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1、数控冲下料,一、数控冲床介绍1、数控冲床的定义：我公司的数控冲床又叫数控转塔冲床，它的英文缩写是NCT(Numerical Control Turret Punch Press)。数控转塔冲床(NCT)集机、电、液、气于一体化，是在板材上进行冲孔加工、浅拉深成型的压力加工设备。,2、数控转塔冲床(NCT)的主要组成：（1）主机 主机是数控机床的主题，包括机床床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件，他是用于完成各种加工的机械部件。（2）数控装置 数控装置是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的,零件程序，并完成输入信息的存储、数据的

2、变换、插补运算以及实现各种控制功能。（3）驱动装置 驱动装置是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。,（4）辅助装置 辅助装置是指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却系统、排屑装置、润滑系统、照明、监测系统等。它包括液压和气动装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。（5）编程及其他附属设备 编程及其他附属设备可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。,3、数控转塔冲床(NCT)工作

3、流程：数控转塔冲床(NCT)是通过编程软件（或手工）编制的加工程序，对板材进行X、Y方向的精确定位，由伺服送料机构将板料送至需加工的位置，同时由模具选择系统自动选择模具库中相应的模具，利用液压动力系统按程序进行冲压，自动加工不同尺寸和孔距的不同形状的孔，也可用小冲模以步冲方式,冲大的圆孔、方形孔、腰形孔及各种形状的曲线轮廓，也可进行特殊工艺加工，如百叶窗、浅拉伸、压窝、翻边孔、加强筋、步冲成形、步冲弯边、压印及标志孔等。,4、什么是喉深 数控转塔冲床(NCT)的喉深是指冲压中心至床身侧板的距离。喉深的大小直接决定加工板材的宽度尺寸大小（即沿床身长度方向加工的板材尺寸）。我们公司的数控转塔冲床加

4、工工件的最大工作尺寸为（一次定位尺寸）3048mm1524mm。,5、加工原理：將数字信息送入专用的或通用的计算机,计算机对输入的信息进行处理和运算,发出各种指令來控制机床的伺服系統或其它执行元件,使机床自动加工出所需要的工件或产品.,FINN POWER C6数控冲床的主要技术参数：（1）工件最大工作尺寸（一次定位尺寸）：3048 mm x 1524 mm（2）最小工件尺寸：300 mm x 100mm（3）最大的工件重量200 kg（4）X 轴行程：3144 mm（5）X 轴移动速度（最大）：2 m/S,（6）Y 轴行程：1605 mm（7）Y 轴移动速度（最大）：1.5m/S（8）工件的

5、移动速度（最大）：2.5m/S（9）转塔上的模座数量：20 pcs（10）冲孔的最大直径：89 mm（由工位决定）（11）冲孔厚度（最大）：5 mm,（12）夹钳数量标准配置：气动，3 个（13）压缩空气的最小压力6 bar（14）X/Y轴孔位偏差0.1 mm.（15）X/Y轴 孔距偏差 0.05 mm（16）分度工位偏差 0.1（17）X/Y 轴定位精度 Pa0.08 mm(0.04 mm),二、数冲模具1、冲孔的基本理论(1)冲压过程 模具的详细冲压过程见图1,冲压时会在材料的断面形成塌陷带、光亮带、撕裂带和毛刺四部分,见图2,其各部分的尺寸受材料厚度和模具间隙等因素影响会有所不同。,图一

6、,图二,2、保证最佳的模具间隙 模具间隙是指模具的凸模和凹模工作部分尺寸之差,即当凸模进入凹模时,凸、凹模之间的距离,通常指的是总间隙。总间隙=冲头两侧的间隙之和=凹模间隙1+凹模间隙2 模具间隙示意图如下图图三所示,图三,间隙是数控模具使用中一个不可忽视的重要参数,间隙选择是否合适直接影响到零件的加工质量、尺寸精度、冲裁力大小和模具使用寿命。间隙的大小应按被冲裁材料的厚度和力学性能来决定,材料越硬越厚,间隙也应越大。模具间隙如果选择合理,由凸模和凹模刃口产生的两个裂纹将连成一直线,靠近凹模的工件下部是一条带有小圆,角的光亮带,靠近凸模的工件上部略成锥形,表面粗糙,但断面没有裂口和裂纹,毛刺正

7、常,冲切力均衡,冲切质量良好。如果间隙过小,上下两裂纹互不重合,相距彼此平行,当材料最后撕裂分离时,由于挤压会使两缝之间的断面出现毛刺或裂口,工件断面出现二次光亮带。,当间隙过大时,上下裂缝也不重合,冲厚料时则类似镦压加工,此时在落料靠近凹模的外边,冲孔靠近凸模的内边会产生很大的圆角;冲薄料时则近似拉伸,材料将被拉伸到凸模和凹模的间隙中,直到拉断为止,工件断面会产生拉断毛刺。间隙越大,断裂面与光亮面形成的角度就越大,冲孔时会形成卷边和断裂,甚至出现一个薄缘突起。,反之,如果间隙过小,废料会出现小角度断裂面和较大的光亮面。正确选用模具间隙的优点:延长模具使用寿命。退料效果好。减少毛刺和塌陷带。冲

8、孔质量高。减小模具带料的可能。冲孔所需冲切力最小。减少撕裂带宽度。,模具间隙的选择：不锈钢、硅钢、青铜：（20%-24%）t 普通钢：(18%-22%)t 黄铜、硬铝、紫铜、防锈铝：(15%-20%)t 软铝：(10%-15%)t 上述薄板尽可能取下限值，厚板尽可能取上限值，其中t为板厚。,3、适时刃磨可有效延长模具的使用寿命 模具需要刃磨的具体特征：（1）检查刃口的圆角，如果圆角半径达到0.1毫米（最大R值不得超过0.25毫米）就需要检查刃磨了。（2）检查冲孔质量，是否有较大的毛刺产生。（3）通过机器冲压的噪声来判断是否需要刃磨。如果一副模具冲压时噪声异常，说明冲头已经钝化了，需要刃磨。,实

9、践表明,经常进行微量的刃磨而不是等到非磨不可时再刃磨,不仅会保持良好的工件质量,减小冲裁力,而且可使模具寿命延长一倍以上。当模具R值增至0.2mm时，操作员需及时对模具进行修磨。模具R角变钝的判定：对按标准选择的上、下模具加工出的零件的反面出现的毛刺进行观察和测量包括毛刺在内的厚度，若毛刺大于3%板厚，则模具需修磨。,除了知道模具何时刃磨之外,掌握正确的刃磨方法尤其重要。刃磨不正确会降低模具的寿命。模具刃磨规程如下:1)刃磨时,将冲头竖直夹持于平面磨床磁性卡盘的v型槽或夹具内,每次磨削量为0.030.05mm,重复磨削直至冲头锋利,最大磨削量一般为0.10.3mm。2)使用烧结氧化铝砂轮,磨粒

10、大小4660,最好选适用于高速钢磨削的砂轮。,3)当磨削力大或模具接近砂轮时,加冷却 液可防止模具过热而开裂或退火,应按照制造商要求选用优质多用途冷却液。4.模具的正确使用和维护 数控冲床模具的使用寿命,除了取决于合理的模具结构,高的制造精度,良好的热处理效果以及正确地选用冲床、冲床的模具安装精度等因素外,模具的正确使用、保养和维护也是不可忽视的环节,对此应注意以下几点:,(1)模具安装使用前应严格检查,清除脏物,检查模具的导向套和模具是否润滑良好。(2)定期对冲床的转盘及模具安装底座进行检查,确保上下转盘的同轴精度。(3)按照模具的安装程序将凸凹模在转盘上安装好,保证凸凹模具的方向一致,特别

11、是具有方向要求的(非圆形和正方形)模具更要用心,防止装错、装反。,(4)模具安装完后,应检查模具安装底座各紧固螺钉是否锁紧无误。(5)冲床模具的凸模和凹模刃口磨损时应停止使用,及时刃磨,否则会迅速扩大模具刃口的磨损程度,加速模具磨损,降低冲件质量和模具寿命。(6)对于批量生产所使用的通用模具,应有备份,以便轮换生产,保证生产所需。,(7)冲压人员安装模具应使用较软的金属(如铜、铝等)制成操作工具,防止安装过程中敲、砸时损坏模具。(8)模具运送过程中要轻拿轻放,决不允许乱扔乱碰,以免损坏模具的刃口和导向。(9)模具使用后应及时放回装满油的塑料盒里面保存。(10)保证模具的使用寿命,还应定期对模具

12、的弹簧进行更换,防止弹簧疲劳损坏影响模具使用。,5、冲床模具使用中常见问题(1)凸模磨损太快 主要原因:模具间隙偏小,一般建议模具总间隙为材料板厚的20%25%。凸凹模具的对中性不好,包括模座和模具导向组件及转塔镶套精度不足等原因造成模具对中性不好。凸模温度过高,主要是由于同一模具连续长时间冲压造成冲头过热。模具刃磨方法不当,造成模具退火,磨损加剧。,局部的单边冲切,如步冲、冲角或剪切时,侧向力会使冲头偏向一边,该边的间隙减小,造成模具磨损严重,如果机床模具安装精度不高,严重的会使冲头偏过下模,造成凸模和凹模损坏。(2)模具带料问题模具带料会造成废料反弹,其相关因素:模具刃口的锋利程度,刃口的

13、圆角越大,越容易造成废料反弹。,模具的入模量,机床每个工位的入模量是一定的,模具入模量小,容易造成废料反弹。模具的间隙是否合理,如果模具间隙不合适,容易造成废料反弹。被加工板材表面是否存在较多的油物。弹簧疲劳损坏。防止模具带料的方法:使用专用的防带料凹模。模具经常刃磨保持锋利,并退磁处理。增大凹模间隙。采用斜刃口模具代替平刃口模具。模具安装退料器。合理增大模具的入模量。检查模具弹簧或卸料套的疲劳强度。,(3)模具对中性问题模具在使用中容易发生冲芯各侧位置的磨损量不同,有的部分有较大划痕,磨损较快,这种情况在细窄的长方模具上特别明显。该问题主要原因:机床转塔设计或加工精度不足,主要是上下转盘的模

14、具安装座的对中性不好。模具的设计或加工精度不能满足要求。模具凸模的导套精度不够。模具间隙选择不合适。模具安装座或模具导套由于长期使用磨损造成对中性不好。,为防止模具磨损不一致,应:定期采用对中芯棒对机床转塔和安装座进行对中性检查调整。及时更换模具导套并选用合适间隙的凸凹模具。采用全导程模具。加强操作人员的责任心,发现后及时查找原因,避免造成更大损失。,(4)特殊成形模具使用为满足生产需要,经常需要使用成形模具或特殊模具,主要有桥形模具、百叶窗模具、沉孔形模具、翻孔攻螺纹模具、凸台模具、拉伸模具、组合式模具等,使用特殊或成形模具可以大大提高生产效率,但是成形模具价格较高,通常是普通模具的45倍。

15、为避免失误,应注意和遵循以下原则:模具安装时进行方向检查,确保模具凸凹模安装方向一致。,根据要求正确调整模具的冲压深度,每次调整最好不超过0.15mm。使用较低的冲切速度。板材要平整无变形或翘起。成形加工位置应尽量远离夹钳。成形模具使用时应避免向下成形操作。冲压时按照先普通模具冲压,最后使用成形模具,6、消除和减少粘料的方法 由于冲压时的压力和热量,会将板料的细小颗粒粘结于冲头表面,导致冲孔质量差。去除粘料可用细油石打磨,打磨方向应与冲头运动的方向相同,这样光后会避免进一步粘料的产生。不要用粗纱布等打磨,以免冲头表面更粗糙,更容易出现粘料。合理的模具间隙、良好的冲压工艺,以及必要的板料润滑,都

16、会减少粘料的产生。防止过热,一般采用润滑的方式,这样会减少摩擦。如果无法润滑或出现废料回弹,可采取以下方法:,交替使用多个相同尺寸的冲头轮流冲压,可使其在被重复使用之前有较长的冷却时间。将过热模具停歇使用。通过编程控制换模,中断其长时间重复工作,或降低其冲压频率。尽量避免冲切过窄条料。当模具用于冲切宽度小于板材厚度的板料时,会因侧向力作用而使冲头弯曲变形,令一侧的间隙过小或磨损加剧,严重时会刮伤下模,使上下模同时损坏。,建议不要步冲宽度小于2.5倍板材厚度的窄条板料。剪切过窄条料时,板料会倾向弯入下模开口中,而不是被完全剪掉,甚至会楔入冲模的侧面。如果无法避免上述情况,建议使用退料板对冲头有支

17、撑作用的全导向模具。,7、板材脱离夹钳的原因（1）板材不平（2）机床运动速度过快（3）上下模具调节、安装不良（4）模具间隙选择不合理（5）模具刃口不锋利,三、板材冲裁前，冲裁后的要求 板材在冲裁前应先经调平，调平的作用：1、能有效消除内应力 2、保证平面度 3、减小冲压吨位 4、延长模具使用寿命,所以板材必须经调平后才允许上数控冲床加工（厚度1-2mm平面度在4mm以内的板材除外），调平后整张板的平面度应保证在4mm以内，周边不能有挤压伤，板材加工成零件后表面不允许有影响产品质量的明显划伤，对于表面要求无划痕的有色金属零件，所用板材整张平面度达不到上述要求时尽可能采用手工调平（选用锤头平整的木

18、锤或橡皮锤）。,四、FINN POWERC6的极限尺寸 模具冲孔的最大极限尺寸由冲床的冲裁力决定，C6冲床最大冲裁力30吨,分度工位最大冲裁力为25吨。推荐如下经验公式：,冲裁力T（吨）=模具刃口周长（mm）*板厚（mm）*剪切应力/1000，常用材料的剪切应力值可参考如下数据：软铝：25紫铜、防锈铝：35硬铝、黄铜：45普通钢：52硅铜、青铜：65不锈钢：70,举例：如本机床需在4mm厚的普通钢板上冲一个直径为10mm的孔；其计算方法如下：T=3.14*10*4*52/1000=6.53 这一极限尺寸可以通过修理模具来改变，其方法是通过修磨模具刃口呈一定弧度来减小模具与板料的接触面积以减小冲

19、裁力，从而在冲裁力一定时提高极限尺寸。,模具冲孔的最小极限尺寸由板厚及材料决定：铝：最小冲孔尺寸1倍板厚碳钢：最小冲孔尺寸15倍板厚不锈钢：最小冲孔尺寸2倍板厚,五、废料反弹的产生原因、采取 预防措施:1、模具刃口不锋利是造成废料反弹的主要原因（刃口圆角越大，越易发生废料反弹）。2、模具间隙原则不合理，容易造成废料反弹，根据不同的板厚及材质选择合理的间隙。,3、模具入模量不足易造成废料反弹，采用“无废料”结构下模时，上模须冲入下摸至少2.5mm才能达到废料反弹的效果。,六、数控冲床的台位结构 我们的数控冲床一共有20个台位，分为A、B、C、D四个工位。其中15号和17号位复合工位，5号、9号、

20、13号、19号位旋转工位。尺寸范围：A工位：0-12.71（mm）B工位：12.71-31.75（mm）C工位：31.75-50.80（mm）D工位：50.8-89（mm）,七、注意事项：1、在现有的模具间隙配制下，最大冲压板厚限制（铝板不大于5mm；碳钢板不大于4mm；不锈钢不大于1.5mm）。冷轧板、热轧板小于等于3mm。2、15号及17号复合模站最大冲压板厚限制（碳钢板不大于3mm；不锈钢不大于1mm）。3、冲头直径应从小到大的次序依次编程。,4、多孔冲时，应仔细考虑冲孔的次序，以防止工件变形。5、编程员应尽量提高材料的利用率。材料利用率不小于80%。6、用成形模具冲制时，一般应安排在最后进行。7、注意夹钳安全区。,8、连续步冲的节距至少为工件的厚度。9、当用长方形冲头冲孔时，应按长边方向冲。10、开缺口不宜用与缺口尺寸相同的刀具。11、及时排除余料，存在余料会对工件产生不希望的影响，例如板材压痕。,12、步冲：步冲不采用旋转工位。步距（节距）必须大于所冲材料的板厚。步冲的最小步距应由机床本身给出。步冲节距计算：P=2*S*（D-S）P步冲节距；S允差，即为步冲中毛刺状突起；D冲头直径。,