数控冲床模具冲压过

数控冲床模具冲压过程(1)

数控冲床模具的使用和维护

数控冲床模具使用和维护的水平，直接影响到工件的加工质量和模具的使用寿命。同时，模具也是控制设备运行成本的重要环节。因此，学习和掌握这方面的一些知识并运用到实际中，发挥出模具的最佳使用性能，对提高效益、降低成本，会起到重要的作用。

下面从冲压技术方面的知识，以及数控冲床模具在使用和维护中应遵循的一些技术要点，并针对实际应用中出现的问题，提出相应的解决办法。

一、数控冲床模具冲压过程

冲头回缩，废料自由下落，冲压工序完成

冲头

下 模

冲头冲压到底

模下 冲头

冲头

下 模废料从板料中开始断裂出来

材料在应力点开始断裂

模

下 冲头

板料开始变形

冲头

下 模冲头接触板料退料板与板料接触

模下 冲头

二、从废料情况看出的信息

A B C D

D C B A

A: 压塌角B：光亮带C：断裂带D：毛刺

废料本质上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通过检查废料，你可以判断上下模间隙是否正确。如果间隙过大，废料会出现粗糙、起伏的断裂面和一窄光亮带区域。间隙越大，断裂面与光亮带区域所成角度就越大。如果间隙过小，废料会呈现出一小角度断裂面和一宽光亮带区域。

过大间隙形成带有较大卷边和边缘撕裂的孔，令剖面稍微有一薄边缘突出。太小的间隙形成带稍微卷边和大角度撕裂，导致剖面或多或少地垂直于材料表面。

一个理想的废料应有合理的压塌角和均匀的光亮带。这样可保持冲压力最小并形成一带极少毛刺的整洁圆孔。从这点来看，通过增大间隙来延长模具寿命是以牺牲成品孔质量换取的。

三、为什么要使用正确的下模间隙？

(1)最佳间隙：剪切裂缝结合，均衡冲压力、工件质量和模具寿命。

(2)间隙太小：次等的剪切裂缝，冲压力提升，缩短模具使用寿命。

四、模具间隙的选择

模具的间隙与所冲压的材料的类型及厚度有关。不合理的间隙可以造成以下问题：

(1) 如间隙过大，所冲压工件的毛刺就比较大，冲压质量差。如果间隙偏小，虽然冲孔的质量较好，但模具的磨损比较严重，大大降低模具的使用寿命，而且容易造成冲头的折断。

(2) 间隙过大或过小都容易在冲头材料上产生粘连，从而造成冲压时带料。过小的间隙容易在冲头底面与板料之间形成真空而发生废料反弹。

(3) 合理的间隙可以延长模具寿命，卸料效果好，减小毛刺和翻边，板材保持洁净，孔径一致不会刮花板材，减少刃磨次数，保持板材平直，冲孔定位准确。

请参照下表选择模具间隙（表中数据为百分数）

间隙的选择（总间隙）

材料最小最好最大

紫铜8% 12% 16%

黄铜6% 11% 16%

低碳钢10% 15% 20%

铝（软）5% 10% 15%

不锈钢15% 20% 25%

%×材料的厚度=模具间隙

五、如何提高模具的使用寿命

对用户来讲，提高模具的使用寿命可以大大降低冲压成本。影响模具使用寿命的因素如下：

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，如镀钛、碳素氮

化钛。

6、上下转塔的对中性。

7、调整垫片的合理使用。

8、是否适当采用斜刃口模具。

9、尽量不用标准模具去加工非标准形状。

10、机床模座是否已经磨损。

六、冲压力的计算

如果冲压厚板，所冲孔径又比较大，就需要精确计算所需要的冲裁力。如果超过机器的额定吨位，容易造成机器和模具的损坏。因此在大工位上冲压加工比较厚的板料时，需要采用下面的公式来计算冲压力：

冲压力(KN)=冲压孔的周长(L)×材料厚度(T) ×0.345×材料因数(F) ×剪切因数(S)

计算单位为mm，材料因数(F)的选择(见下表)

材料因数表：

材料材料因数

铝（软）0.30

铝（半硬）0.38

铝（硬）0.50

黄铜0.70

紫铜0.57

普通低碳钢 1.00

冷轧钢板 1.20

不锈钢板 1.40

剪切强度（当刃口不是斜刃口时，剪切因数为100%）

0%

10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%14

12

10

7

5

1/1"5/16"3/8"7/16"1/2"

冲孔周长的计算，见下图：

形状

“A ”尺寸（冲头截面上最大外

接圆直径）

“L ”尺寸（冲孔周长）

圆形 A=Diameter L=3.14×A

正方形 A=B ×1.414 L=4×B

长方形 A=(B 2+C 2) L=2×(C+B)

长圆形

A=C L=2C+1.14B

A

A

B

A B

C A

B

C 斜切面高度

1/16”(1.6mm)

1/8”(3

正三角形

A=1.155×B

Or L=3×B A=1.334×C

四边“D ”

A=Diameter L=3.14×A

正八边形

A=1.082×C L=8×B Or

L=3.32×C

A=2.613×B L=3.06×A

正六边形

A=1.155×B

Or

L=3×A A=2×C

七、冲压特殊尺寸孔应注意的问题

(1)最小孔径

冲φ0.8~φ1.6范围的冲孔请用特殊冲头。

(2)厚板冲孔时，相对于加工孔径，请使用大一号的模具。 注意：此时，若使用通常大小的模具，会造成冲头螺纹的破损。

例1、如下表的加工条件，加工孔径虽然和A 工位模具对应，但请使用B 工位模具。

材质 板厚(mm)

孔径(mm) 软钢(40Kg/mm 2)

6.0 8.2-12.7 4.5

11.0-12.7

A

B

C

A

A

B

C

B

A

C