在模具圈里混，不能不懂沖壓模具這18般武藝
一、從廢料情況看出的信息
廢料本質上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過檢查廢料，你可以判斷上下模間隙是否正確。如果間隙過大，廢料會出現粗糙、起伏的斷裂面和一窄光亮帶區域。間隙越大，斷裂面與光亮帶區域所成角度就越大。如果間隙過小，廢料會呈現出一小角度斷裂面和一寬光亮帶區域。
過大間隙形成帶有較大卷邊和邊緣撕裂的孔，令剖面稍微有一薄邊緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和大角度撕裂，導致剖面或多或少地垂直于材料表面。
一個理想的廢料應有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持沖壓力最小并形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點來看，通過增大間隙來延長模具壽命是以犧牲成品孔質量換取的。
二、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)如間隙過大，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，減小毛刺和翻邊，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。
請參照下表選擇模具間隙(表中數據為百分數)
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間隙的選擇（總間隙） |
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材料 |
最小 |
最好 |
最大 |
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紫銅 |
8% |
12% |
16% |
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黃銅 |
6% |
11% |
16% |
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低碳鋼 |
10% |
15% |
20% |
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鋁（軟） |
5% |
10% |
15% |
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不銹鋼 |
15% |
20% |
25% |
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%×材料的厚度=模具間隙 |
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三、如何提高模具的使用壽命
對用戶來講，提高模具的使用壽命可以大大降低沖壓成本。影響模具使用壽命的因素如下：
1、材料的類型及厚度;
2、是否選擇合理的下模間隙;
3、模具的結構形式;
4、材料沖壓時是否有良好的潤滑;
5、模具是否經過特殊的表面處理;
6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;
7、上下轉塔的對中性;
8、調整墊片的合理使用;
9、是否適當采用斜刃口模具;
10、機床模座是否已經磨損;
四、沖壓特殊尺寸孔應注意的問題
(1)最小孔徑沖φ0.8——φ1.6范圍的沖孔請用特殊沖頭。
(2)厚板沖孔時，相對于加工孔徑，請使用大一號的模具。注意：此時，若使用通常大小的模具，會造成沖頭螺紋的破損。
例1、如下表的加工條件，加工孔徑雖然和A工位模具對應，但請使用B工位模具。
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材質 |
板厚(mm) |
孔徑(mm) |
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軟鋼(40Kg/mm2) |
6.0 |
8.2-12.7 |
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4.5 |
11.0-12.7 |
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不銹鋼(60Kg/mm2) |
4.0 |
8.2-12.7 |
例2、如下表的加工條件，加工孔徑雖然和B工位模具對應，但請使用C工位模具。
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材質 |
板厚(mm) |
孔徑(mm) |
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軟鋼(40Kg/mm2) |
6.0 |
22.9-31.7 |
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4.5 |
30.6-31.7 |
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不銹鋼(60Kg/mm2) |
4.0 |
22.9-31.7 |
(3)沖頭刃口部分，最小寬度與長度的比例一般不應小于1:10。
例3、長方形沖頭，刃口長度80mm時，刃口寬度取≥8mm最合適。
(4)沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關系。建議沖頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。
五、模具的刃磨
1、模具刃磨的重要性
定期刃磨模具是沖孔質量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機器的使用壽命，要掌握正確的刃磨時機。
2、模具需要刃磨的具體特征
對于模具的刃磨，沒有一個嚴格的打擊次數來確定是否需要刃磨。主要取決于刃口的鋒利程度。主要由以下三個因素來決定：
(1)檢查刃口的圓角，如果圓角半徑達到R0.1毫米(最大R值不得超過0.25毫米)就需要刃磨。
(2)檢查沖孔質量，是否有較大的毛刺產生?
(3)通過機器沖壓的噪聲來判斷是否需要刃磨。如果同一副模具沖壓時噪聲異常，說明沖頭已經鈍了，需要刃磨。
注：刃口邊緣部變圓或刃口后部粗糙，也要考慮刃磨。
3、刃磨的方法
模具的刃磨有多種方法，可采用專用刃磨機也可在平面磨床上實現。沖頭、下模刃磨的頻度一般為4：1，刃磨后請調整好模具高度。
(1)不正確刃磨方法的危害：不正確的刃磨會加劇模具刃口的迅速破壞，致使每次刃磨的打擊次數大大縮小。
(2)正確的刃磨方法的益處：定期刃磨模具，沖孔的質量和精度可以保持穩定。模具的刃口就損壞較慢，壽命更長。
4、刃磨規則
模具刃磨時要考慮下面的因素：
(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃口的鋒利程度。
(2)砂輪表面要清理干凈。
(3)建議采用一種疏松、粗粒、軟砂輪。如WA46KV
(4)每次的磨削量(吃刀量)不應超過0.013毫米，磨削量過大會造成模具表面過熱，相當于退火處理，模具變軟，大大降低模具的壽命。
(5)刃磨時必須加足夠的冷卻液。
(6)磨削時應保證沖頭和下模固定平穩，采用專用的工裝夾具。
(7)模具的刃磨量是一定的，如果達到該數值，沖頭就要報廢。如果繼續使用，容易造成模具和機器的損壞，得不償失。
(8)刃磨完后，邊緣部要用油石處理，去掉過分尖銳的棱線。
(9)刃磨完后，要清理干凈、退磁、上油。
注：模具刃磨量的大小主要取決于所沖壓的板材的厚度。
六、沖頭使用前應注意1、存放
(1)用干凈抹布把上模套里外擦干凈。
(2)存放時小心表面不要出現刮痕或凹痕。
(3)上油防銹。
2、使用前準備
(1)使用前徹底清潔上模套。
(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有，用油石去除。
(3)里外上油。
3、安裝沖頭于上模套時應注意事項
(1)清潔沖頭，并給其長柄上油。
(2)在大工位模具上把沖頭插入上模套底部，不能用力。不能用尼龍錘。安裝時，不能通過旋緊上模套上的螺栓來固定沖頭，只有在沖頭正確定位后才能旋緊螺栓。
4、安裝上模組合入轉塔
如果想延長模具使用壽命，上模套外直徑和轉塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請小心執行下列程序。
(1)清潔轉塔孔的鍵槽和內直徑并上油。
(2)調整上模導套的鍵槽，使之與轉塔孔的鍵吻合。
(3)把上模套導直直地插入塔孔，小心不能有任何傾斜。上模導套應該靠自身重量滑入轉塔孔。
(4)如果上模套向一邊傾斜，可用尼龍錘之類的軟材料工具把它輕輕敲正。重復敲擊直至上模導套依靠自身重量滑入正確位置。
注意：不能用力于上模導套外直徑，只能在沖頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部，以免損壞轉塔孔，縮短個別工位使用壽命。
七、模具的檢修
如果沖頭被材料咬住，取不出來，請按如下所記項目檢查。
1、沖頭、下模的再刃磨。刃口鋒利的模具能加工出漂亮的切斷面，刃口鈍了，則需要額外的沖壓力，而且工件斷面粗糙，產生很大的抵抗力，造成沖頭被材料咬住。
2、模具的間隙。模具的間隙如果相對板厚選得不合適，沖頭在脫離材料時需要很大的脫模力。如果是這個原因沖頭被材料咬住，請更換合理間隙的下模。
3、加工材料的狀態。材料弄臟了、或者有污垢時，臟東西附著到模具上，使得沖頭被材料咬住而無法加工。
4、有變形的材料。翹曲的材料在沖完孔后，會夾緊沖頭，使得沖頭被咬住。有翹曲的材料，請弄平整后再加工。
5、彈簧的過度使用。會使得彈簧疲勞。請時常注意檢查彈簧的性能。
八、注油
油量和注油次數視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無銹無垢的材料，要給模具注油，注油點為導套、注油口、刀體與導套的接觸面、下模等。油用輕機油。
有銹有垢的材料，加工時鐵銹微粉會吸入沖頭和導套之間，產生污垢，使得沖頭不能在導套內自由滑動，這種情況下，如果上油，會使得銹垢更容易沾上，因此沖這種材料時，相反要把油擦干凈，每月分解一回，用汽(柴)油把沖頭、下模的污垢去掉，重新組裝前再擦干凈。這樣就能保證模具有良好的潤滑性能。
九、模具使用過程中經常出現的問題及解決方法
問題一、板材從夾鉗口脫出
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原因 |
解決方法 |
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模具卸料不完全 |
1.采用帶斜度的沖頭 |
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2.在板材上涂潤滑液 |
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3.采用重載模具 |
問題二、模具磨損嚴重
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原因 |
解決方法 |
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不合理的模具間隙（偏小） |
增加模具間隙 |
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上下模座不對中 |
1.工位調整，上下模對中 2.轉塔水平調整 |
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沒有及時更換已經磨損的模具導向組件及轉塔的鑲套 |
更換 |
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沖頭過熱 |
1、在板料上加潤滑液 2、在沖頭和下模之間保證潤滑 3、在同一個程序中使用多套同樣規格尺寸的模具 |
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刃磨方法不當，造成模具的退火，從而造成磨損加劇 |
1、采用軟磨料砂輪 2、經常清理砂輪 3、小的吃刀量 4、足量的冷卻液 |
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步沖加工 |
1、增大步距 2、采用橋式步沖 |
問題三、沖頭帶料及沖頭粘連
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原因 |
解決方法 |
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不合理的模具間隙（偏小） |
增加模具間隙 |
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沖頭刃口鈍化 |
及時刃磨 |
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潤滑不良 |
改善潤滑條件 |
問題四、廢料反彈
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原因 |
解決方法 |
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下模問題 |
采用防彈料下模 |
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對于小直徑孔間隙減少10% |
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直徑大于50.00毫米，間隙放大 |
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凹模刃口側增加劃痕 |
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沖頭方面 |
增加入模深度 |
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安裝卸料聚胺酯頂料棒 |
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采用斜刃口 |
問題五、卸料困難
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原因 |
解決方法 |
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不合理的模具間隙（偏小） |
增加模具間隙 |
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沖頭磨損 |
及時刃磨 |
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彈簧疲勞 |
更換彈簧 |
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沖頭粘連 |
除去粘連 |
問題六、沖壓噪音
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原因 |
解決方法 |
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卸料困難 |
增加下模間隙、良好潤滑 |
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增加卸料力 |
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采用軟表面的卸料板 |
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板料在工作臺上及轉塔內的支撐有問題 |
采用球面支撐模具 |
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減小工作尺寸 |
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增加工作厚度 |
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板料厚 |
采用斜刃沖頭 |
十、使用特殊成型工具的注意事項
1、不同型號的機器滑塊的行程不同，因此要注意成型模具封閉高度的調整。
2、一定要保證成型充分，因此需要仔細調整，每次調整量最好不要超過0.15毫米，如果調整量過大，容易造成機器的損壞和模具的損壞。
3、對于拉伸成型，請選用輕型彈簧組件，以防止板料的撕裂，或因變形不均勻卸料困難等。
4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具，防止板料傾斜。
5、成型位置應當盡量遠離夾鉗。
6、成型加工最好放在加工程序的最后來實現。
7、一定要保證板材良好的潤滑。
8、定貨時注意特殊成型工具的讓位問題，如果兩個成型的距離比較近，請一定要跟本公司銷售員進行溝通。
9、因為成型工具需要較長的卸料時間，因此成型加工時一定要采用低速，最好要有延時。
十一、使用長方形切斷刀的注意事項
1、步距盡量大，要大于整個刀具長度的80%。
2、最好通過編程來實現跳躍步沖。
3、建議選用斜刃口模具。
十二、在不超過機器公稱力的情況下如何沖孔
生產過程中需要沖大于114.3mm直徑的圓孔。如此大的孔會超出機器公稱力上限，特別對于高剪切強度材料。通過多次沖孔的方法沖出大尺寸孔可以解決這一問題。使用小尺寸模具沿大圓周長剪切可以降低一半或更多的沖壓力，在你已經擁有的模具中可能大部分模具都能做到。
十三、一個沖大圓孔的簡易方法
這種凸透鏡的模具可被制成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出沖床公稱力，我們推薦使用(A)方案。用此模具沖出圓形的周邊。如果孔徑能在沖床公稱力范圍內沖成，那么一個放射形模具和一凸透鏡模具就能在四次之內沖壓出所需的孔而無須旋轉模具(B)
十四、最后才向下成形
當選用成形模具時，應避免進行向下成形操作，因為這樣會占用太多垂直空間和導致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入下模，然后被拉出轉塔，然而，如果向下成形是唯一的工藝選擇，那么應該把它作為對板材的最后一步處理工序。
十五、防止材料扭曲
如果你需要在板材上沖切大量孔而板材又不能保持平整，成因可能是沖壓應力累積。沖切一個孔時，孔周邊材料被向下拉伸，令板材上表面拉應力增大。下沖運動也導致板材下表面壓應力增大。對于沖少量的孔，結果不明顯，但隨著沖孔數目的增加，拉應力和壓應力也成倍增加直到令板材變形。
消除這種變形的方法之一是：每隔一個孔沖切，然后返回沖切剩余的孔。這雖然在板材上產生相同的應力，但瓦解了因同向連續一個緊接一個地沖切而產生拉應力/壓應力積聚。如此也令第一批孔分擔了第二批孔的部變形效應。
十六、如果你的不銹鋼翻邊變形
在制造翻邊之前向材料施用優質成形潤滑劑，這能令材料更好地從模具中分離出來，在成形時順暢地在下模表面移動。如此給予材料一個更好的機會去分布被彎曲和被拉伸時產生的應力，防止在成形翻邊孔邊上出現的變形和翻邊孔底部的磨損。
十七、克服卸料困難的幾點建議
1、使用帶有細芯膠粒的沖頭。
2、增加下模間隙。
3、檢查彈簧的疲勞程度。
4、使用重載型模具。
5、適當采用斜刃口模具。
6、潤滑板材。
7、大工位模具需要安裝聚胺脂卸料頭。
十八、造成廢料反彈的主要原因
1、刃口的鋒利程度。刃口的圓角越大，越容易造成廢料反彈。
2、模具的入模量。每個工位模具沖壓時，入模量的要求是一定的，入模量小，易造成廢料反彈。
3、模具的間隙是否合理。不合理的模具間隙，易造成廢料反彈。
4、被加工板材的表面是否有油污。
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