淺談數控轉塔沖床模具的使用和維護

當前，在板金沖壓加工領域，數控轉塔沖床以其沖壓速度快、加工精度高、模具通用性強、產品靈活多樣等特點，得到廣泛應用。數控轉塔沖床所使用的模具，由于其精度及質量要求高，沖壓速度快。用戶在選購某種品質的數控沖床模具后，其使用和維護的水平，直接影響到工件的加工質量和模具的使用壽命。折彎機模具也是控制設備運行成本的重要環節。因此，學習和掌握這方面的一些知識并運用到實際中，對提高效益、降低成本，也會起到重要的作用。

數控沖床模具沖壓過程
退料板與板料接觸→沖頭接觸板料，板料開始變形→材料在應力點開始斷裂→廢料從板材中斷裂出來→沖頭沖壓到底→沖頭回縮，廢料自由下落，沖壓工序完成。

數控沖床模具間隙的選擇
模具的間隙與所沖壓的材料的類型及厚度有關。不合理的間隙可以造成以下問題：
1.間隙過大，所沖壓工件的毛刺就比較大，沖壓質量差。如果間隙偏小，雖然沖孔的質量較好，但模具的磨損比較嚴重，大大降低模具的使用壽命，而且容易造成沖頭的折斷。
2.間隙過大或過小都容易在沖頭材料上產生的粘連，從而造成沖壓時帶料。過小的間隙容易在沖頭底面與板料之間形成真空而發生廢料反彈。
3.合理的間隙可以延長模具壽命，卸料效果好，減少毛刺和翻邊，板材保持潔凈，孔徑一致不會刮花板材，減少刃磨次數，保持板材平直，沖孔定位準確。

數控轉塔沖床模具在使用和維護中應遵循的一些技術要點，并針對實際問題提出相應的解決辦法，可能對用戶具有良好的指導作用。

一、保證最佳的模具間隙 模具間隙是指沖頭進入下模中，兩側的間隙之和。它與板厚、材質以及沖壓工藝有關，選用合適的模具間隙，能夠保證良好的沖孔質量，減少毛刺和塌陷，保持板料平整，有效防止帶料，延長模具壽命。 通過檢查沖壓廢料的情況，可以判定模具間隙是否合適。如果間隙過大，廢料會出現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，沖孔時會形成卷邊和斷裂，甚至出現一個薄緣突起。反之，如果間隙過小，廢料會出現小角度斷裂面和較大的光亮面。 當進行開槽、步沖、剪切等局部沖壓時，側向力將使沖頭偏轉而造成單邊間隙過小，有時刃邊偏移過大會刮傷下模，造成上下模的快速磨損。 數控沖床模具以最佳間隙沖壓時，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、適時刃磨可有效延長模具的使用壽命 如果工件出現過大的毛刺或沖壓時產生異常噪音，可能是模具鈍化了。檢查沖頭及下模，當其刃邊磨損產生半徑約0.10mm的圓弧時，就要刃磨了。 實踐表明，經常進行微量的刃磨而不是等到非磨不可時再刃磨，不僅會保持良好的工件質量，減小沖裁力，而且可使模具壽命延長一倍以上。 除了知道模具何時刃磨之外，掌握正確的刃磨方法尤其重要。模具刃磨規程如下：

1)刃磨時，將沖頭豎直夾持于平面磨床磁性卡盤的V型槽或夾具內，每次磨削量為0.03~0.05mm，重復磨削直至沖頭鋒利，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)當磨削力大或模具接近砂輪時，加冷卻液可防止模具過熱而開裂或退火，應按照制造商要求選用優質多用途冷卻液。 4)砂輪向下進刀量0.03~0.08mm，橫向進給量0.13~0.25mm，橫向進給速率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滑油，防止生銹。

三、消除和減少粘料的方法 由于沖壓時的壓力和熱量，會將板料的細小顆粒粘結于沖頭表面，導致沖孔質量差。去除粘料可用細油石打磨，打磨方向應與沖頭運動的方向相同，這樣光后會避免進一步粘料的產生。不要用粗紗布等打磨，以免沖頭表面更粗糙，更容易出現粘料。 合理的模具間隙、良好的沖壓工藝，以及必要的板料潤滑，都會減少粘料的產生。防止過熱，一般采用潤滑的方式，這樣會減少摩擦。如果無法潤滑或出現廢料回彈，可采取以下方法： 交替使用多個相同尺寸的沖頭輪流沖壓，可使其在被重復使用之前有較長的冷卻時間。 將過熱模具停歇使用。通過編程控制換模，中斷其長時間重復工作，或降低其沖壓頻率。

四、沖很多孔時防止板料變形的措施 如果在一張板上沖很多孔，由于沖切應力的累積板材就不能保持平整。每次沖孔時，孔周邊的材料會向下變形，造成板料上表面出現拉應力，而下表面則出現壓應力。對于少量的沖孔，其影響并不明顯，但當沖孔數量增加時，拉、壓應力在某處累積，直至材料變形。 消除此類變形的一個方法是：先每隔一個孔沖切，然后返回沖切剩余的孔。這樣雖然也會產生應力，但卻緩解了在同一方向順序沖壓時的應力累積，也會使前后兩組孔的應力相互抵消，從而防止板料的變形。

五、盡量避免沖切過窄條料 當模具用于沖切寬度小于板材厚度的板料時，會因側向力作用而使沖頭彎曲變形，令一側的間隙過小或磨損加劇，嚴重時會刮傷下模，使上下模同時損壞。 建議不要步沖寬度小于2.5倍板材厚度的窄條板料。剪切過窄條料時，板料會傾向彎入下模開口中，而不是被完全剪掉，甚至會楔入沖模的側面。如果無法避免上述情況，建議使用退料板對沖頭有支撐作用的全導向模具。

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，但并不是解決沖壓問題和延長模具壽命的一般方法。一般地說，涂層提高了沖頭表面硬度并使側面的潤滑性得到改善，但在大噸位、硬質材料沖壓時，這些優點在大約1000次沖壓后就消失了。

七、針對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（如玻璃環氧片）； 沖薄的硬質材料（如不銹鋼）； 頻繁地步沖； 非正常潤滑的情況。 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的分子結構，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。通過表面硬化會降低模具在沖不銹鋼板時的磨損，但并不能延長其使用壽命，而適當潤滑、及時刃磨以及按規程操作等，卻是有效的方法。

八、沖床模位對中性不好時的檢修 如果沖床模位的對中性不好，造成模具快速鈍化，工件加工質量差，可就以下幾點檢修： 檢查機床的水平情況，必要時重新調整； 檢查并潤滑轉盤上的?？准皩蜴I，如有損傷及時修復； 清潔轉盤的下模座，以便下模準確安裝，并檢查其鍵或鍵槽的磨損情況，必要時更換； 使用專用芯棒校準模具工位，如有偏差及時調整。