沖模的刃磨、修理及壽命

1、沖模的刃磨、修理及壽命內容摘要:【摘要】沖模的刃磨、修理及壽命至今尚無國家標準及指導性技術 文 件，為提高沖模壽命，規(guī)范模具市場的商業(yè)行為，通過對沖件成本構成分析，提出沖模修理 類別、修理周期構成、沖模壽命及其評定方法?！娟P鍵詞】沖模。修理。壽命激烈的市場競爭促使企業(yè)在生產(chǎn)實踐與市場流通中強化產(chǎn)品成本核 算并從中認識到，提高模具壽命是降低產(chǎn)品成本的根本途徑之一。              【摘要】沖模的刃磨、修理及壽命至今尚無國家標準及指導性技術 文 件，為提高沖模壽命，規(guī)范模具市場的商業(yè)行為，

2、通過對沖件成本構成分析，提出沖模修理 類別、修理周期構成、沖模壽命及其評定方法?！娟P鍵詞】沖模；刃磨；修理；壽命激烈的市場競爭促使企業(yè)在生產(chǎn)實踐與市場流通中強化產(chǎn)品成本核 算并從中認識到，提高模具壽命是降低產(chǎn)品成本的根本途徑之一。據(jù)統(tǒng)計，模具費在成批與 大量生產(chǎn)的常用機電與家電產(chǎn)品中，要占產(chǎn)品成本的10%30%。而所有模具總量的65%70% 是冷沖模，15%左右是塑料模，壓鑄模和鍛模約占5%，其他模具，包括：橡膠、陶瓷、玻璃 、粉治、精鑄用蠟模和硬模等，合計不足10%。冷沖模量大面廣、品種多在模具的制造和使 用及修理中，都占主導地位。通常所說的模具費，除模具制造費外，還應計入模具修理和刃 磨費

3、用。模具的原始造價僅為整個模具費的35%40%。故沖模壽命不僅對沖件成本，而且 對其從屬的產(chǎn)品成本都有重大影響。在儀器儀表、開關電器、五金家電等行業(yè)中、沖模費占 沖件成本的15%25%。如將沖模壽命提高20%，沖件成本將下降35個百分點。目前國內許 多相關企業(yè)產(chǎn)品成本居高不下的關鍵技術因素之一，就是沖模壽命偏低。其他模具，多數(shù)具 有較大的提高壽命的潛力。通過規(guī)范冷沖模刃磨、修理行為，提高冷沖模壽命，既可有效拉 動和促進其他類型模具壽命的提高，又可大幅度降低產(chǎn)品成本。如果將所有模具壽命提高10 %，產(chǎn)品成本就可下降1%以上。這種顯著的影響，不能不引起格外關注。模具費隨著模具壽命的提高、生產(chǎn)批量的

4、增大在產(chǎn)品成本中所占比率隨之下降。而目前國內 模具壽命普遍偏低，尤其冷沖模與國外先進水平存在較大差距，故存在著巨大的降低產(chǎn)品成 本的潛力待挖掘。1沖模的刃磨沖模凸、凹模與材料(工件)的接觸面，在高速、高壓的強烈沖壓下，使材料產(chǎn)生 分離或變形，兩者發(fā)生相對移動，必然產(chǎn)生劇烈摩擦。長期的劇烈摩擦會使凸、凹模接觸面 上逐步產(chǎn)生的肉眼難辨的微量磨耗，很快積累成肉眼可見的磨損。當沖模刃口或模腔表面磨 損到一定程度時，原本鋒利的刃口變鈍了，原本平滑光潔的模腔出現(xiàn)凹坑及粗糙的表面裂紋 、劃痕，造成沖裁件毛刺高度及厚度超標，尺寸與形位精度下降，成形件表面粗糙不平滑， 甚至有凸起、劃傷。這時要對沖模進行刃磨，以

5、恢復其鋒利的沖裁刃口、光滑平整的模腔表 面，從而減小沖裁毛刺和尺寸與形位偏差、改善成形件表面質量。由于無論是沖裁件還是立 體成形件都要經(jīng)過落料，故所有沖件的模具都要迂要沖裁刃口磨鈍必須刃磨的問題。當沖件 加工蘭圖未標出允許毛刺高度要求的情況下，推薦按表1.值測定沖模刃磨時機：當沖件毛 刺高度超過圖中標出要求或表1.值時，應立即停產(chǎn)刃磨。表1金屬沖壓件合理毛刺高度推薦值(mm)  及時對沖模進行刃磨，除能使刃口復而鋒利，改善沖件質量外，還能避免因拖 延刃磨，已磨鈍刃口遭受堅硬、過大過厚毛刺的劇烈摩擦，形成惡性循環(huán)的過量磨損，必需 以加倍的刃磨量才得以使刃口再度鋒利，勢必縮減沖

6、模使用壽命的嚴重后果。正常情況下， 沖裁凸模和凹模每次的刃磨量為0.10 0.15mm或稍多一些。因為刃磨量除與刃口端面及側面的實際磨損情況密切相關外，還與沖件料厚t、凹模洞口的形狀結構及刃磨次序等因素有關，見表2。表2沖模刃磨量推薦值(mm)  兩次相鄰刃磨之間，沖模能沖制合格沖件的總數(shù)即刃磨壽命。初次刃磨前沖 制 合格沖件數(shù)稱初始刃磨壽命，用“沖次”表示。刃磨壽命是構成沖模使用(總)壽命的基礎。 只有確保刃磨次數(shù)超過20次，平均刃磨壽命達到使用壽命5%左右，才可使沖模達到較合理使 用(總)壽命。表3，列出的刃磨壽命值可供參考。表3各類沖模的概略刃磨壽命 

7、60;注：(1)表值適于軟鋼沖壓件的沖模。用合 金工具鋼制模取上限值；用高級優(yōu)質碳素工具鋼制模取下限制。(2)表值適于中等復雜程度、中小型沖件用沖模，其間隙合理而均勻，沖壓中有合理 而有效的潤滑。(3)單沖模中，拉伸、彎曲、凸肚、縮徑、壓筋等成形模的刃磨壽命比表值大10%2 0%；而翻邊、變薄拉伸、沖擠、壓印模的刃磨壽命應按表值減10%20%。(4)表列值適于普通全鋼結構的各類沖模。表中列出的沖模分類方法較全面而科學的 概括了常用普通全鋼沖模的類型與結構，也較適合目前國內沖模分類不統(tǒng)一、無國家標準以 及冷沖模國標缺項多、待補充修訂的實際情況。  2沖模的修理在長期連續(xù)沖壓過

8、程中，沖模的主要工作零件，包括沖裁凸、凹模、側刃、凸凹模 、廢料切刀等刃口件和帶不同模腔的成形凸、凹模，都會因自然磨損、意外損壞、偶發(fā)事故 等，使沖模無法正常運作，不能沖制出合格沖件而中斷生產(chǎn)，必須對沖模進行適當修理。沖 模不可能像普通機床一樣，進行定期的強制計劃修理，只能進行以下方式的修理：(1)臨時應急修理在沖壓過程中，沖模發(fā)生事故、故障或沖件毛刺大或其尺寸超差不合格，沖模必需停產(chǎn)修理 或刃磨，通稱臨時應急修理。(2)預檢性修理在生產(chǎn)準備階段對計劃使用的庫存沖模進行檢測以及對用畢入庫存放的沖模進行例行檢測， 以確 保生產(chǎn)能正常順利進行，保證入庫存放模具處于完好狀態(tài)。檢測中發(fā)現(xiàn)沖模使用性能不

9、佳、 技術狀態(tài)不理想，甚至有刃口磨鈍、開裂、崩刃、彈簧斷裂、螺栓變形松脫等隱患，都 可及時發(fā)現(xiàn)并通過計劃修理或刃磨解決。以上兩種沖模修理方式在現(xiàn)場是同時使用的。在通常情況下，只要堅持預檢性修理和及時刃 磨，臨時應急修理便會減少。反之，臨時應急修理便會越來越多。沖模在整個使用壽命期間有一定的修理與刃磨次數(shù)并構成沖模的修理周期。 而沖模的修理費用，即完成其修理周期的總計修模費用，一般為制 模費180%200%，見表4。表4沖模修理周期構成及費用比注：(1)表列以新模造價為100作基數(shù)給定的每次修理與刃磨費 比率是經(jīng)驗值，供參考。(2)對于多工位連續(xù)模應按工位分別計算修理、刃磨次數(shù)以及修理費比率。&

10、#160; 由于不同類型沖壓件所用沖模的結構類型各異，沖模尺寸大小及沖壓精度、構成沖模 零 部件多少及結構繁簡程度等差異很大，其修理和刃磨次數(shù)不可能完全相同，只能大體上有一 個波動不大的范圍，見表5，而各種修理類別的劃分，列入表6。修理工作量對劃分修理類別 有重要作用，當同時進行中、小修或多個中、小修工作，也可比照工作量改為大修理類別。表5沖模使用壽命期間的修理與刃磨次數(shù)  注：(1)對于多工位連續(xù)模，表列修理及刃磨次數(shù)均按工位計算并要考 慮各工位的工藝作業(yè)性質，結合單沖模相當類別及凸、凹用料，確定相應工位的修理、刃磨 次數(shù)。(2)表列修理及刃磨次數(shù)是推薦概略數(shù)。

11、當沖模有修理價值時，可不受表值約束，繼 續(xù)修理和刃磨；當無修理價值時，即便修理與刃磨次數(shù)遠不及表值，也應立即停產(chǎn)報廢。   表6沖模修理類別與修理內容  3 刃磨與修理沖模中的注意事項3.1 刃口磨損與毛刺測量現(xiàn)場習慣上憑手感確定沖件毛刺大小并確定刃磨時機，誤差過大。當然，刃口磨損程度及刃 口磨鈍情況只能通過檢測沖件毛刺高度及厚度、毛刺分布均勻程度、沖件尺寸與形位精度及 沖切面質量等，掌握刃口磨損情況、刃口變鈍程度，確定刃磨時機。一般沖件的毛刺高度可用千分尺測量。為提高測量精度，每次要測最后連續(xù)沖制的三個以上 沖件，而且每件至少測3個點，取平均值。對于形

12、狀復雜及薄料小尺寸精密沖件，可用 工具顯微鏡、光學投影儀進行精密測量。3.2 沖件尺寸及形位精度測量經(jīng)多次刃磨，凹模尺寸會發(fā)生變化。尤其多數(shù)36mm料厚的中厚板以及更厚板料沖裁件所 用沖裁凹模，都從凸模由凹模洞口推卸工件或廢料順暢考慮，采用上小下大的錐形凹模洞口 ，防止工件或廢料聚集并堵塞在凹模中。由于凹模刃口壁向外傾料，刃磨上表面后，其水平 尺寸必然產(chǎn)生一個增量。為了不致因多次刃磨使其尺寸增量過大，超過允許值，而使沖出沖 件 尺寸不合格。故在刃磨前應參照表7，給出的數(shù)值進行計算，并在刃磨后實測沖件尺寸，至 沖件尺寸合格為止。由于定位裝置失準或擋料銷磨損、旋動，使送料進距偏差加大。對于連續(xù)沖裁

13、件，經(jīng)常因 此而造成沖件內外圓同軸度誤差偏大、分度切口不均布等毛病，故在修理試模時應予特別關 注。測量試模沖件應在壓力機正常運轉一段時間、沖制一定數(shù)量沖件后進行。對沖件的測量應首 先 觀察其沖切面質量以確定其間隙的均勻性。而后檢測毛刺高度及均勻程度，最后劃線檢測尺 寸及形位精度。表7沖裁凹模刃磨后的尺寸增量注：(1)為便于推卸沖件或廢料，沖裁凹模多采用錐形洞口， 單邊錐度為0.5、1°及1.5°的結構形狀使用較多，刃磨增量不大。(2)錐形沖裁凹模洞口，刃口是切削刃，很鋒利，每次刃磨量較小。  3.3間隙測量準確測定新制與大修或中修后各類沖模的間隙是檢驗制

14、模、修模質量的主要手段之一，也是 模具鉗工和沖壓調整工的基本功。用橡皮泥壓痕及填充模腔是在沒有實用而準確的間隙測量儀的情況下，較為經(jīng)濟、準確又十 分可靠的間隙測定法。用厚度均勻且大于兩倍沖件料厚又不超過5mm的橡皮泥，靠手動輕輕 合 模并達到設計的閉模狀態(tài)后再輕輕開模取出橡皮泥，觀察并測量留在橡皮泥上的上下模壓痕 ，即可獲得準確間隙值。對于沖裁模，壓痕時上?？煽刂圃趧倓倝喝胂鹌つ?.81.5mm位置；對于成形模多數(shù)應在合模狀態(tài)壓印 。但拉伸、翻邊之類的模具，因還要同時檢測凹模口部圓角半徑大小及均勻度，故印壓時凸 模進入凹模23倍沖件料厚為宜。 3.4 沖模的安裝與調試 安裝與調校沖模必須特別細

15、心。因為沖模尤其大中型沖模，不僅造價高昂，而且重量大微量 移動困難，人身的安全應始終放在首位。無限位裝置的沖模，尤其又無導向機構的沖模在上 下模 之間應加一塊墊木板。在壓力機工作臺清理干凈后，將合模狀態(tài)的待試模具置于壓機臺面合 適位置。已按工藝文件和沖模設計要求選定的壓機滑塊行程，在模具搬上臺面前已調至下死 點位置并調至大于模具閉合高度1015mm的位置，靠調節(jié)滑塊連桿，移動模具，確保模柄對 準 模柄孔并達到合適的裝模高度。一般沖裁模先固定下模(不擰緊)后再固定上模(擰緊)，壓板 T型螺栓均宜使用合適扭矩扳手擰緊(下模)，確保相同螺拴具有一致而理想的預加夾緊力。 可以有效防止手動擰緊螺紋出現(xiàn)的

16、因體力、性別、手感誤差造成的預緊力過大或過小、相同 螺紋預緊力不等，從而引起沖壓過程中上下模錯移、間隙改變、啃剝刃口等故障發(fā)生。試模 前對模具進行全面潤滑并以正常生產(chǎn)用料，在空行程啟動沖模3次確認模具運作正常后 再試沖。調整和控制凸模進入凹模深度、檢查并驗證沖模導向、送料、推卸、側壓與彈壓等 機構與裝置的性能及運作靈活性，而后進行適當調節(jié)，使之達到最佳技術狀態(tài)。對大中小型 沖模分別試沖3、5、10件進行停產(chǎn)初檢，合格后再試沖10、15、30件進行復檢。經(jīng)劃線檢測 、沖切面與毛刺檢驗、一切尺寸與形位精度均符合蘭圖要求，才能交付生產(chǎn)。 3.5 標準零部件的預制與儲備 對于沖模的標準零部件應集中預制

17、并留有一定的儲備量，以便在制造與修理沖模過程中隨時 選用。尤其主要工作零件，包括：各種規(guī)格的圓凸模、側刃、廢料切刀等，以及各種規(guī)格的 模板、模柄、模架、側壓裝置、始用擋料裝置，都應按全系列規(guī)格儲備35套 或更多一些，常用尺寸規(guī)格，更應多儲備。 4 沖模的使用(總)壽命 在正常情況下，沖模的主要失效形式是過量磨損。從新沖模交付使用至其沖制出的 沖件毛刺高度超標，沖件尺寸與形位精度超差，而沖模又不能再修復或根本無修復價值，則 沖模就失效而只能報廢。從新模具投入使用到失效報廢，一般要經(jīng)過2次大修、3次中修、6 18次小修、2035次刃磨，其間總計沖制合格沖件的總數(shù)即沖模的使用(總)壽命，以“沖 次”表示。 為全面掌握沖模的設計、制造質量，強化技術管理，記錄沖模交付使用、修理刃磨、具體壽 命數(shù)據(jù)等全過程情況，在新模具交付使用的同時，都建立起沖模技術檔案。其中主要有： (1)沖模設計全套蘭圖 (2)制造工藝