防止凹模高速冲裁过程废料回带的方法_蒋传刚.pdf

机电工程技术2 0 0 7年第3 6卷第0 4期机电工程技术 年第 卷第 凹模结构 废料回带 中图分类号 T G 3 8 6 2文献标识码 B文章编号 1 0 0 9 9 4 9 2 2 0 0 7 0 4 0 0 9 9 0 3 1引言 电火花强化是一个成熟的工艺 它是利用脉冲电流在 火花放电时输出的瞬时能量 将电极熔渗在被强化体的表 面上 形成一层厚度不大的高硬度 高耐磨 比较粗糙的 强化层 如图1所示 因为电火花强化只发生在被强化体 表面很小的范围内 热影响区域小 所以 只要措施得 当 基体物理性能不会有改变 此工艺还有操作简单 成 本低 效果明显 可反复多次实施等优点 废料回带是普遍存在于冲裁过程中的一种有害现象 虽说有些含知识产权的进口模具不会发生废料回带 但因 它在使用中的局限性和高出国产模具数倍的价格 使我们 希望能找出简单可行的方法来解决问题而不继续选择购 买 为此 我们试验用电火花强化来改变凹模结构 解决 了高速冲裁过程中废料回带的难题 同时也使凹模的耐用 程度有所提高 满足了生产的需要 2废料回带现象 产生原因与部分对策分析 冲裁分离后 随凸模回程而从凹模模腔内带出废料或 工件的现象 称之为 回带 因在高速冲裁中回带出来 的多数为废料 所以 也称此现象为 废料回带 回带 后的废料往往夹在凹模和板材中间 使后续的工步失常而 导致工件报废 模具损坏 在高速冲裁中 特别是在F M S 无人看管的自动冲裁中 其危害更大 目前 数控转塔冲 床不具备能自动探测出已经发生了的废料回带故障而报 警 自动停机 在有人看管的高速冲裁过程中 往往用十 几 数十分钟时间待一张板材冲裁结束后才被操作者发 现 在若干分钟以前发生的废料回带 早已使工件损伤 报废 或使某工位的模具损坏而早已不能正常工作 所造 成的停机故障 人力物力的浪费是可想而知的 产生废料回带的原因很多 其主要原因有以下几点 1 大间隙 双边间隙设为普通薄钢板板材厚度2 0 的合理大间隙 模具 很容易造成回带 2 凸模磨损 随凸模磨损的加剧 也就增加了回带的可能性 3 板材表面有油脂 有时冲裁前板材表面需要涂油 有些冷轧板出厂时就 带有油 都易造成废料真空回带 4 模具刃口锋利 锋利的刃口 使废料轮廓尺寸小于凹模模腔 废料回 带的阻力减少 上述的合理大间隙 刃口锋利 板材表面有油等因素 虽说能诱发废料回带 但它们又都有延长模具寿命 减小 冲裁变形而使冲裁力减少 防止模具粘连的作用 是减少 毛刺 保持工件平直等质量保证的最有效措施 因此 我 们不提倡采取有些文献介绍的用5 左右的小间隙 擦去 板材表面油脂和不加油 将刃口弄钝等措施 况且这些措 电火花强化层 左 磨削的金属表面 右 图1强化前后对比图 经验交流 9 9 机电工程技术2 0 0 7年第3 6卷第0 4期机电工程技术 年第 卷第 用于模腔内防废料回带 推荐使用中档 5凹模强化后的防回带效果 凹模经过上述方法的 电火花强化后 其结构已 经发生了改变 除刃口周 围约2 5 m m处的强化层 将 提 高 凹 模 的 耐 磨 寿 命 外 此种凹模的模腔内增 加的突起强化层的特点就 是能防止废料回带 现分 析如下 冲裁中随着凸模的下 行 板材在凸 凹模刃口 共 同 作 用 下 发 生 剪 切 分 离 此时凸模刃口平面的 位置一般在距离凹模刃口 平面约0 5倍板材厚度的地方 如图5所示 随着凸模的 继续下行 剪切分离后所产生的废料 被挤进尺寸小于刃 口尺寸约0 0 5 m m的有电火花强化层的区域 形成对废料 的挤压使它再次发生弹塑性应变 同时因较粗糙的电火花 强化层有较大的摩擦系数 见图1 增加摩擦力的效果很 明显 这一切都增加了废料移动所需要的外力 使凸模从 最低点的回程中 无法将卡紧在凹模模腔内的废料从凹模 模腔内带出 这一挤进模腔强化层区域的废料 将被下次 循环所产生的废料向下顶出凹模模腔 总之 我们用电火花强化改变凹模的结构 已使冲裁 过程中的废料回带现象不再发生 同时又保持了合理大间 隙 刃口锋利 板材表面加油等有益模具寿命的措施 几 年的实践也是这项技术不断完善 发展的过程 虽然本技 术已在生产过程中发挥了较好的作用 但它的局限性也很 明显 如遇窄槽形的和小于直径6 m m的凹模模腔 实施 起来就相当困难 还有待于继续试验和研究 参考文献 1 冲模设计手册编写组 冲模设计手册 M 北京 机械工业 出版社 1 9 9 9