轉發自：第43卷第（dì）4期 2018年4月 Vol. 43 No. 4 FORGING & STAMPING TECHNOLOGY Apr. 2018

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作者：王誌（zhì）偉，周益軍

（揚州市職業大學機械工程學（xué）院，江蘇（sū）揚州225009）

推（tuī）薦選用國產LD模具鋼或進口（kǒu）高速工具鋼製造（zào）模（mó）具，否則由於板料的固有特性很難（nán）加工成形，同（tóng）時，模具比較容易出現磨損、帶料和拉毛等問題。

3· 2成（chéng）形模具的選用

（1） 由（yóu）於不同數控衝床滑塊打擊距離（lí）不同，成形模具的閉合高度必須調整，將打擊頭設計為可調形式，不僅滿足模具高度變化（huà）的需要，同時，使（shǐ）加工（gōng）成形更加充分。但打擊頭可（kě）調精度要細（xì），每（měi）次（cì）調節最好控製在0，1 mm範圍之內，這樣（yàng）對模具或衝床的破壞可以降到最低。

（2） 成形深度盡可能淺，一般會控製在8 mm 以內，否則卸料時間會很長。此外，成形加工速度要采用低速方式，並有適（shì）當的延時。

（3） 成形模具（jù）的整體高度（dù）一般遠高於標準（zhǔn）模具（jù），以至於離成形模具工位比（bǐ）較近的工位很難操作，甚至不能使用，最好（hǎo）將需（xū）要成形模具的工序放到最後進行，加工（gōng）成形之後直接拆除即（jí）可。

（4） 需（xū）要拉深成形（xíng）的模具，應選用輕型（xíng）彈簧組件，避免板料加工時易出現撕裂（liè）、變形不均勻或卸料困難等（děng）問（wèn）題。成形模具調（diào）整（zhěng）方法如圖4所示，具體為：成形（xíng）模（mó）具安裝，鎖緊螺釘旋鬆，可調試打擊頭上下（xià）旋動調整，鎖緊螺釘旋緊（jǐn），先空衝，無異常再試衝，如果模（mó）具高度不夠（gòu），鎖緊螺（luó）釘旋鬆，繼續調整，直至所要求高度。

可調試打擊頭

成形導（dǎo） 套

圖4成形（xíng）模具調整

Fig. 4 Adjustment of forming die

4數控轉（zhuǎn）塔衝（chōng）床模具常見問題

4· 1模具帶料

模具（jù）帶料（也稱模具粘料）是指正（zhèng）常加工條件（jiàn）下，上（shàng）模芯與板料無法順利脫開或完全無法脫開的現象。出現這種情況的主要原因有：（1）模具刃口圓角過大；（2）模具人模量偏小；（3）送料速（sù）度過快，彈簧響應（yīng）不夠或不靈敏；（4）模具導套與模芯滑動阻力大；（5）所需退料力大於彈簧力；（6）模具彈（dàn）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（shī）有：（1）及時刃磨鈍化的模具（jù）刃口；（2）人模量應控製在1、2 mm之間（jiān）；（3）改善潤滑條件；（4）可以加（jiā）裝退料器；（5）選用防帶料（liào）凹模；（6）增加模具間隙（xì）；（7）提高模具製造精度和衝床模位對中精度。

4· 2廢料（liào）反彈

廢料反彈是指衝壓加工的廢料（也稱墊渣）未（wèi）從凹模孔口處脫落，而反彈到凹模表麵或板料（liào）表麵的現（xiàn）象。導致廢料反彈（dàn）的主要（yào）原因有：（1）模具（jù）間隙偏（piān）小；（2）模具刃口鈍化；（3）人模量不合理； （4）板料表麵狀態差；（5）模具潤滑不到位；（6）

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切（qiē）衝順序、方向及尺寸等因素。

防止廢料反彈的措施有：（1）選（xuǎn）擇合適（shì）的下模間隙；（2）刃磨刃口，刃（rèn）磨後必須用退磁（cí）器進行消磁處理；（3）人模量應控製在1、2mm之間；（4）清（qīng）除上模和板料上的油汙；（5）控製下（xià）模刃口深度；（6）對正上下模或上下模位（wèi）。

4· 3模具磨損

模具磨損是模具長時間使用過程中難以（yǐ）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（yǒu）：（1）模具間隙偏小，推薦為板厚的（de） 20％、25％左右；（2）上下模座不對中；（3）已磨損的模具導向組件及轉塔的鑲套未及（jí）時更換；（4）衝頭溫度過熱；（5）不合理（lǐ）的刃磨方法（fǎ）造成的模具磨損；（6）步衝或衝（chōng）角（jiǎo）時，側向力形成局部單（dān）邊衝（chōng）切，因一邊間隙過小，模具磨損嚴重甚至會導致模具損壞[ 5 ]

防止模（mó）具磨損（sǔn）的（de）措施有：（1）增加模具間隙；（2）工位調整，上下模對中，轉塔水平調整；（3）保證衝頭和（hé）下模（mó）潤滑充分；（4）在同一（yī）個程序中使用多套同樣規格尺寸的模具；（5）采用軟磨（mó）料砂輪，並要（yào）經（jīng）常清理砂輪；（6）采用較（jiào）小的吃刀量；（7）步衝加工時，增大步距量或采用橋式步衝。

4· 4衝壓噪聲

模具在（zài）正常工作時，會不可避（bì）免（miǎn）地產生衝壓（yā）噪聲，且噪聲最高值可達到120 dB左右（yòu），對（duì）照國家規定（dìng）的85 dB噪（zào）聲標（biāo）準是（shì）不符合要求的。操作人員及周圍環境都會受到影響，造成噪聲汙染。

因此，有（yǒu）必要采取合理措施來（lái）降低衝壓噪聲（shēng），主要（yào）注意事項有以（yǐ）下幾點：（1）改變模具刃口的形狀（例如斜（xié）刃），減小（xiǎo）刃口與工件接觸麵；（2）合理的凹凸模刃口配合間隙；（3）模（mó）具刃口必須垂直於安裝麵；（4）良好的潤滑，保證模具動作順暢；（5）注重模具維護保養，定期磨（mó）刃；（6）衝床加裝隔音裝置、海綿板或隔音罩等；（7）模具安裝（zhuāng）座可墊（diàn）裝鋁板。

4· 5模具對中性

衝床模位的對中性差，會（huì）引起模具的快速磨損和刃口（kǒu）鈍化，直接影響工（gōng）件的加工（gōng）質量。導致其出現的主要原因有：（1）衝床水平度調整不到位；（2）衝床轉（zhuǎn）塔的設計精度或加工精度不夠；（3）模具間隙選（xuǎn）擇（zé）不合理；（4）上下（xià）轉盤模具安裝座裝配對中性不好；（5）模具安裝座或模具（jù）導套磨損嚴重；（6）模具設計或製造精（jīng）度未滿足要求；（7）轉盤上的模孔或（huò）導向鍵出現損傷。

防止（zhǐ）模具對中性問題的主要措施有：（1）檢查衝床（chuáng）的（de）水平度情況，要（yào）求不符（fú）時重新調整；（2）檢查（chá）轉塔與安裝座對中性情況，必要時調整；（3）及時更換模具導套，合理選（xuǎn）擇模具間隙；（4）檢查轉盤上的模孔和導向鍵，出現損傷及時修複；（5）使用專用芯棒校準模具（jù）工位。

5模具使用和維護方法

為了提高（gāo）衝（chōng）床模具的使用壽（shòu）命和（hé）工件的加工質（zhì）量，減少（shǎo）或避免模具工作時出現問題，除了合（hé）理的模具設計結構、精密的模（mó）具製造（zào）工藝、理想的熱處理效（xiào）果、高的裝配安裝精度（dù）外，模具的正確使用、及時的更新與維護（hù）同樣重要，同時也是降低設備生（shēng）產成本的關鍵手段[ 6 ]

5· 1模具刃磨

模具刃磨是指通過磨削方式來恢複模具鋒利的刃口（kǒu）。掌握（wò）好刃磨時（shí）間、采用（yòng）正確的（de）刃磨（mó）方法對（duì）保證成形質量的一致性很重要。研（yán）究表明，合理的刃磨方法配合經常（cháng）微（wēi）量刃磨，除了能提高（gāo）工件加工良好性外，還能延長模（mó）具1倍以上的使用壽命。模具刃磨量=（衝頭刃口長度（dù）一退料板厚度（dù）材料厚度一人（rén）模（mó）深度（dù）），如圖5所示。

圖5模具刃磨量計算（suàn）

Fig. 5 Calculation of quantity for die edge sharpening

模具是否需要刃磨主要取決於刃口的鋒利程度，刃磨條件為：（1）工件有較大（dà）的毛（máo）刺或衝壓出現嚴重（chóng）異響（xiǎng），需檢查模具刃口是否已鈍化；（2）檢查衝頭與工模，如果刃口圓角半徑達（dá）到約0· 01 mm時，需要（yào）刃磨（mó）；（3）衝裁次數累計達到一定標準，比如每10萬次，模具需刃磨一次。

模具刃磨的正確方法為：（1）刃磨時，每次的

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磨（mó）削量（吃刀量）控製在0．013 mm以內（nèi），且最大（dà）磨削量一般為0，1、0．3 mm,磨至鋒利為止；（2）磨（mó）削時（shí）要有足夠的冷卻液，防止模具（jù）過熱發（fā）生退火或開裂；（3）刃磨時最好采（cǎi）用專用夾具分別固（gù）定（dìng）衝頭與下模；〈4）砂輪建議選用疏鬆、粗粒、軟材質砂輪；（5）砂輪進刀量一（yī）般取（qǔ）向下進給（gěi）量為0．03、 0· 08mm，橫向進給量為0，巧、0．25 mm,縱向進（jìn）給量為2，5、3，8 m · min （6）刃磨完成後需（xū）清理幹淨、退磁、上油；（7）下模刃磨後要填加墊片。模具刃（rèn）口磨損程度與衝孔次數關係如圖6所示。

o，10mm 025 mm

C

衝孔次數

圖（tú）6刃口磨損程（chéng）度與衝孔次數的關係

Fig. 6 Relation between wear degree cutung聞and piercing number 5· 2模具（jù）間隙

凸模與凹（āo）模之間（jiān）的尺寸（cùn）差，即（jí）為模具（jù）間隙。對於（yú）衝孔來說，模具間（jiān）隙（凹模孔徑一凸模孔徑）是影響加工（gōng）的最重要因素之一[7]。合理的模（mó）具間隙可以有效延長模具壽命，具（jù）有良好的卸料效果，減小（xiǎo）毛（máo）刺和翻邊，減少刃磨次數。

相反（fǎn），間隙過小會使衝壓力上升，衝頭和下模磨損（sǔn）加快，模具壽命縮短；間隙過大則會導致毛刺過大，切口形狀不規則，衝孔質量變差（chà）。此外，不合（hé）理的模具間隙還會引起衝頭刃口的粘黏帶料等問題。影響（xiǎng）模具間隙（xì）值大（dà）小的主要因素為加工材料（liào）的性質和厚度，材料（liào）越硬（yìng）越厚，間隙也應越大。依據（jù）市場數控衝床模（mó）具間（jiān）隙（xì）統（tǒng）計及生產經驗，模具間隙推（tuī）薦值如表1所示。

表（biǎo）1模具間（jiān）隙推薦值(mm)

Table 1 Recommended values for die clearance（mm)

低（dī）碳鋼

o，巧· 0，3 0．巧、0．3 0．2一（yī）0．35

，6一2．3 0，3一0．4 0，3一0，4 0．4一0．5

3 · 3．2 0．4、0．6 0，4 · 0．5 0巧一0，7

2、4巧（qiǎo） 0．6一0．9 0，5一0．7 0，7一（yī）1. 2

5一6．0 0．9一1. 2 0．7、0，9

5· 3模具（jù）潤滑

為確保模具工作時的動作可靠、運（yùn）動順暢，必須對模具有關（guān）部位（卸料套、注油口、模（mó）芯、凹模等）實施（shī）定期（qī）潤滑保護（hù）。潤（rùn）滑油的選擇、注油量及注油次數，需要根據加（jiā）工材料（liào）的情況來定。

一般對於無鏽無垢的（de）材料（例如冷軋板、不鏽鋼板）多選（xuǎn）輕機油。對於有鏽有垢的材料，加工時的鐵（tiě）鏽細粉會（huì）被吸人到衝頭與導套之間，形成汙（wū）垢，導致（zhì）凸模滑動受阻，如果（guǒ）此時給模具注油，由於潤（rùn）滑油的吸（xī）附作用，汙垢更多。所以，對於這種加（jiā）工材料（liào），不會直接注油，相反需把油（yóu）清理幹淨，拆解模具，去除鐵鏽汙垢後，用汽油清洗，再組（zǔ）裝使用，這樣模具（jù）的潤滑效（xiào）果反而更好。

5· 4模具清潔

模具（jù）清潔的主要（yào）目的是要清除模具內外的灰塵、汙垢及雜物，同（tóng）時，檢查模具組成零件是否存在磨損、變形或損傷情況（kuàng）。模具何時清潔取決於現場環境和模具工作狀態。通常模具清潔包括日常（cháng）模具清潔和定期模具清潔（jié）

（1） 日常模具清潔：(D清潔模具表麵（miàn）的灰塵，用幹淨的抹布或無塵布擦拭（shì）模具（jù）表麵，手觸驗證灰塵清掃是否合格；@清潔（jié）模芯模套，用幹燥抹布擦淨模芯模套（tào）殘留的積油，擦淨後（hòu）塗上少許潤滑油； 清潔模具衝孔部位，用橡膠錘（chuí）子和毛刷清除孔內廢料以及粘連在衝頭（tóu）、退料板等上的殘屑廢料；@ 表麵鍍層模具的清潔，用無塵布擦淨模具的拉深表麵（miàn），手觸確認表麵光潔程度，加工（gōng）生（shēng）產時，對第1 張衝壓材（cái）料需清理幹淨，在生產完成後，為模具塗上少（shǎo）量潤滑油。

（2） 定期模具清潔：山每隔一（yī）定時間段，將（jiāng）模具全部拆解（jiě），對模具各部件內外表麵進行徹底清潔，並對照（zhào）標準（zhǔn）檢查是否符合要求，同時（shí），檢查零件磨損（sǔn）、變形或損傷情況，是否需要修複或更換；@模具檢修之後，模具表麵需清理幹淨；．模具裝配前，將安裝配合麵再（zài）次清擦（cā）幹淨，保證模（mó）具能夠順利（lì）安裝而不（bú）劃傷模具表麵；@模具裝好後，對衝頭刃口及下（xià）模表麵清擦，保證零件衝壓質量；0需要注意的問題是，模具部件安裝（zhuāng）不能出錯，否則可能（néng）導致模具嚴重損壞。

5，5模具檢修

由於數控衝床動作（zuò）劇烈，持續作用時間（jiān）短，使得模具工作時瞬（shùn）間承受很大的衝擊力、剪切力以（yǐ）及摩擦力。為了確（què）保模具有一個良好的工作狀態，避（bì）免出現（xiàn）不可（kě）恢複的損壞，必天“；' ' '一一

] 23

護和檢修，及時更新更換零部件。衝床模具的檢修包括模具現場檢（jiǎn）修和模具（jù）定期檢修。

（1） 現場檢修是指數控衝床生產期間，修（xiū）複（fù）模（mó）具（jù）意外出現的輕微磨損、輕微（wēi）損傷、影響到加工件質量的小故障（zhàng），或更換一些易損零件、簡單的維修調試等作業過程。

（2） 定期檢修是指當模具達到所規定的衝壓批次（cì）時，需要開展全（quán）麵檢查和維修的作業過程。主要目的是消（xiāo）除安全隱患，保證生產質量。主要檢修（xiū）項目包括周期性刃磨、調整模具間隙、更換損壞零部件（jiàn）、更換無（wú）法修複的易損（sǔn）件和標（biāo）準件。

5· 6模（mó）具存放

在企業實際生產過程中，模具並非常年使用直至報廢，而是按照生產量的大小，周期性的使用存放（fàng）模（mó）具，為了維持模具能在使用壽命內的正常功能以及確（què）保（bǎo）生產過程的持（chí）續性（xìng），模具必須存放得當，隨調隨（suí）用。

正確存（cún）放方法：（1）模具存放要有專用場地，通風良好，防止潮濕，定置（zhì）定位（wèi），做好記錄；（2）存放前做好防腐防鏽處理；（3）模具長時間使用後會有應力存在，應做好去應力（lì）措施；（4）模具要整體存（cún）放，不可拆解存放（fàng）；（5）模具要輕拿輕放，避免磕碰掉落造（zào）成模具變（biàn）形或損傷；（6）人庫新模具，檢驗合格才能存放；（7）最好平放模具，較大模具放（fàng）在底層（céng）；（8）存放前擦拭模具，並（bìng）注人少許潤滑油，用紙封好，避免灰塵或雜（zá）物落人，導致模具表麵腐蝕劃傷；（9）模具要分類存放保管，不可混放；（10）經維（wéi）修的模（mó）具應檢驗合格試衝後才（cái）能人（rén）庫保存。

5· 7其他事（shì）項

模具使用和維護需要注（zhù）意的其他事項：（1）模具安裝前（qián）應（yīng）全麵嚴格檢（jiǎn）查，清除灰（huī）塵雜物，保證潤滑良好；（2）定期檢查（chá）衝（chōng）床轉柱（zhù）和模具安裝座，保證上下轉盤同軸度在規定精度內；（3）依據裝配程（chéng）序將模具安裝在轉（zhuǎn）塔（tǎ）上，注意安裝方向，特別是有方向要求的模具（例如正方形或其他異型孔）一定要避免裝反；（4）模具（jù）安裝要（yào）用軟金屬（鋁銅）或橡膠製成的工具，防止（zhǐ）敲打時損壞模具；（5）安裝完畢，務必（bì）檢查（chá）安裝底座的緊固螺釘是否鎖緊，避免發生安全事故；（6）根據刃磨條件（jiàn），及時刃磨，否則造成模具加速磨損，影響衝壓質量和使用壽命；（7）模具的運送要十分小心，不（bú）能發（fā）生亂扔亂（luàn）放的情況，否則模具的刃口和導向很容易遭到破壞；（8）批量生產所用模具，必須備份，以便輪換生產，確保生產量（liàng）；（9）定期檢查模（mó）具彈簧使用功能，及時更換因疲勞損傷等原因引起（qǐ）功能失效的彈簧（huáng）。

6結語

數控轉塔衝床以其加工速度快、成形精（jīng）度高以及產品多樣等特點被廣泛應用於鈑金衝壓加工領（lǐng）域。對數控轉塔衝（chōng）床模（mó）具實施正確的使用和維護方法，不（bú）僅可（kě）以發揮模具最佳工作性能，延長模（mó）具（jù）使用壽命，對提高衝壓產品質量，降低生產成本，防止生（shēng）產事故發生同（tóng）樣具有重要意義。本文重點分析了模具使用（yòng）過程（chéng）中（zhōng）存在（zài）的問題（tí），並提出對應解決措施，同時，從（cóng）多個角度對數（shù）控轉塔衝床模具的使用和維（wéi）護提出了建設性的意見（jiàn），希望對生產（chǎn）企業和用戶起到借鑒性的作用。

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