间隙是指模具的凸模和凹模工作部分尺寸之差,即当凸模进入凹模时,凸、凹模之间的距离,通常指的是总间隙。间隙是数控模具使用中一个不可忽视的重要参数,间隙选择是否合适直接影响到零件的加工质量、尺寸精度、冲裁力大小和模具使用寿命。间隙的大小应按被冲裁材料的厚度和力学性能来决定,材料越硬越厚,间隙也应越大。 模具间隙如果选择合理,由凸模和凹模刃口产生的两个裂纹将连成一直线,靠近凹模的工件下部是一条带有小圆角的光亮带,靠近凸模的工件上部略成锥形,表面粗糙,沈阳第一机床厂但断面没有裂口和裂纹,毛刺正常,冲切力均衡,冲切质量良好。如果间隙过小,上下两裂纹互不重合,相距彼此平行,当材料最后撕裂分离时,由于挤压会使两缝之间的断面出现毛刺或裂口,工件断面出现二次光亮带。当间隙过大时,上下裂缝也不重合,冲厚料时则类似镦压加工,此时在落料靠近凹模的外边,冲孔靠近凸模的内边会产生很大的圆角;冲薄料时则近似拉伸,材料将被拉伸到凸模和凹模的间隙中,直到拉断为止,工件断面会产生拉断毛刺。
凹模间隙与材料厚度的百分比关系:最小间隙为材料厚度的15%,沈阳机床配件 最佳间隙为材料厚度的20%~25%,最大模具间隙为材料厚度的30%。如果板材较厚4mm以上,所需冲压力较大时,建议模具间隙为材料厚度的30%以上。 正确选用模具间隙的优点:
①延长模具使用寿命。
②退料效果好。
③减少毛刺和塌陷带。
④冲孔质量高。
⑤减小模具带料的可能。
⑥冲孔所需冲切力最小。
⑦减少撕裂带宽度。
(4)模具刃磨
冲床模具使用过程中,需要根据模具使用情况及时进行刃磨,提高模具的使用寿命。沈阳机床配件 判断模具是否需要刃磨可根据以下条件:
为满足生产需要,经常需要使用成形模具或特殊模具,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,使用特殊或成形模具可以大大提高生产效率,但是成形模具价格较高,通常是普通模具的4~5倍。为避免失误,应注意和遵循以下原则:
①模具安装时进行方向检查,确保模具凸凹模安装方向一致。
②根据要求正确调整模具的冲压深度,每次调整最好不超过0.15mm。 ③使用较低的冲切速度。
④板材要平整无变形或翘起。
⑤成形加工位置应尽量远离夹钳。
⑥成形模具使用时应避免向下成形操作。
⑦冲压时按照先普通模具冲
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