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淺析運用模具提高數(shù)控沖床加工效益
文/深圳銳特爾精密模具有限公司—李冰 發(fā)表于《鈑金與制作》
隨著數(shù)控沖床的不斷更新?lián)Q代，數(shù)控沖床的沖擊速度不斷加快，鈑金加工工藝的不斷完善，模具技術(shù)也在悄然更新。由于精密鈑金行業(yè)在國內(nèi)發(fā)展較晚，普通民眾對鈑金的認識為：汽車覆蓋件或者常見的白鐵皮加工等。同時真正涉及鈑金模具的專業(yè)資料就更少，幾乎在圖書館查不到關(guān)于鈑金模具的專業(yè)書籍；由于國內(nèi)鈑金模具行業(yè)門檻較低，行業(yè)的良莠不齊，導(dǎo)致業(yè)界相互敵視，幾乎沒有行業(yè)間的技術(shù)交流，即使有技術(shù)方面的推廣，基本停留在個體產(chǎn)品介紹上，廠家以宣傳推銷產(chǎn)品為主要目的。為了讓鈑金模具技術(shù)能廣泛傳播，筆者根據(jù)自身從事數(shù)控沖床模具多年的經(jīng)驗及查閱相關(guān)設(shè)備廠商模具資料，就厚轉(zhuǎn)塔數(shù)控沖床模具應(yīng)用方面的基本知識做出淺析。
您是否在思考：怎樣的模具結(jié)構(gòu)才耐用？怎樣才能減少停機修模時間？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)模具替代進口？國產(chǎn)模具能否保證高速加工品質(zhì)及速度？（注：AMADA公司的VIPROS、AC、AE、EM系列機型，FINN-POWER的X5、E5系列機型都屬于高速機型）
模具要耐用，除了好的模具材質(zhì)，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(zhì)的加工就必須選擇ABS模具，也就是氣吹模具！要選擇氣吹模具就得設(shè)備必須有氣吹功能。如AMADA公司的VIPROS、AC、AE、EM系列機型，FINN-POWER的X5、E5等系列機型都具有氣吹功能。
  氣吹功能在AMADA公司稱為AIR BLOW SYSTEM，威爾遜公司簡稱的ABS就來自于AIR BLOW SYSTEM 的縮寫。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(dǎo)套導(dǎo)入口的壓料面及側(cè)面噴射出來。
氣吹功能特點：
1、ABS模具在加工時能充分潤滑冷卻沖頭；
2、抑制刃口粘連金屬粉末，進一步提高沖頭壽命，采用氣吹功能的沖頭是普通沖頭使用壽命的2.5-3倍；
   85標準沖頭導(dǎo)向面潤滑不良導(dǎo)致溶著粘連，導(dǎo)致沖頭啃導(dǎo)套，結(jié)果是導(dǎo)套和沖頭一起報廢
   
85標準沖頭刃口表面溶著粘連將導(dǎo)致廢料上浮、帶料、拉板，制品沖切斷面粗糙等品質(zhì)問題
3、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；
4、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，從而延長模具壽命。
 
ABS模具自潤滑及工作中自我清潔后，刃口表面溶著大幅減少，加工速度和品質(zhì)將大幅提升
ABS氣吹模具的噴油霧功能對導(dǎo)套及機床轉(zhuǎn)塔孔的充分潤滑和清潔，極大保護了機床轉(zhuǎn)塔，延長了機床使用壽命，大幅提高了生產(chǎn)效率及產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性。這就是AMADA使用多年的二手沖床轉(zhuǎn)塔孔與導(dǎo)套配合精度依然良好的重要原因之一，當(dāng)然這跟客戶在使用設(shè)備過程中的良好保養(yǎng)有極大的關(guān)系！一臺在日本使用了近20年的數(shù)控沖床還能在中國市場賣到跟國產(chǎn)新機一樣甚至超過新機的價格，這是我們鈑金企業(yè)選用鈑金設(shè)備和模具類型及設(shè)備的保養(yǎng)維護值得深思的地方??！
氣吹模具目前市面上有多種組合方式
如美名的自潤滑和威爾遜的ABS，AMADA的氣吹，下面以國內(nèi)常用85系列的AB工位組合為列：
85氣吹沖頭+85標準打擊頭組件+氣吹導(dǎo)套，這種組合方式僅僅具備上述的基本氣吹功能和特點；
 AB工位上模組合高度為209.5mm，打擊頭組件為普通彈簧結(jié)構(gòu)，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)。
u 推薦高速加工選用可調(diào)氣吹模具，AMADA公司稱為NEX模具
組合方式為：85氣吹沖頭 + 可調(diào)打擊頭組件 + 氣吹導(dǎo)套
EX模具AB工位上模組合高度為208mm，比普通85系AB工位模具高度低1.5mm，這個組合特點為下列所述：
a) 沖頭研磨量劇增為5-9mm，加工4.5mm厚板研磨量為5mm，加工1.5mm以下的板材研磨量高達9mm！
b) 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)省了鈑金加工的成本提高了效益！
c)  與其他模具結(jié)構(gòu)相比，模具的拆裝與調(diào)節(jié)非常簡單，拿在手上就可以拆裝或者調(diào)節(jié)模具的閉合高度。
d) 模具調(diào)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(diào)整機床參數(shù)，省時省事，提高功效。
e) 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(dǎo)套導(dǎo)向口0.5mm，（普通85系AB工位沖頭縮入量是1.0mm）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！
f) REX可調(diào)打擊頭組件（NEX彈簧）也可以用來裝備普通數(shù)控沖床，也可以配合普通85沖頭和導(dǎo)套實現(xiàn)快速調(diào)節(jié)和增加刃磨量的功能！
g)  有了可調(diào)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(diào)打擊頭（NEX彈簧）配合沖頭能始終保持長度為207.5mm。
u 氣吹可調(diào)導(dǎo)套，AMADA公司稱為Z導(dǎo)套（萬用導(dǎo)套），威爾遜、美銘均有類似結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。
市場上各系列類似產(chǎn)品也很多，該產(chǎn)品用于高速度、高品質(zhì)沖切。
a)  標準85CDE工位導(dǎo)套不具備可調(diào)功能，必須通過加墊片來補正模具高度，墊片過高了會致使沖頭導(dǎo)向槽與導(dǎo)套導(dǎo)向鍵失去結(jié)合，喪失導(dǎo)向定位的作用，可能造成沖頭在導(dǎo)套內(nèi)部旋轉(zhuǎn)移位，最終沖壞下模和導(dǎo), 致機床損壞！為了保證精度，沖頭安全研磨量只有2mm；
b)
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厚塔氣吹CDE可調(diào)導(dǎo)套組合 | | 可調(diào)導(dǎo)套的雙導(dǎo)向雙層調(diào)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！（大工位沖頭價格比較昂貴）
c)  可調(diào)導(dǎo)套的沖頭自動調(diào)整功能非常簡單快捷，只需按下導(dǎo)套上面的調(diào)節(jié)按鈕（push），轉(zhuǎn)動導(dǎo)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(diào)節(jié)按鈕停止轉(zhuǎn)動即完成。整個模具調(diào)節(jié)過程只需數(shù)秒即完成，節(jié)省工作中大量的無用工時。
d)
氣吹可調(diào)導(dǎo)套沖頭的高度調(diào)整 | | 氣吹模具加工速度比普通模具高出10-20%，因為模具高度始終不變，沖頭只需縮入導(dǎo)套導(dǎo)向口0.5-1.0mm，
e) 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)，加上氣吹噴油霧的潤滑配合，從而保證了高速沖切！
f) 氣吹可調(diào)導(dǎo)套也可以安裝舊型沖頭85標準沖頭，同樣實現(xiàn)可調(diào)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(dǎo)致操作員因為擔(dān)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)控沖床的應(yīng)有的功效，十分令人遺憾！
選用舊式模具的原因：第一是設(shè)備及模具廠家對先進模具技術(shù)的普及力度不足，導(dǎo)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(shè)備應(yīng)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(zhì)；第二是由于模具行業(yè)內(nèi)一些不良銷售人員的誤導(dǎo)所致，第三基于模具采購成本的硬指標或者其他灰色因素的考慮，因此而放棄了更先進的模具結(jié)構(gòu)的選用。
敬告：如果數(shù)控沖床不具備氣吹功能或者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(dǎo)套結(jié)構(gòu)與普通舊式85模具導(dǎo)套設(shè)計不同，氣吹模具導(dǎo)套密封精度高，當(dāng)沖頭沖壓后在提升的過程中，如果上模不噴氣的話，導(dǎo)套內(nèi)部氣壓低于外部氣壓，廢料反而會被吸上來了，類似于注射器原理。在實際加工須注意！
結(jié)論：通過上列贅述及圖片展示不難看出，要實現(xiàn)高速沖壓，同時設(shè)備又具備或者加裝了氣吹功能，就必須使用ABS氣吹模具，既可以解決高速沖切過程中模具的發(fā)熱粘著問題，也能防止高速沖切中的廢料上浮問題，還能減少產(chǎn)品的毛刺，減少后工序處理毛刺的工時。為了充分的發(fā)揮高速數(shù)控沖床的最佳性能，選用ABS氣吹+可調(diào)功能的模具將成為鈑金加工的最佳利器。
注：文中提及AMADA為天田公司商標，部分內(nèi)容為摘自AMADA公司模具手冊。
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