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冲压模具的使用及维护
一、 冲压模具与冲压设备的匹配
1、 压力机的分类、代号
我国压力机的型号是按类代号和组型代号等编制的。
具体的讲由下面六部分组成：（1）类代号 （2）系列或重大结构变化代号
（3）组型代号 （4）通用特征代号 （5）设备组参数 （6）改进设计代号

↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
类 系 组 通特 设备 改进
代 列 型 用征 主 设计
号 代 代 代 参 代
号 号 号 数 号
（1）类代号：J——机械压力机 Q——剪切机
Y——液压力机 W——弯曲校正机
（2）系列或重大结构变化代号：
变化代号用A、B……表示，无变化时不标注。
（3）组型代号
组型代号是根据设备结构类型分组而定的，常用设备组型代号如下：
机械压力机：11——单柱偏心压力机 31——闭式单点压力机
21——开式固定台 36——闭式双点压力机
23——开式可倾式压力机 43——开式双动拉深机
29——开式底传动压力机 45——闭式单点双动拉深机
53——双盘摩擦压力机 46——闭式双点双动拉深机
71——闭式多工位压力机 84——精压机
液压机： 20——单柱单动拉深液压机 28——双动薄板冲压液压机
26——精密冲裁液压机 31——双柱万能液压机
32——四柱万能液压机
（4）通用特征代号：K——数控 G——高速 Z——自动 Y——液压
（5）设备主参数：设备主参数用设备公称压力（10KN）表示。
（6）改进设计代号用A、B……表示。
二、冲压设备主要参数特点
1、公称压力
公称压力是指曲轴压力机的滑块离下死点前某一特定距离（称公称压力行程hpo），或曲轴旋转到离下死点某一特定角度（称公称压力角αpo）时，滑块上所允许的最大压力。一般曲轴压力机的公称力引程：hpo=（0.05～0.07）H。公称压力角αpo≤20°～30°，在行程中间点仅为公称压力的40%～50%，压力机公称力与工程力行程见下表：
2、滑块行程：曲轴压力机行程不可调，为固定数值。

偏心压力机行程可在设定数值内
调正，可根工序要求改变。
下表介绍几种偏心压力机的行程范围：

液压机的最大行程是固定的，行程是随模具高度变化而随之改变。
3、压力机的闭合高度；
压力机的闭合高度是
指滑块在下死点时，
由压力机工作台面
到滑块底平面的距
离。
压力机的连杆长度
可调正，故分为最
大闭合高度和最小
闭合高度。压机的
最大闭合高度是指
压机最小连杆长度
时由压机工作台面
至滑块底平面的距
离，见右图中H max。
压力机的最小闭合
高度是指压力机连
杆长度最大时，由
压力机工作台面到
滑块底平面的距离，
见图中H min。
4、双动压力机；
双动压力机有内滑块和外滑块，内滑块和外滑块均有公称力、公称力行程。
滑块行程长度和闭合高度等参数特点。
5、高速压力机
高速压力机是滑块行程次数较高的压力机，一般压力机滑块行程小于150次/min
高速压力机J75G-100，公称压力1000KN滑块行程180～500次/min压力的公称压力越大，滑块行程次数越少：如J23—1613 120次 J23—25 100次
J23—80 50次 J21—400 25次
在高速压力机上进行冲压作业称作高速冲压。高速冲压只用于大批量生产条件下采用自动送料装置。高速冲压的模具要有很高和总寿命和刃磨寿命，模具材料多用于硬质合金或钢结硬质合金等高耐磨材料。高速冲压要求被加工材料材质均匀、性能稳定、料厚波动小的情况。
三、冲压模具安装与调试
模具安装调试正确与否，直接影响冲件质量和模具使用寿命；有的工厂设有专门的调整工负责安装调试模具，冲件经验收合格后，交操作工正式生产、使用。
1、 安装、调试前的准备
熟悉被加工冲件工艺规程和各工序要求，熟悉模具的结构特点和动作原理，了解模具的安装方法和使用要求、注意事项。
（1） 检查模具的安装条件；
1）、检查压力机的公称压力是否满足冲压力的要求；
2）、检查模具的闭合高度是否与压力机相符；
3）、检查压力机的行程是否满足模具工作要求；
4）、检查模具的安装槽（孔）位置、尺寸是否与压力机相适应；
5）、检查压力机漏料孔、工作台面顶杆孔位及孔径是否与模具相匹配；
6）、模具打料杆的长度与直径是否与压力机上的打料机构相适应；
7）、检查模具的自动送料机构是否能与压力机联动。
（2） 检查压力机的技术状态；
1）、检查压力机的离合器、制动器及操作机构、安全保护装置是否正常；
2）、检查压力机上的打料螺钉是否有效并调整到适当位置；
3）、检查压力机上的压缩空气垫的压力、操作是否灵活、可靠。
（3） 模具装配合理性检查；
1）、冲裁模具。模具凸凹模与对应料厚是否合理，刃口周边间隙是否均匀，刃口是否锋利，刃口表面粗糙度要细于Ra1.6-0.8µm。上出料顶出机构、顶出作用是否一致有效，下出料口是否有倒锥度，尤其是窄槽、小孔应有正锥度10′-15′，使废料排出顺畅。厚料中裁模的刚性是否足够，冲厚小于0.2㎜时，模具应采用滚珠模架、浮动模柄。
2）、弯曲模具。凸模和凹模之间的间隙要合理、均匀；工作时凸模进入凹模的深度，一般取弯曲高度的（1/2～1/3）。
3）、拉深模具。凸凹模间隙：旋转体零件周边间隙均匀，矩形零件拉深时角间隙要大于直臂间隙10%；凸凹模工作表面粗糙度要细于Ra1.6㎜，凹模工作表面及圆角处要细于Ra0.8㎜，圆角过度要光滑无棱；凹模、压边圈表面与毛胚接触部分不允许有孔、坑等缺陷；凸模出气孔大小合理、出气通畅；压边圈用顶杆长度一致，且在拉深开始即可产生压边效果。
2、冲模安装方法
（1） 下模座装固在压力机台面上一般有三种方法：
1）、用螺钉直接连接固定，多用于大型模具。
2）、用梯型螺栓通过压机台面的T型槽连接固定，多用于大中型模具。
3）、用压板垫块固定连接，应用面广、适用性强，保证压板水平或垫块一端略高一些。
（2）、上模固定在压机台面上一般有三种方法
1）、用螺钉或螺母通过压块压紧模柄固牢。
2）、与下模相同用压板垫块固定。
3）、用螺钉或螺栓（梯形）直接固定。
3、冲模安装程序
（1） 开动压力机，将压机滑块降到下死点位置。调节连杆，使滑块底面到工作台面距离大于模具闭合高度10—15㎜。
（2） 将擦拭干净合模具放置压机台面或垫铁上，如模具下部有托杆顶杆等压料、缓冲机构，应先置入台面孔内，将模具放正。
（3） 调节连杆长度，使滑块底平面与模具上平面接触。
（4） 将上模固定在压机滑块上，并将下模初步固定在压机下台面上，但不能压紧、固牢。
（5） 调节连杆，使上模上、下运动数次，检查模具导向元件工作是否正常。
（6） 对称、交错固紧下模，开动压机，使滑块空行程运行数次。
（7） 调节滑块上打料螺钉，确定打料位置；调节弹顶系统，保证正常工作；检查模具定位、卸（压）料、推件系统无误后，进行试冲压。
（8） 对于无导向冲模安装时要注意：下模固紧前，保证凸凹模间隙均匀。
（9） 弯曲、拉深、成形模具安装程序同上，但对间隙时必须垫入与制件相同的材料厚度。为防止下模窜动，必要时可在模具下平面下垫入厚砂纸。
四、冲模的试冲与调整
（1） 冲模调试的内容
1）、装配后的模具能顺利的安装在工艺规程规定的压机上。
2）、按工艺规程规定的材料在模具上稳定的冲出合格制件。
3）、发现冲件质量缺陷后，分析原因对模具进行调整和修制直到合格为止。
4）、试模时，排除影响生产、安全、质量和操作等各种不利因素，使模具达到能稳定地批量生产的目的。
5）、根据设计要求，确定出某些模具需经试冲决定的尺寸。
6）、检定送料、定位、卸料、推件、压料等机构的工作可靠性。
7）、为工艺部门提供修正和完善产品工艺规程的依据。
（2） 冲裁模的试冲和调整
1）、凸模进入凹模的深度：当冲裁料厚小于0.5㎜时，凸模进入凹模深度不应超过0.5㎜；当料厚小于2㎜时，其进入深度不应超过1㎜；硬质合金模具进入深度不得超过0.5㎜。
2）、试冲时的工作要点
A、凸凹模刃口应锋利、间隙均匀，尖角处不得有圆角。
B、卸料板、顶件器与关联件间隙适合，顶出高度比相应模面高出0.3-0.5㎜。卸料、顶出力要满足要求，供力均匀，不能有卡死、发涩现象。漏料孔畅通无阻，避免塞料、涨裂凹模。
C、导板、定位销、挡料销、定距刀、导正销等定位准确、不能妨碍材料送进。
D、冲裁模一般不允许润滑，防止粘料、损坏模具，只有特殊情况下按工艺规定涂抹润滑油。
3）、试冲时的调整
A、边刃啃模；凸凹模工作面不垂直、凸凹模间隙不均匀、模具导向元件间隙大于冲裁间隙、压机滑块导向精度差、垂直度差、冲压时模具有横向窜动。
B、上出料顶件力不均、顶杆不等高、顶杆分布不均、顶杆与顶杆孔间隙过大等，尤其对截面积较大的复合模极易发生。
C、下出料不顺畅时修顺梢10′-15′。
D、送料不通顺时，两侧导板不平行或送料机构工作不稳定。
E、用侧刃定距的级进模，侧刃与导板不平行、侧刃与侧刃挡块不密合产生毛刺。
（3） 弯曲模的试冲和调整
1）、VＵ型弯曲两侧高度不稳定；凸凹模间隙不均、凹模圆角不等胚料定位不准、顶板压力过小或弯曲时顶板未起作用。
2）、弯曲件处表面拉伤；凸凹模间隙过小、凹模圆角不光、有棱及材料厚度波动大。
3）、弯曲回弹大，回弹值不稳定；针对模具的具体情况调整间隙、圆角、用料及回弹补偿等措施。
（4） 拉深模的试冲和调整
1）、压边力由小到大逐渐增加，保持压边力均匀一致。
2）、拉深高度从浅到深保持制件不破损、不起皱逐渐加深直至合格。
3）、对不规则形状件拉深时，毛料尺寸拉深后定。
4）、多工序拉深时，各工序尺寸在调试合格后确定，调试时各工序同时试冲，减少试冲材料和时间。
5）、试冲时应和正常生产一样对拉深毛坯涂抹润滑剂，润滑剂涂在毛料朝向凹模一面，且只涂在凹模刃口周边外侧的毛坯上。
6）、试冲时的调整方法：
A、压边力不足或不均匀产生皱折。在制件周边产生均匀皱折是压边力不足，应增大压边力。对大尺寸拉深件增大压边力仍不能清除皱折，应增加压边圈的刚度。当拉深凸缘局部起皱时应调整材料流向，采用调整拉延筋和拉延筋间隙，调整胚料形状、尺寸、对皱折大的部位适当增大胚料尺寸。对锥形件或半球形件的侧壁皱折，除加大压边力外可采用调节外滑块压力，修磨压料面消除内松外紧现象；调整拉延的分布和间隙，增大毛坯尺寸等方法来消除皱折。
B、凹模圆角过大，凸凹模间隙过大，中小尺寸的拉深模常会因为模具参数不合理产生皱折，减少凹模圆角、减少凸凹模间隙能消除皱折。
C、材料过软，润滑油过多起皱可换料和减少润滑次数。改变定位方法，必要时增加预弯工序使毛坯定位准确。
D、冲件被拉裂的防止方法。
拉深过程中，造成冲件拉裂的根本原因是拉深变形抗力大于材料开裂处的实际抗拉强度。因此解决拉深件的破裂，一方面是提高拉深件筒壁的强度，另一方面是降低拉深变形抗力。解决方法：
、调整合理压边力，不致因皱折无法进入凹模而被拉裂。
、适当增大凹模圆角和凹凸模间隙。
、选择拉延性能好的材料。
、调整拉深工艺、降低变形抗力。
、调整拉延筋的布局和间隙，减少材料流动阻力。
、调整毛坯尺寸，对产生破裂大的部位适当减小毛坯尺寸。
、增加工艺切口或工艺孔，可改善局部拉深条件，避免破裂。
、拉深件有“鼓膜”（呼呼声）现象时，冲件局部变形量太小或不均匀，使拉深后的材料钢性差。可增大压边力，改进拉延筋分布或从工艺上增大材料变形量。
、冲件表面有枯皮现象。钢板晶粒粗大会产生枯皮现象，可将板料正火处理或更换材料。
张正瑞
2005-12-10