钣金类零件的生产加工是机械生产加工中的一个重要组成部分,特别是在航空、家电、消防、通讯、仪器仪表、电子丈量等行业,钣金类零件应用越来越广泛。各类仪器和设备的机箱、面板、控制柜等都是由钣金零件组成,许多零件外形都比较复杂,精度要求十分高。

　　采用传统的加工方式费时吃力,效率极低,不能满足质量和供货要求,于是国内许多企业都逐步淘汰了原来的传统加工方法,引进数控冲床进行生产加工。由于数控冲床具有精度高、加工速度快、靠得住性高、适应广泛等特性,大大缩短了生产周期,进步了劳动生产率和加工精度,降低了加工本钱。可是,数控冲床在使用中除了要求对设备进行正常的维护和调养外,还需要对模具常常进行调养和更新。据不完全统计,模具本钱在机床的维修使用本钱中占有相当大的比重,高的甚至能到达50%,假如能够正确地对模具进行使用和调养,可大大进步模具的使用寿命,为企业节约一定的生产本钱。笔者有多年数控冲床工作经验,现将数控冲床模具使用和维护中的一些个人心得和体会写出来,供大家参考。

　　1.冲孔的基本理论

　　(1)冲压过程

　　模具的具体冲压过程,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,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。

　　(2)计算冲压吨位

　　模具在进行冲压时,冲压力不能超过机床的最至公称力,并且不能超过模具的耐压力。模具的结构形式决定了模具的最大耐压力。冲床在设计时,对于各模具工位的冲压力都设定在机床的控制系统内,系统会自动根据不同工位所安装模具的大小、冲压的材料种类和厚度调整冲孔力。冲压力可由下式计算:

　　P=KLtτ

　　式中

　　P——冲孔力,N

　　L——模具刃口的周长,mm

　　t——板料厚度,mm

　　τ——材料的剪切强度(MPa),由材料的材质所决定,可在材料手册中查到。

　　K——系数,考虑到刃口钝化、间隙不均匀、材料厚度波动而增加的安全系数,K值常取1.1～1.3。

　　钣金加工常用材料的剪切强度

　　举例:在3mm厚的低碳钢板上冲孔,外形方形,边长为20mm时,冲压周长L=20×4mm=80mm,材料厚度t=3mm,查表剪切强度τ=344.7MPa。

　　冲孔所需的冲压力(理论值,不考虑其他因素影响)P=Ltτ=80×3.00×344.7=82728(N)。

　　该公式计算出的冲压力是指无斜刃口模具所需的冲压力,假如模具带有斜刃口则会大幅度降低模具冲压时所需的冲压力。

　　(3)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、凹模之间的间隔,通常指的是总间隙。间隙是数控模具使用中一个不可忽视的重要参数,间隙选择是否适合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。

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