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        數控鈑金模具新技術和新產品

        發布者: 來源: 發布時間:2016-10-28 08:29:00 點擊:
          下面從KPM材料、精密輪廓步沖模具、防壓痕(壓 。┠>、高性能快速調整模具等方面,來對國內數控鈑 金模具的新技術和新產品進行逐一介紹。

        KPM材料
          KPM是啟泰模具公司定義的一種新模具材料, 屬于粉末合金高速鋼,用于生產沖頭,熱處理硬度為 65HRC。與目前廣泛使用白勺SKH—51和M2相比,KPM 具有更好的耐磨性和韌性,沖壓不銹鋼等高強度材料效果 良好。KPM還可以配合碳氮化鈦(TiCN)涂層使用,進 一步提升沖頭綜合性能。
        與KPM沖頭配合使用的下模材質好是髙速鋼,模 具同時具備防廢料反彈結構,如正反錐、真空吸廢料、臺 階式等„與機床配合方面,KPM沖頭在完成髙速連續沖 壓時好開啟油霧潤滑(ABS)功能,良好的潤滑和散熱 可明顯提高_具壽命。
          KPM材料作為更髙一級的沖頭材料價格較高,推薦用于經常沖壓高強度的板材、沖壓自動線、厚板重載模具 等場合。

        精密輪廓步沖模具
          數控沖床步沖曲線輪廓時,模具刃部受到側向力作用, 易導致沖頭折斷和間隙偏移,所以一般選刃部尺寸較大的 沖頭來增加剛性,同時選較大的沖壓步距,結果是輪廓粗 糙、鋸齒明顯。鈑金工程師的理想是以更小尺寸的刃部(如 0 2mm)和0.5mm步距實現精密輪廓步沖。實現這種工 藝需改變模具結構、改善刃部材料。國際 品牌中此類模紅出現較早,但價格是同尺 寸普通模具的十幾倍,使用受到限制。開 發性能相近、價格合理的輪廓步沖模具是 一個現實課題。
          目前,國產輪廓步沖模具已經實現了 商品化,其產品圖和實沖樣件分別如圖 1、圖2所示,樣件的沖壓條件為:沖頭 必2mm、步距0.5mm、冷乳板1mm、沖 孔速度600次/分鐘,數控沖床開啟油 霧潤滑功能。
          導向沖模具和輪廓步沖模具^上下模刃部結構差異。左側為標準模具結 構,沖針與導套單側間隙約為〇.15mm,處于非接觸狀態; 中間為導向沖模具結構,導套前端鑲塊與沖針的單側間隙 約為0.025mm,沖針與鑲塊處于滑動配合狀態,受到側 向力時沖針受到一定支撐不易折斷;右側為輪廓步沖模具 結構,導套前端鑲塊與沖針的單側間隙約為0.01mm,沖 針與鑲塊處于更緊密的滑動配合狀態,可承受更多側向力, 同時下模結構有顯著變化,采用了刃部鑲塊結構和防廢料 反彈結構等。
          模具結構和材料方面的改進集中在:沖針組合式、導 套端部精密導向、油霧潤滑、快調沖模頭組件、下模刃部 鑲塊結構、下模防廢料反彈結構等;沖針尺寸小、便于更 換.低成本< 導套端部精密導向單側間隙為0.01mm,抗 側向力更好,有效防止沖針折斷;沖頭和下模刃部選用硬 質合金材料,熱處理硬度75HRC,更耐磨,保證模具有 更長的壽命。

        防壓痕(壓。┠>
          在不銹鋼板、鋁板、涂覆板上沖孔防止出現壓痕(壓 。┦莻大問題,覆膜是解決問題的一種有效方法。有時 即使覆膜后沖孔仍然會產生壓印、壓痕問題,如鏡面不銹 鋼、軟鋁等,這時就可以選用防壓痕模具。其設計原理是 通過減低彈簧倔強系數,在保證充分卸料的前提下減小或者防止壓痕、壓印產生,滿足制件旗量要求’其中,輕載 彈簧組件和模具分別如圖4、圖5所示。
          厚轉塔系列防壓痕模具有A、B、C、D、E五種 工位。A工位和B工位彈簧壓力值相當于標準彈簧的 6〇%~65%,不可調整。C、D、E工位模具選用三種不 同掘強系數的小彈簧,根據需要進行組配,彈簧由軟到硬 其顏色依次為藍色、紅色和綠色,通過不同組配方式可實 現13% ~ 55%的彈簧壓力值。軟硬彈簧組配依據是保證充分卸料和盡量減少壓痕(壓。┊a生,組配方法是不同 力度的彈簧均勻布置。表1給出了三種工位不同彈簧的組 配結果。

        高性能快速調整模具
          高性能快速調整模具是指通過模具主要零件或部件的 結構改進,全面提升模具刃磨量、沖壓次數,擴展模具工 藝性能,簡化拆分和組裝時間,減少對工具的依賴,降低 工人勞動強度。同時對企業降低物耗成本、提髙生產效率 也有重要幫助。
          原始型E85系列和TOP85系列模具如圖6所示,其中, TOP85系列模具即為高性能快速調整模具。圖6左側為 E85系列原始型A工位模具結構(同B工位),現在j乃 被廣泛使用,其特征為:沖模頭、彈簧、止環等散件通過 沖頭上的止擋位和螺紋連結成一體,配整體導套組成上模 組合。其缺點為:⑴沖頭刃磨量短(2mm)、總沖孔次數少; ⑵模具拆裝需專用工作臺,且時間長、勞動強度大;⑶整 體導套,任何尺寸或形狀的改變均需換導套,采購成本高。
          圖6右側組圖為TOP85系列模具,有整體導套和開 放式導套兩種。其中,整體導套組成的快調模具,導套、 沖頭與原始型相同,配一個沖模頭組件(把沖模頭、彈簧、 止環組成一個整體),其改進后的優點是:⑴沖頭刃磨量 延長(5mm)、總沖孔次數增加15倍,⑵模具拆裝不 需專用工作臺,時間縮短到原來的1 / 10,輕松便捷。 另一種是將整體導套變為開放式導套+退料板結構,帶來 的好處是使導套變為通用零件,任何尺寸或形狀的改變只 需更換退料板即可,進一步降低了采購成本。
          厚轉塔髙性能快速調整模具C、D、E工位結構相似, 在此僅以C工位舉例說明。圖7左側為E85原始型,結 構簡單、可靠,現在仍然廣為應用。但其缺點也很突出: ⑴沖頭刃磨量短(3mm)、總沖孔次數少,⑵沖頭刃磨 后要加墊片調整高度,⑶導套拆裝時間長、強度大,需配 置專用工作臺;⑷導套鍵槽標配為0°、90°,適應性差; (5>潤滑不易實現。料板不變的情況下,具有以下優點:⑴沖頭刃磨量大幅延 長(5 ~ 8mm)、總沖孔次寧達到原來的2倍以上;⑵ 刃磨后不需加墊片即可方便調整沖頭髙度;⑶導套拆裝很 方便,不需專用工具,便干模具清洗和維護保養> ⑷導套 鍵槽標配有三條,分別為、90°、丨35°,適應性強, (5)潤滑簡便易行。
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