淺析如何運用模具提高加工速度及品質

隨著新技術新設備的日新月異，加工工藝的不斷進步，鈑金業(yè)界的技術也在悄然更新。由于精密鈑金行業(yè)在國內(nèi)發(fā)展較晚，國內(nèi)一般認為鈑金就是汽車覆蓋件或者常見的白鐵皮加工等。因此，真正涉及鈑金模具的專業(yè)資料非常少，幾乎在圖書館查不到關于鈑金設備及模具的專業(yè)書籍。為了讓鈑金模具技術能廣泛傳播，筆者就下列的模具應用方面的基本知識作出淺析。您是否在思考：模具怎樣才耐用？高速加工中如何防止掛板、拉板、帶料、跳料？進口的高速沖床是否可以運用國產(chǎn)模具代替而又能保證加工品質及速度？模具要耐用，除了好的模具材質，好的熱處理，好的加工工藝外，更需要好的運用和選型。要實現(xiàn)高速度、高品質的加工就必須選擇ABS模具（圖1），也就是氣吹模具。要選擇氣吹模具設備必須有氣吹功能。如AMADA公司的VIPROS、AC、AE、EM系列機型，F(xiàn)INN-POWER的X5、E5系列機型都具有氣吹功能。圖1標準模具與氣吹模具氣吹功能在AMADA公司稱為AIRBLOWSYSTEM，威爾遜公司稱為ABS。這個系統(tǒng)也可以加裝在過去的舊機型上來實現(xiàn)吹氣功能。具體工作原理為系統(tǒng)將潤滑油通過裝置在壓縮空氣高壓下霧化，數(shù)控沖床加工時把高壓油霧氣體通過沖床打擊錘噴入ABS沖頭氣吹孔內(nèi)，再通過導套導入口的壓料面及側面噴射出，這個功能在加工時能充分潤滑冷卻沖頭，抑制刃口粘連金屬粉末；進一步提高沖頭壽命，是普通沖頭使用壽命的2.5～3倍；抑制廢料上浮，有效的減少跳料，特別是加工雙面覆膜的板材；模具實現(xiàn)自動潤滑冷卻及自我清潔，減少模具維護時間，延長模具研磨周期，從而延長模具使用壽命。更重要的是ABS氣吹模具的噴油霧功能對導套及轉塔孔的充分潤滑和清潔，極大保護了機床轉塔，延長了機床使用壽命，大幅提高了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。這就是AMADA使用多年的二手機床轉塔孔與導套配合精度依然良好的重要原因之一，也是這個品牌在鈑金市場受到追捧的重要原因。氣吹模具目前市面上有多種組合方式，如MATE的自潤滑和威爾遜的ABS，下面以國內(nèi)常用85系列的AB工位組合為例：⑴85氣吹沖頭＋85標準打擊頭組件＋氣吹導套，這種組合方式的模具（圖2、圖3）具備上述的基本氣吹功能和特點，沖頭刃磨量只有2.5mm，初期采購成本較低，加工的優(yōu)越性不能充分體現(xiàn)。圖2厚塔ABS模具A工位全套圖3厚塔ABS模具B工位全套⑵推薦高速加工選用可調氣吹模具，AMADA公司稱為NEX模具，組合方式為：85氣吹沖頭+可調打擊頭組件+氣吹導套（圖4）。沖頭研磨量劇增為5～9mm，加工4.5mm厚的板研磨量為5mm，加工1.5mm以下的板材研磨量高達9mm。增加沖頭研磨量就是延長模具使用壽命，就是降低模具采購量，也就是節(jié)省了成本，提高了效益。與其他模具結構相比，模具的拆裝與調節(jié)非常簡單，拿在手上就可以拆裝或者調節(jié)模具的閉合高度（圖5）。圖4厚塔REX氣吹模具B工位圖5厚塔REX模具調節(jié)模具調整以后整套模具的閉合高度不變，AB工位上模長度208mm，不再需要操作員去調整機床參數(shù)，省時省事，提高功效。加工速度比普通模具高出10%～20%，模具高度始終不變，沖頭只需縮入導套導向口0.5mm，同時可以減少沖頭對下模的入模量，因此使得整個沖壓行程可以保持在很小的范圍內(nèi)，加上氣吹噴霧的配合，從而保證了高速沖切。REX可調打擊頭組件也可以用來裝備普通數(shù)控沖床，可以配合普通85沖頭和導套實現(xiàn)快速調節(jié)和增加刃磨量的功能。有了可調打擊頭組件，原來的舊型85系列要報廢的沖頭或者已經(jīng)報廢的沖頭，只要沖頭長度不小于199mm均可再用。因為可調打擊頭配合沖頭能始終保持長度為207.5mm，如圖6所示。氣吹可調導套，AMADA公司稱為a導套，如圖7所示。市場上各系列類似產(chǎn)品很多，該產(chǎn)品用于高速度高品質沖切。圖6打擊頭保持長度為207.5mm圖7厚塔氣吹CDE可調導套組合標準85導套通過加墊片來補正模具高度，為了保證精度，沖頭安全研磨量只有2mm；而可調導套的雙導向雙層調節(jié)模式，省去采購或者制作墊片的麻煩及成本，卻能輕松讓沖頭研磨量劇增為5mm。沖頭壽命延長2.5倍。增加沖頭研磨量就是延長模具使用壽命，就是降低模具采購量，也就是節(jié)省了成本提高了效益。如圖8所示，可調導套的沖頭自動調整功能非常簡單快捷，只需按下導套上面的調節(jié)按鈕，轉動導套上的沖模頭，通過目測沖頭頂面距離退料板面1mm時，松開調節(jié)按鈕停止轉動即完成。加工速度比普通模具高出10%～20%，模具高度始終不變，沖頭只需縮入導套導向口1mm，同時可以減少沖頭對下模的入模量，因此使得整個沖壓行程可以保持在很小的范圍內(nèi)，加上氣吹噴霧的配合，從而保證了高速沖切。圖8氣吹可調導套高度調整氣吹可調導套可以安裝舊型85標準沖頭，同樣實現(xiàn)可調節(jié)免墊片功能。達成節(jié)省成本提高功效的目標。事實上不少廠家仍然是開著最先進的數(shù)控沖床，用著最傳統(tǒng)的舊式85標準模具，導致操作員因為擔心廢料反彈，拉板、模具粘著等問題發(fā)生，人為的將數(shù)控沖床沖切速度降低，白白浪費了昂貴數(shù)控沖床應有的功效，十分令人遺憾。選用舊式模具的原因首先是設備及模具廠家對先進模具技術的普及力度不足，導致鈑金企業(yè)采購人員對模具這個消耗品的認識不專業(yè)，不知道設備應該用什么樣的模具才能更有效的提高生產(chǎn)效率和加工品質；其次由于模具行業(yè)內(nèi)一些不良銷售人員的誤導所致，第三基于模具采購成本的硬指標或者其他因素的考慮，而放棄了更先進的模具結構的選用。值得一提的是，如果數(shù)控沖床不具備氣吹功能或者在氣吹功能未開啟的狀態(tài)下使用氣吹模具是沒有效果的，在某些情況下還有副作用，如加工覆膜板材。因為氣吹模具的導套結構與普通舊式85模具導套不同，氣吹模具導套密封精度高，在沖頭沖壓后提升的過程中，如果上模不噴氣的話，導套內(nèi)部氣壓低，廢料反而會被吸上來了，類似于注射器原理。在實際加工時須注意。通過上列贅述及圖片展示不難看出，要實現(xiàn)高速沖