沖模的刃磨、修理及壽命

1、沖模的刃磨、修理及壽命內(nèi)容摘要:【摘要】沖模的刃磨、修理及壽命至今尚無(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及指導(dǎo)性技術(shù) 文 件，為提高沖模壽命，規(guī)范模具市場(chǎng)的商業(yè)行為，通過(guò)對(duì)沖件成本構(gòu)成分析，提出沖模修理 類(lèi)別、修理周期構(gòu)成、沖模壽命及其評(píng)定方法?！娟P(guān)鍵詞】沖模。修理。壽命激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)促使企業(yè)在生產(chǎn)實(shí)踐與市場(chǎng)流通中強(qiáng)化產(chǎn)品成本核 算并從中認(rèn)識(shí)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(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及指導(dǎo)性技術(shù) 文 件，為提高沖模壽命，規(guī)范模具市場(chǎng)的商業(yè)行為，

2、通過(guò)對(duì)沖件成本構(gòu)成分析，提出沖模修理 類(lèi)別、修理周期構(gòu)成、沖模壽命及其評(píng)定方法?！娟P(guān)鍵詞】沖模；刃磨；修理；壽命激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)促使企業(yè)在生產(chǎn)實(shí)踐與市場(chǎng)流通中強(qiáng)化產(chǎn)品成本核 算并從中認(rèn)識(shí)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(jì)，模具費(fèi)在成批與 大量生產(chǎn)的常用機(jī)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?zāi)：陀材５?，合?jì)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(dǎo)地位。通常所說(shuō)的模具費(fèi)，除模具制造費(fèi)外，還應(yīng)計(jì)入模具修理和刃 磨費(fèi)

3、用。模具的原始造價(jià)僅為整個(gè)模具費(fèi)的35%40%。故沖模壽命不僅對(duì)沖件成本，而且 對(duì)其從屬的產(chǎn)品成本都有重大影響。在儀器儀表、開(kāi)關(guān)電器、五金家電等行業(yè)中、沖模費(fèi)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(gè)百分點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)許 多相關(guān)企業(yè)產(chǎn)品成本居高不下的關(guān)鍵技術(shù)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(guò)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(dòng)和促進(jìn)其他類(lèi)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(guān)注。模具費(fèi)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(guó)內(nèi) 模具壽命普遍偏低，尤其冷沖模與國(guó)外先進(jìn)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(qiáng)烈沖壓下，使材料產(chǎn)生 分離或變形，兩者發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，必然產(chǎn)生劇烈摩擦。長(zhǎng)期的劇烈摩擦?xí)雇?、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(jiàn)的磨損。當(dāng)沖模刃口或模腔表面磨 損到一定程度時(shí)，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(biāo)，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(shí)要對(duì)沖模進(jìn)行刃磨，以

5、恢復(fù)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(zhì)量。由于無(wú)論是沖裁件還是立 體成形件都要經(jīng)過(guò)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(wèn)題。當(dāng)沖件 加工蘭圖未標(biāo)出允許毛刺高度要求的情況下，推薦按表1.值測(cè)定沖模刃磨時(shí)機(jī)：當(dāng)沖件毛 刺高度超過(guò)圖中標(biāo)出要求或表1.值時(shí)，應(yīng)立即停產(chǎn)刃磨。表1金屬?zèng)_壓件合理毛刺高度推薦值(mm)  及時(shí)對(duì)沖模進(jìn)行刃磨，除能使刃口復(fù)而鋒利，改善沖件質(zhì)量外，還能避免因拖 延刃磨，已磨鈍刃口遭受堅(jiān)硬、過(guò)大過(guò)厚毛刺的劇烈摩擦，形成惡性循環(huán)的過(guò)量磨損，必需 以加倍的刃磨量才得以使刃口再度鋒利，勢(shì)必縮減沖

6、模使用壽命的嚴(yán)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?yàn)槿心チ砍c刃口端面及側(cè)面的實(shí)際磨損情況密切相關(guān)外，還與沖件料厚t、凹模洞口的形狀結(jié)構(gòu)及刃磨次序等因素有關(guān)，見(jiàn)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(chēng)初始刃磨壽命，用“沖次”表示。刃磨壽命是構(gòu)成沖模使用(總)壽命的基礎(chǔ)。 只有確保刃磨次數(shù)超過(guò)20次，平均刃磨壽命達(dá)到使用壽命5%左右，才可使沖模達(dá)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(lèi)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(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼制模取下限制。(2)表值適于中等復(fù)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(rùn)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(yīng)按表值減10%20%。(4)表列值適于普通全鋼結(jié)構(gòu)的各類(lèi)沖模。表中列出的沖模分類(lèi)方法較全面而科學(xué)的 概括了常用普通全鋼沖模的類(lèi)型與結(jié)構(gòu)，也較適合目前國(guó)內(nèi)沖模分類(lèi)不統(tǒng)一、無(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以 及冷沖模國(guó)標(biāo)缺項(xiàng)多、待補(bǔ)充修訂的實(shí)際情況。  2沖模的修理在長(zhǎng)期連續(xù)沖壓過(guò)

8、程中，沖模的主要工作零件，包括沖裁凸、凹模、側(cè)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(huì)因自然磨損、意外損壞、偶發(fā)事故 等，使沖模無(wú)法正常運(yùn)作，不能沖制出合格沖件而中斷生產(chǎn)，必須對(duì)沖模進(jìn)行適當(dāng)修理。沖 模不可能像普通機(jī)床一樣，進(jìn)行定期的強(qiáng)制計(jì)劃修理，只能進(jìn)行以下方式的修理：(1)臨時(shí)應(yīng)急修理在沖壓過(guò)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(chēng)臨時(shí)應(yīng)急修理。(2)預(yù)檢性修理在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段對(duì)計(jì)劃使用的庫(kù)存沖模進(jìn)行檢測(cè)以及對(duì)用畢入庫(kù)存放的沖模進(jìn)行例行檢測(cè)， 以確 保生產(chǎn)能正常順利進(jìn)行，保證入庫(kù)存放模具處于完好狀態(tài)。檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)沖模使用性能不

9、佳、 技術(shù)狀態(tài)不理想，甚至有刃口磨鈍、開(kāi)裂、崩刃、彈簧斷裂、螺栓變形松脫等隱患，都 可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并通過(guò)計(jì)劃修理或刃磨解決。以上兩種沖模修理方式在現(xiàn)場(chǎng)是同時(shí)使用的。在通常情況下，只要堅(jiān)持預(yù)檢性修理和及時(shí)刃 磨，臨時(shí)應(yīng)急修理便會(huì)減少。反之，臨時(shí)應(yīng)急修理便會(huì)越來(lái)越多。沖模在整個(gè)使用壽命期間有一定的修理與刃磨次數(shù)并構(gòu)成沖模的修理周期。 而沖模的修理費(fèi)用，即完成其修理周期的總計(jì)修模費(fèi)用，一般為制 模費(fèi)180%200%，見(jiàn)表4。表4沖模修理周期構(gòu)成及費(fèi)用比注：(1)表列以新模造價(jià)為100作基數(shù)給定的每次修理與刃磨費(fèi) 比率是經(jīng)驗(yàn)值，供參考。(2)對(duì)于多工位連續(xù)模應(yīng)按工位分別計(jì)算修理、刃磨次數(shù)以及修理費(fèi)比率。&

10、#160; 由于不同類(lèi)型沖壓件所用沖模的結(jié)構(gòu)類(lèi)型各異，沖模尺寸大小及沖壓精度、構(gòu)成沖模 零 部件多少及結(jié)構(gòu)繁簡(jiǎn)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(gè)波動(dòng)不大的范圍，見(jiàn)表5，而各種修理類(lèi)別的劃分，列入表6。修理工作量對(duì)劃分修理類(lèi)別 有重要作用，當(dāng)同時(shí)進(jìn)行中、小修或多個(gè)中、小修工作，也可比照工作量改為大修理類(lèi)別。表5沖模使用壽命期間的修理與刃磨次數(shù)  注：(1)對(duì)于多工位連續(xù)模，表列修理及刃磨次數(shù)均按工位計(jì)算并要考 慮各工位的工藝作業(yè)性質(zhì)，結(jié)合單沖模相當(dāng)類(lèi)別及凸、凹用料，確定相應(yīng)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(dāng)沖模有修理價(jià)值時(shí)，可不受表值約束，繼 續(xù)修理和刃磨；當(dāng)無(wú)修理價(jià)值時(shí)，即便修理與刃磨次數(shù)遠(yuǎn)不及表值，也應(yīng)立即停產(chǎn)報(bào)廢。   表6沖模修理類(lèi)別與修理內(nèi)容  3 刃磨與修理沖模中的注意事項(xiàng)3.1 刃口磨損與毛刺測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)習(xí)慣上憑手感確定沖件毛刺大小并確定刃磨時(shí)機(jī)，誤差過(guò)大。當(dāng)然，刃口磨損程度及刃 口磨鈍情況只能通過(guò)檢測(cè)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(zhì)量等，掌握刃口磨損情況、刃口變鈍程度，確定刃磨時(shí)機(jī)。一般沖件的毛刺高度可用千分尺測(cè)量。為提高測(cè)量精度，每次要測(cè)最后連續(xù)沖制的三個(gè)以上 沖件，而且每件至少測(cè)3個(gè)點(diǎn)，取平均值。對(duì)于形

12、狀復(fù)雜及薄料小尺寸精密沖件，可用 工具顯微鏡、光學(xué)投影儀進(jìn)行精密測(cè)量。3.2 沖件尺寸及形位精度測(cè)量經(jīng)多次刃磨，凹模尺寸會(huì)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(gè)增量。為了不致因多次刃磨使其尺寸增量過(guò)大，超過(guò)允許值，而使沖出沖 件 尺寸不合格。故在刃磨前應(yīng)參照表7，給出的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，并在刃磨后實(shí)測(cè)沖件尺寸，至 沖件尺寸合格為止。由于定位裝置失準(zhǔn)或擋料銷(xiāo)磨損、旋動(dòng)，使送料進(jìn)距偏差加大。對(duì)于連續(xù)沖裁

13、件，經(jīng)常因 此而造成沖件內(nèi)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(shí)應(yīng)予特別關(guān) 注。測(cè)量試模沖件應(yīng)在壓力機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間、沖制一定數(shù)量沖件后進(jìn)行。對(duì)沖件的測(cè)量應(yīng)首 先 觀察其沖切面質(zhì)量以確定其間隙的均勻性。而后檢測(cè)毛刺高度及均勻程度，最后劃線(xiàn)檢測(cè)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(jié)構(gòu)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(cè)量準(zhǔn)確測(cè)定新制與大修或中修后各類(lèi)沖模的間隙是檢驗(yàn)制

14、模、修模質(zhì)量的主要手段之一，也是 模具鉗工和沖壓調(diào)整工的基本功。用橡皮泥壓痕及填充模腔是在沒(méi)有實(shí)用而準(zhǔn)確的間隙測(cè)量?jī)x的情況下，較為經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確又十 分可靠的間隙測(cè)定法。用厚度均勻且大于兩倍沖件料厚又不超過(guò)5mm的橡皮泥，靠手動(dòng)輕輕 合 模并達(dá)到設(shè)計(jì)的閉模狀態(tài)后再輕輕開(kāi)模取出橡皮泥，觀察并測(cè)量留在橡皮泥上的上下模壓痕 ，即可獲得準(zhǔn)確間隙值。對(duì)于沖裁模，壓痕時(shí)上?？煽刂圃趧倓倝喝胂鹌つ?.81.5mm位置；對(duì)于成形模多數(shù)應(yīng)在合模狀態(tài)壓印 。但拉伸、翻邊之類(lèi)的模具，因還要同時(shí)檢測(cè)凹?？诓繄A角半徑大小及均勻度，故印壓時(shí)凸 模進(jìn)入凹模23倍沖件料厚為宜。 3.4 沖模的安裝與調(diào)試 安裝與調(diào)校沖模必須特別細(xì)

15、心。因?yàn)闆_模尤其大中型沖模，不僅造價(jià)高昂，而且重量大微量 移動(dòng)困難，人身的安全應(yīng)始終放在首位。無(wú)限位裝置的沖模，尤其又無(wú)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的沖模在上 下模 之間應(yīng)加一塊墊木板。在壓力機(jī)工作臺(tái)清理干凈后，將合模狀態(tài)的待試模具置于壓機(jī)臺(tái)面合 適位置。已按工藝文件和沖模設(shè)計(jì)要求選定的壓機(jī)滑塊行程，在模具搬上臺(tái)面前已調(diào)至下死 點(diǎn)位置并調(diào)至大于模具閉合高度1015mm的位置，靠調(diào)節(jié)滑塊連桿，移動(dòng)模具，確保模柄對(duì) 準(zhǔn) 模柄孔并達(dá)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?jǐn)Q緊(下模)，確保相同螺拴具有一致而理想的預(yù)加夾緊力。 可以有效防止手動(dòng)擰緊螺紋出現(xiàn)的

16、因體力、性別、手感誤差造成的預(yù)緊力過(guò)大或過(guò)小、相同 螺紋預(yù)緊力不等，從而引起沖壓過(guò)程中上下模錯(cuò)移、間隙改變、啃剝?nèi)锌诘裙收习l(fā)生。試模 前對(duì)模具進(jìn)行全面潤(rùn)滑并以正常生產(chǎn)用料，在空行程啟動(dòng)沖模3次確認(rèn)模具運(yùn)作正常后 再試沖。調(diào)整和控制凸模進(jìn)入凹模深度、檢查并驗(yàn)證沖模導(dǎo)向、送料、推卸、側(cè)壓與彈壓等 機(jī)構(gòu)與裝置的性能及運(yùn)作靈活性，而后進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，使之達(dá)到最佳技術(shù)狀態(tài)。對(duì)大中小型 沖模分別試沖3、5、10件進(jìn)行停產(chǎn)初檢，合格后再試沖10、15、30件進(jìn)行復(fù)檢。經(jīng)劃線(xiàn)檢測(cè) 、沖切面與毛刺檢驗(yàn)、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(biāo)準(zhǔn)零部件的預(yù)制與儲(chǔ)備 對(duì)于沖模的標(biāo)準(zhǔn)零部件應(yīng)集中預(yù)制

17、并留有一定的儲(chǔ)備量，以便在制造與修理沖模過(guò)程中隨時(shí) 選用。尤其主要工作零件，包括：各種規(guī)格的圓凸模、側(cè)刃、廢料切刀等，以及各種規(guī)格的 模板、模柄、模架、側(cè)壓裝置、始用擋料裝置，都應(yīng)按全系列規(guī)格儲(chǔ)備35套 或更多一些，常用尺寸規(guī)格，更應(yīng)多儲(chǔ)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(guò)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(biāo)，沖件尺寸與形位精度超差，而沖模又不能再修復(fù)或根本無(wú)修復(fù)價(jià)值，則 沖模就失效而只能報(bào)廢。從新模具投入使用到失效報(bào)廢，一般要經(jīng)過(guò)2次大修、3次中修、6 18次小修、2035次刃磨，其間總計(jì)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(shè)計(jì)、制造質(zhì)量，強(qiáng)化技術(shù)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(guò)程情況，在新模具交付使用的同時(shí)，都建立起沖模技術(shù)檔案。其中主要有： (1)沖模設(shè)計(jì)全套蘭圖 (2)制造工藝