免責(zé)聲明：本文援引自網(wǎng)絡(luò)或其他媒體，與揚鍛官網(wǎng)無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關(guān)內(nèi)容。

轉(zhuǎn)發(fā)自：鍛壓技術(shù)

作者：王志偉, 周益軍

(揚州市職業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院, 江蘇揚州 225009)

摘要: 數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床模具的使用和維護水平, 直接影響工件的加工質(zhì)量和模具使用壽命。 介紹了數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的工作原理、組成結(jié)構(gòu)以及數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床模具的基本知識, 重點闡述了標(biāo)準(zhǔn)模具和成形模具的選用原則。 

分析了數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床模具在使用過程中出現(xiàn)的模具帶料、 模具磨損、 廢料反彈、 沖壓噪聲、 模具對中性等問題的產(chǎn)生原因, 并提出了相應(yīng)的解決措施。

 最后從模具間隙、 模具刃磨、 模具潤滑、 模具清潔和模具維修等多個方面給出了數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床模具使用和維護時應(yīng)遵循的技術(shù)要點, 以指導(dǎo)企業(yè)和用戶正確合理地使用和維護模具, 滿足實際生產(chǎn)要求。關(guān)鍵詞: 數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床; 模具使用和維護; 沖壓; 模具間隙; 模具刃磨量

DOI: 10． 13330/ j． issn． 1000-3940． 2018． 04． 021

中圖分類號: TG 385． 2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 1000-3940 (2018) 04-0118-06

Methods of operation and maintenance for NC turret punch press die

Wang Zhiwei, Zhou Yijun

(Mechanical Engineering, Yangzhou Polytechnic College, Yangzhou 225009, China)

Abstract: The processing quality of work pieces and service life of die were directly impacted by the operation and maintenance level of NC turret punch press die. Therefore, the principle, structure and its basic knowledge of NC turret punch press die were introduced, and the selection principle of standard die and forming die were emphatically expounded. Then, the causes of material sticking, die wear, scrap rebound, stamping noise and dislocation of upper and lower dies in the using process of NC turret punch press die were analyzed, and then the solving measures were put forward. Finally, the technical points to follow in the operation and maintenance process of NC turret punch press die were given from many aspects of die clearance, die edge sharpening, die lubrication, die cleaning, die repair, etc. in order to guide enterprises and users to correctly and rationally operate and maintain dies and meet the actual production requirements. Key words: NC turret punch press; operation and maintenance of die; stamping; die clearance; quantity of die edge sharpening

在鈑金類零件現(xiàn)代加工工藝中, 數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床是一項關(guān)鍵的重要加工設(shè)備。 

數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床依據(jù)所要加工零件的形狀及位置, 可以自動完成送料和模具轉(zhuǎn)換工作, 滿足了多種鈑金零件的生產(chǎn)需求。 

與傳統(tǒng)的深喉沖床相比, 無論在加工效率, 還是在加工質(zhì)量方面, 都有很大優(yōu)勢。 模具是數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的主要組成部件之一, 同時又是易損件, 合理的維護更新對提高沖床加工質(zhì)量、 降低生產(chǎn)成本、 延長模具和沖床使用壽命和精度都有重要意義[1-2]。 

據(jù)統(tǒng)計, 在數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床工作總成本中, 模具的維護費用就占到總費用的一半左右。 因此, 本文通過分析數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床模具在使用和維護方面應(yīng)遵循的一

收稿日期: 2017 -09 -04; 修訂日期: 2017 -11 -20

基金項目: 江蘇省高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項目 (PPZY2015C234)

作者簡介: 王志偉 (1984 - ), 男, 碩士, 講師

E-mail: my1984www_ wzwyong@ 126． com

些技術(shù)要點, 來指導(dǎo)企業(yè)和用戶正確利用模具, 發(fā)揮模具的最佳性能。

1 數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床

數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床是典型的機液一體化生產(chǎn)設(shè)備, 通過壓力作用加工各種金屬薄板類零件, 對各種復(fù)雜異型孔及淺拉深成形都能一次性完成。

 其工作流程為: 金屬板料由操作人員放置于工作臺面上, 啟動工作按鈕, 數(shù)控沖床自動運行加工程序, 被加工板料按設(shè)定好的路線沿 X 和 Y 方向定位, 沖頭沿 Z 方向運動到設(shè)定的模位上方, 通過打擊模具完成沖孔、 步?jīng)_和成形加工[3]。 

當(dāng)圓孔等形狀輪廓比較大時, 可以采用步?jīng)_方法, 用小沖模沖出大的圓孔、 方孔或異型孔, 此外一些特殊工藝也可以進行加工, 例如翻邊孔、 壓印、 加強筋、 百葉窗等。 

轉(zhuǎn)塔上存放多套模具, 需要更換模具時, 自動旋轉(zhuǎn)完成換模動作。

數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的主要組成結(jié)構(gòu)包括數(shù)控系統(tǒng) 1、 機身 2、 工作臺 3、 送料機構(gòu) 4、 轉(zhuǎn)塔 5 等, 如圖 1 所示。

Fig． 1 Ma(圖1 )in constitutionsofNCturretpunch(數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的主要組成結(jié)構(gòu)) press

2 數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床模具

2． 1 模具分類

數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床通過沖頭打擊模具完成金屬板料加工。

 常見的數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床模具, 按導(dǎo)向分為長導(dǎo)向型模具和短導(dǎo)向型模具, 其選用取決于材質(zhì)與料厚, 模具結(jié)構(gòu)如圖 2 所示; 根據(jù)大小規(guī)格不同, 也可分為 A, B, C, D 4 種工位的模具, 按照用戶的需求, 自由選配不同孔型的模具放在轉(zhuǎn)塔上, 若小工位模具比較多時, 可加裝轉(zhuǎn)換套放在較大工位上[4]; 按結(jié)構(gòu)可分為標(biāo)準(zhǔn)模具和成形模具, 其選用原則將具體介紹。

 每類模具都需要在轉(zhuǎn)塔上安裝支撐彈簧, 以保證模具在一次沖壓完成后回復(fù)到原位, 并進行脫料。

2． 2 模具材料

數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的模具材料要求具有高的硬度、耐磨性和耐腐蝕性, 同時具有一定的韌性。 因此, 對于中碳鋼類板料加工通常選用 Cr12MoV 冷作模具鋼, 而對于不銹鋼類板料加工一般選用 LD 特種冷作模具鋼。

2． 3 沖壓過程

數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床模具的沖壓過程如圖 3 所示, 具體為: 工序 1, 退料板與板料接觸; 工序 2, 沖頭接觸板料, 板料開始發(fā)生變形; 工序 3, 材料在應(yīng)力點開始斷裂; 工序 4, 廢料從板料中開始斷裂出來; 工序 5, 沖頭沖壓到底; 工序 6, 沖頭回縮, 廢料自由下落回收, 沖壓工序完成。

3 數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床模具選用

模具分類方法不同, 選用原則也不一樣, 本文

(a) 短導(dǎo)向型模具 (b) 長導(dǎo)向型模具

1． 壓料套 2． 上模 3、 16． 套 4． 導(dǎo)向鍵 5． 模套 6． 打擊頭

7． 連接螺釘 8． 碟簧 9． 固定鉤 10． 下模 11． 導(dǎo)向鍵

12． 壓料套 13． 上模芯 14． 打擊頭 15． 退料簧 17． 下模

Fig． 2 Die structures of NC turret punch press

(a) Short-guiding die (b) Long-guiding die

重點闡述標(biāo)準(zhǔn)模具和成形模具的選用原則。

3． 1 標(biāo)準(zhǔn)模具的選用

(1) 盡量使模具刃口直徑 D > 2t (t 為板厚), 且直徑一般要大于等于 Φ3 mm, 否則很容易折斷。如果必須選用直徑 D < Φ3 mm, 建議選用進口高速

鋼作為原料制造模具。

(2) 在進行較厚板料加工時, 若模具尺寸與工位極限尺寸較為接近, 為確保足夠的退料力, 應(yīng)選擇大一級的工位。

(3) 厚板料的加工, 模具刃口不能有尖角存在, 需用圓角過渡, 否則很容易出現(xiàn)磨損或塌角。

120 鍛 壓 技 術(shù) 第 43 卷

(a) 工序 1 (b) 工序 2 (c) 工序 3 (d) 工序 4

(e) 工序 5 (f) 工序 6

1． 沖頭 2． 退料板 3． 板料 4． 下模

Fig． 3 Stamping process of NC turret punch press die

(a) Step 1 (b) Step 2 (c) Step 3 (d) Step 4

(e) Step 5 (f) Step 6

一般情況下, 取圓角半徑 R >0． 25t。

(4) 加工不銹鋼等含 Cr 比較高或熱軋板料時, 推薦選用國產(chǎn) LD 模具鋼或進口高速工具鋼制造模具, 否則由于板料的固有特性很難加工成形, 同時, 模具比較容易出現(xiàn)磨損、 帶料和拉毛等問題。

3． 2 成形模具的選用

(1) 由于不同數(shù)控沖床滑塊打擊距離不同, 成形模具的閉合高度必須調(diào)整, 將打擊頭設(shè)計為可調(diào)形式, 不僅滿足模具高度變化的需要, 同時, 使加工成形更加充分。 

但打擊頭可調(diào)精度要細(xì), 每次調(diào)節(jié)最好控制在 0． 1 mm 范圍之內(nèi), 這樣對模具或沖

床的破壞可以降到最低。

(2) 成形深度盡可能淺, 一般會控制在 8 mm 以內(nèi), 否則卸料時間會很長。 

此外, 成形加工速度要采用低速方式, 并有適當(dāng)?shù)难訒r。

(3) 成形模具的整體高度一般遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)模具, 以至于離成形模具工位比較近的工位很難操作, 甚至不能使用, 最好將需要成形模具的工序放到最后進行, 加工成形之后直接拆除即可。

(4) 需要拉深成形的模具, 應(yīng)選用輕型彈簧組件, 避免板料加工時易出現(xiàn)撕裂、 變形不均勻或卸料困難等問題。 

成形模具調(diào)整方法如圖 4 所示, 具體為: 成形模具安裝, 鎖緊螺釘旋松, 可調(diào)試打擊頭上下旋動調(diào)整, 鎖緊螺釘旋緊, 先空沖, 無異常再試沖, 如果模具高度不夠, 鎖緊螺釘旋松, 繼續(xù)調(diào)整, 直至所要求高度。

4 數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床模具常見問題

4． 1 模具帶料

模具帶料 (也稱模具粘料) 是指正常加工條件下, 上模芯與板料無法順利脫開或完全無法脫開的現(xiàn)象。 出現(xiàn)這種情況的主要原因有: (1) 模具刃口圓角過大; (2) 模具入模量偏小; (3) 送料速度過快, 彈簧響應(yīng)不夠或不靈敏; (4) 模具導(dǎo)套與模芯滑動阻力大; (5) 所需退料力大于彈簧力; (6) 模具彈簧疲勞失效或斷裂; (7) 模具的間隙以及精度等因素。

防止模具帶料的主要措施有: (1) 及時刃磨鈍化的模具刃口; (2) 入模量應(yīng)控制在 1 ~ 2 mm 之間; (3) 改善潤滑條件; (4) 可以加裝退料器; (5) 選用防帶料凹模; (6) 增加模具間隙; (7) 提

高模具制造精度和沖床模位對中精度。

4． 2 廢料反彈

廢料反彈是指沖壓加工的廢料 (也稱墊渣) 未從凹?？卓谔幟撀? 而反彈到凹模表面或板料表面的現(xiàn)象。 導(dǎo)致廢料反彈的主要原因有: (1) 模具間隙偏小; (2) 模具刃口鈍化; (3) 入模量不合理; (4) 板料表面狀態(tài)差; (5) 模具潤滑不到位; (6) 切沖順序、 方向及尺寸等因素。

防止廢料反彈的措施有: (1) 選擇合適的下模間隙; (2) 刃磨刃口, 刃磨后必須用退磁器進行消磁處理; (3) 入模量應(yīng)控制在 1 ~ 2 mm 之間; (4) 清除上模和板料上的油污; (5) 控制下模刃口深度; (6) 對正上下?；蛏舷履Ｎ弧?/p>

4． 3 模具磨損

模具磨損是模具長時間使用過程中難以避免的問題, 對模具使用壽命影響最大。 引起模具磨損的主要原因有: (1) 模具間隙偏小, 推薦為板厚的 20% ~25% 左右; (2) 上下模座不對中; (3) 已磨損的模具導(dǎo)向組件及轉(zhuǎn)塔的鑲套未及時更換; (4) 沖頭溫度過熱; (5) 不合理的刃磨方法造成的模具磨損; (6) 步?jīng)_或沖角時, 側(cè)向力形成局部單邊沖切, 因一邊間隙過小, 模具磨損嚴(yán)重甚至?xí)?dǎo)致模具損壞[5]。

防止模具磨損的措施有: (1) 增加模具間隙; ) 工位調(diào)整, 上下模對中, 轉(zhuǎn)塔水平調(diào)整; (3) 保證沖頭和下模潤滑充分; (4) 在同一個程序中使用多套同樣規(guī)格尺寸的模具; (5) 采用軟磨料砂輪, 并要經(jīng)常清理砂輪; (6) 采用較小的吃刀量;

(7) 步?jīng)_加工時, 增大步距量或采用橋式步?jīng)_。

4． 4 沖壓噪聲

模具在正常工作時, 會不可避免地產(chǎn)生沖壓噪聲, 且噪聲最高值可達(dá)到 120 dB 左右, 對照國家規(guī)定的 85 dB 噪聲標(biāo)準(zhǔn)是不符合要求的。 操作人員及周圍環(huán)境都會受到影響, 造成噪聲污染。

 因此, 有必要采取合理措施來降低沖壓噪聲, 主要注意事項有以下幾點: (1) 改變模具刃口的形狀 (例如斜刃), 減小刃口與工件接觸面; (2) 合理的凹凸模刃口配合間隙; (3) 模具刃口必須垂直于安裝面; (4) 良好的潤滑, 保證模具動作順暢; (5) 注重模具維護保養(yǎng), 定期磨刃; (6) 沖床加裝隔音裝置、 海綿板或隔音罩等; (7) 模具安裝座可墊裝鋁板。

4． 5 模具對中性

沖床模位的對中性差, 會引起模具的快速磨損和刃口鈍化, 直接影響工件的加工質(zhì)量。

 導(dǎo)致其出現(xiàn)的主要原因有: (1) 沖床水平度調(diào)整不到位; (2) 沖床轉(zhuǎn)塔的設(shè)計精度或加工精度不夠; (3) 模具間隙選擇不合理; (4) 上下轉(zhuǎn)盤模具安裝座裝配對中性不好; (5) 模具安裝座或模具導(dǎo)套磨損嚴(yán)重; (6) 模具設(shè)計或制造精度未滿足要求; (7) 轉(zhuǎn)盤上的?？谆?qū)蜴I出現(xiàn)損傷。防止模具對中性問題的主要措施有: (1) 檢查沖床的水平度情況, 要求不符時重新調(diào)整; (2) 檢查轉(zhuǎn)塔與安裝座對中性情況, 必要時調(diào)整; (3) 及時更換模具導(dǎo)套, 合理選擇模具間隙; (4) 檢查轉(zhuǎn)盤上的?？缀蛯?dǎo)向鍵, 出現(xiàn)損傷及時修復(fù); (5) 使用專用芯棒校準(zhǔn)模具工位。

5 模具使用和維護方法

為了提高沖床模具的使用壽命和工件的加工質(zhì)量, 減少或避免模具工