多工位级进模高速冲压时存在的问题及其对策.pdf
《多工位级进模高速冲压时存在的问题及其对策.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多工位级进模高速冲压时存在的问题及其对策.pdf（3页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
模具工业!
#$%#&总!
（!
多工位级进模高速冲压时存在的问题及其对策桂林电器科学研究所）广西桂林&*（*+李光华,摘要-叙述了多工位级进模在高速冲压时，常出现的问题及解决方法，可供多工位级进模的设计、生产使用作参考。
关键词级进模高速冲压对策!
#$%&（%）!
#$%&（#）*#+,*-,./,.,/0*$#1*-2）$,./&3-#）4（-,0$&*,-,&.$%&/%#*,5#1,#2.1-#）#2*4%#*6#%#$4-3&%62%176,88&4（1*#%5#2*2%#3#%#.8#3&%-#1#*,/.2.1）2.4328-4%#&3）4（-,0$&*,-,&.$%&/%#*,5#1,#*9*+,-.&/$%&/%#*,5#1,#7,/0*$#1*-2）$,./7）#2*4%#*#!
拨叉式侧向弯曲装置拨叉式侧向弯曲装置如图&所示。
其工作过程为：
打杆!
向下运动，拨叉（顺时针转动，限位压料杆.压住工件&，下模成形杆受拨叉（作用向右撞击工件&，使之弯曲成形。
当上模连同打杆!
上行时，弹簧*复位，推动成形杆向左后退，条料便可!
自由送进，完成一次冲压行程。
（引言/0金属引脚框架、接插件端子不仅产量大、精度高，且成形工艺较复杂。
由于采用带料生产，有的后道工序需要成卷收取废料。
因此，类似零件适合采用多工位级进冲模进行大批量自动化生产。
高速冲压成形是利用高速冲床、模具及各种辅助设备，完成零件的冲压成形加工。
高速冲床的冲压速度高，目前，世界上高速冲床的冲次达*冲次1234。
在实际运用中，根据零件材料、加工件成形的复杂程度以及周边设备的适应程度，采用不同的冲压速度。
在日本，实用的冲压速度为：
/0金属引脚框架：
5&次1234；接插件端子：
65（次1234；金属薄片冲裁：
（&5!
&次1234。
高速冲压的速度不仅受到高速冲床本身的技术水平限制，还受所加工冲压零件产量、零件冲压工艺性能、周边机械如送料机、卷取机的性能等诸多因素的影响。
我国目前生产的接插件模具用于实际生产最高冲压速度在&次1234左右。
采用高速冲压生产需要具备以下条件：
）（+市场需求。
只有市场需求量大的产品，才需采用高速冲压成形。
）!
+冲压零件本身的可高速冲压工艺性。
）+高速冲床与周边设备配套。
收稿日期：
（777年（月（6日）*+模具的设计、制造水平。
!
高速冲压时存在的问题及对策!
#（废料上跳在高速冲压中废料上跳会造成产品报废，严重时引起模具损坏。
引起废料上跳主要原因有以下几方面：
）（+根据高速冲床的机械特性，机床自身的振动频率与转动频率相同时，产生共振，这时，凹模内部的废料产生上下的跳动幅度增大，使最上层的废料容易上跳。
因此在高速冲床的安装时，注意采取防震措施，并避开冲床的共振频率进行冲压加工。
）!
+模具刚性低引起模具的微振动影响。
模具下模座刚性低，且模具的长宽尺寸与漏料孔尺寸相对比较小时，在高速冲压下会引起模具的微振动，从而诱发废料上跳。
因此，在冲床上安装模具时，可加工专用垫块提高模具刚性。
）+润滑油太多的影响。
由于润滑油会在废片与废片之间形成油膜，当油膜太厚时，就象在废片与废片之间有一层弹簧垫一样，使最上层的废料易于跳出凹模面。
因此，注意在高速冲压时，带料的表面适当地涂抹少量油就可以了。
）*+润滑油粘度的影响。
润滑油的粘度太高，会增加废料与废料之间油膜弹簧垫作用，而且由于凸模与废料之间的粘结作用，当凸模快速上升时，易引万方数据模具工业!
#$%#&总!
（!
（起废料上跳。
特别是当废料厚度）#*，废料质量较轻时，粘度高的润滑油更容易引起废料上跳。
因此，应选择合适粘度的润滑油。
+&,凸模进入凹模深度的影响。
凸模进入凹模内的插入量应适当，尽可能深一些，对防止废料上跳有利。
但插入过深时，会影响凹模的寿命，使凹模刃口易磨损，形成倒锥面，引起废料上跳。
凸模进入凹模的插入量，应根据带料厚度决定，其取值范围可大致根据冲压材料的厚度决定，一般为#!
-#&*。
当带料厚#!
*以下时，取#!
*；带料厚#!
-#&*时，取带料同值；带料厚#&-（*时，取#&*。
+.,凸模头部的微磁化现象的影响。
在高速冲压加工中，凸模很容易微磁化，当被加工材料为磁性体材料时，这种微磁力能吸附废料上跳，因此，应对凸模进行退磁处理，在凸模刃磨后，也应对凸模、相应模板等零件进行退磁处理。
+/,冲裁间隙不均匀的影响。
当冲裁间隙不均匀时，废料周边的光亮面、断裂面不一致，造成废料受力不平衡，使凹模里的废料旋转上跳。
+0,凸模、凹模刃口磨损的影响。
凸模进入凹模的插入量过大，或模具调整不合适等原因引起凹模的刃口部位偏磨损，而产生倒锥面1会产生废料上跳。
此时应及时刃磨凸、凹模，调整模具的凸、凹模间隙及插入量。
+2,设计的凸模形状不合理，废料太薄、太小或处于周边开放状态，也是引起废料上跳的原因。
对此，在模具凸、凹模设计时应予以考虑如下方案：
!
对于薄板小圆孔冲裁，在工艺条件允许情况下，可在凹模刃口下开两斜沟，使废料在下降时逐渐卡紧；对于废料太小，外周边开放的情况可改变凸模的形状，使凹模对废料形成四周约束；#设计允许的话，在凸模下部装弹顶装置或通压缩空气；$采用凹模抽吸废料。
!
#!
废料堵塞落料孔高速冲压中有时会产生废料堵塞漏料孔，其原因是漏料孔漏料不畅。
废料堵塞的结果是使凸模折断、凹模刃口损坏。
废料堵塞的主要原因有以下几个方面：
+（,润滑油太多。
当润滑油过多时，在刃口下面的漏料部分与垫板之间会存集过多的油，使冲压废料在漏料孔内不易落下，而集成团块状，由此而引发废料堵塞。
在这种情况下，在凹模下采取真空抽吸，是解决废料堵塞的一个有效方法。
+!
当润滑油的粘度较高时，象粘接剂一样，使废料粘接堵塞在凹模漏料孔，从而产生废料堵塞。
+,冲裁间隙不均匀。
当冲裁间隙不均匀时，冲裁的断面形状不一致，在凹模侧废料受冲裁力也不一致，切断面少的一边凹模的侧面对废料作用力较弱，容易造成废料的翻转。
如果这种翻转发生在凹模切口的上方，就会产生废料上跳。
如果发生在凹模切口的下方，就易产生废料堵塞，应在显微镜下仔细观察废料的侧面，对间隙作适当调整，可微调凸模或凹模的刃口，修正到合适为止。
+3,凹模刃口前端的偏磨损引起倒锥的影响。
当凹模刃口前端有倒锥刃口时，冲切的废料被强行压入凹模，就易产生废料堵塞现象。
当堵塞现象严重时，造成凹模裂纹，甚至损坏。
引起偏磨损的原因是凸、凹模位置偏移或凸模的导向精度不好，强度不够，或由于送料错误1产生叠片，造成切偏。
解决的方法是及时刃磨，调整凸、凹模间隙，加强细小凸模的导向。
+&,凸模小圆角的磨损影响。
当凸模上圆角小于料厚的（4!
时，锐角部分的磨损加剧，特别是在高速冲压时，小!
角的磨损显著加快。
由于制品形状的要求，凸模的锐角!
的尺寸要求较小，一般薄板取!
*56与板厚尺寸相同；凸模上小!
会造成凸模局部磨损，在磨损部位，易产生毛刺，而诱发废料堵塞。
因此，当产品需要较小的!
圆角时，可局部加大这一部分的冲裁间隙，以减少凸模的磨损，常用的方法是将凸、凹模的!
值取相同值。
例如当直线部分和大!
部分的间隙为#（*，凸、凹模的刃口圆角!
7#（*时，在锐角部分的间隙取#（3*。
+.,凹模刃口高度与漏料斜度的影响。
凸、凹模间隙小于#*的精密冲裁，一般凹模有效刃口高度取*左右，并有#（8-#8斜度，刃口下部可取更大的漏料斜度（8-!
8。
设计成这样两段斜度，对减少废料堵塞是有效的，但加工较困难，加工时间较长，且刃口部分的高度不易控制，刃口直壁部分取!
-*，以下加工成漏料斜度。
+/,垫板漏料孔形状的影响。
垫板的漏料孔尺寸必须大于凹模的漏料孔尺寸，但过分地加大垫板漏料孔尺寸，当废料从凹模孔内落下时，在垫板内会发生翻转，妨碍废料平滑地落入模座，这样会使废料在垫板内发生堵塞。
一般垫板上的漏料孔是在凹模漏万方数据模具工业!
#$%#&总!
（!
料孔基础上单边放大#!
）#&*较合理。
+,-凹模镶块拼合处的影响。
当凹模采用镶拼结构时，在凹模拼块之间有间隙，废料就会在该处产生毛刺，间隙加大，毛刺亦增大，就会产生废料堵塞现象。
过大的毛刺会使废片叠成棒状，这是废料堵塞的初期现象。
在高速冲压的状态下，就会发展到废料堵塞。
因此，在凹模镶块装配时，一般凹模周边采用矩形框结构或.形槽结构固定，应有一定的过盈量镶块，一般取&）（!
*。
!
#凸、凹模间隙过大在高速冲压加工中，单位时间内的冲压次数增多，凸、凹模的磨损加快，为延长模具寿命需适当地减小凸、凹模的间隙。
对于精密接插件冲裁，送料步距!
*以下，带料宽度&*以下，板厚#&*以下，冲压速度）&次/*01，切断面光亮带板厚2以上，对于精密冲压加工凸、凹模冲裁间隙取+2）&2-!
，最多不超过+32）42-!
，冲出的光亮带占板厚的&2）42，且冲裁尺寸较稳定。
而对于锐角较小时的冲件情况（!
/!
），如果在显微镜下仔细观察冲件，当零件采用等间隙冲裁时，初始冲裁时锐角部位的冲裁光亮带比其它部分多。
加大部位的冲裁间隙，使冲裁面光亮带与各处大致相同，可以减少角部位的损耗，提高凸模寿命。
在高速冲压情况下，为了使小角处的磨损与其它部位接近，小处的冲裁间隙一般取平直部分冲裁间隙的（#5倍。
!
#5检测与保护当高速冲压加工中出现异常情况时，高速冲床要在极短时间内从高速运行状态停下来，这需要灵敏、安全可靠的检测元件、传感元件、控制系统及冲床的紧急制动系统共同协调作用。
在现场生产中，高速冲压出现异常时检测方法有以下几种：
+（-冲压过载的检测。
在高速冲压中，出现过载的情况，即表示出现了叠片、错位，材质变化等异常情况，冲裁力会产生变化。
其检测方法是将正确的冲裁过程绘制成标准的冲裁特性曲线并输入计算机控制系统，在冲压过程中，对模具或滑块进行实时监测（可在凸模等零件上安装载荷检测装置）。
在高速冲压时检测装置检测的应力变化曲线（载荷变化曲线）与标准曲线比较，当超出预设差值范围时，将出现过载报警。
+!
-带料厚度检测。
在高速冲压成形过程中，当带料出现叠片，材料厚度发生变化时，将发出异常报警。
由于检测是在带料运动中进行，多采用非接触式检测装置，同时要克服带料运动中摆动和振动带来的影响，需用分辨率（精度）很高的检测装置（如激光检测）。
+-送料步距异常检测。
送料步距的检测目前最常用的有机械式和光电式。
机械式检测：
即用检测钉检测导正孔。
在冲速大于&次/*01，带料厚小于#!
*的情况下，导正钉很难修正送料误差，当送料步距出现异常，即使检测钉检测出后，也很难在短时间内，使高速冲床停止运动。
滤轮式送料器在一个工作周期中与对应的模具工作过程为：
6）（,6：
送料期，送料轮压紧带料，送进一个步距。
（,6）!
&6：
导正期，导正钉进入导正孔，并导正带料，此时送料轮离开带料。
!
&6）!
46：
卸料板压紧带料冲裁期，从卸料板接触带料，并压紧带料，实施冲裁成形，之后卸料板放松带料，离开带料。
!
46）36：
抬料期，抬料钉抬起带料，导正钉离开导正孔。
由此可见，检测钉在检测导正孔，检测出送料异常，到冲裁时间只有不到（/5周期，约为（/,周期。
以冲速&次/*01为例，从开始检测到冲压的时间不到#7，从检测结束到冲压不到#（&7。
因此，要使高速冲床在这样短的时间内完成信号传输、处理、运算、发出停机信号，并使高速冲床停止，确实不易办到。
采用光栅检测，则可在送料停止时，即可检测孔位的误差，当孔位误差超过标准误差设定值时，即发出停机信号。
+5-凸模折断等模具异常情况的检测。
在多孔高速冲裁的情况下，如出现凸模折断，未能及时检出，将产生数量较多的不合格品，并有可能损坏模具。
因此，对于重要的产品，生产线有采用摄像机摄影，将所取的信号通过计算机处理比较，如出现异常及时发出停机命令。
用高速摄像机系统还可检测零件的质量，分析、比较各种指标。
目前，高质量的摄像机计算机控制比较系统，可检查产品的压痕（通过放大最小直径为!
#4*，最小深度为#（*）、毛刺（最小毛刺尺寸为#4*）。
+&-其它异常情况的检查。
在高速冲压情况下，还需对高速冲床的润滑情况进行检测，以保证机床在高速下的运行正常。
润滑、冷却不好，供油不足，都会造成高速冲床的磨损加剧。
万方数据
升级会员 