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文/景鑫,楊文,方康城·江蘇揚力數控機床有限公司
伺服轉塔沖床是一種廣泛應用于鈑金加工的設備,隨著機械制造行業(yè)的迅猛發(fā)展,激光切割機已經取代了大部分伺服轉塔沖床在市場上的份額,即便如此,伺服轉塔沖床仍然具有激光切割機無法具備的功能。一些需要成形的鈑金產品,激光切割機并不能完全勝任,如滾筋、滾臺階、百葉窗、翻邊、凸包等工藝依舊需要伺服轉塔沖床的成形模具加工,因此對于鈑金加工而言,伺服轉塔沖床、成形模具依舊是不可或缺的一部分。
鈑金的魅力在于成形,成形模具被廣泛應用于電梯、空調、防盜門、機箱、防滑板等有成形需求的鈑金加工領域,具有靈活、高效、低成本的優(yōu)點。成形模具的結構相較普通沖孔模具而言,其結構復雜、制造工序復雜,成形模具初次試沖需要結合工件的成形狀況不斷調試模具,直到沖出符合要求的工件。因此,成形模具的制作周期較長,定制模具時需要提前告知客戶,避免機床交付時產生不必要的矛盾。
成形模具類型
伺服轉塔沖床上的成形模具主要有滾輪模具、壓印和刻畫模具、淺拉伸模具、沖切成形模具、翻邊成形模具、敲落孔模具、擠壓成形模具、定位剪切模具等。
滾輪模具
滾輪模具包括滾筋模具和滾臺階模具,需要放在旋轉工位上來實現任意曲線形狀的加工要求,板材上無步沖壓痕。通過模具上模和下模安裝相配對的滾輪,使?jié)L輪的上下運動與鈑金件的左右運動在沖壓過程中形成相對運動,實現長凸筋的成形加工,凸筋長度不受模具限制。滾筋模具、滾臺階模具,需要根據客戶的要求確定不同的成形高度及寬度,這類模具沖壓凸筋范圍大、定位精確、加工精度高。同時對工件材質、厚度也有特殊要求,不銹鋼一般為0.8~1.5mm、碳鋼板一般為0.8~2.0mm、鋁板一般為0.8~2.5mm,成形高度為2~3倍的板厚,寬度是高度的2倍,最大寬度為12.7mm。滾輪模具及成形如圖1所示。鋼卷飛剪線
圖1 滾輪模具及成形
壓印和刻畫模具
壓印和刻畫模具包括字碼模具、壓印模具、凹凸字模具、刻畫模具。利用壓印模具和凹凸字模具沖壓,可以在鈑金上形成壓印,可選擇向上或向下凸起,壓印模具的使用可以幫助客戶省略加標簽、噴漆等零件再加工工序,省錢增效??坍嬆>呤菍ぜ砻孢M行雕刻或者點陣標記的模具,不會引起鈑金件形狀改變,也不會造成壓痕影響美觀,可以通過調整彈簧適應不同材質板材的加工,成形方向向下,需要放在旋轉工位。壓印和刻畫模具及成形如圖2所示。
圖2 壓印和刻畫模具及成形
淺拉伸模具
淺拉伸模具主要是凸包成形模具,由沖頭和位于下方的凹模組成。凸包成形模具成形高度和角度不能過大,以免造成連接處斷裂。凸包成形模具可以配合預沖孔模具實現在凸包上成形通孔的要求,預沖孔模具需要根據孔的試沖結果最終確定大小。凸包成形模具使用較為廣泛,水滴模具類似凸包,陣列水滴形凸包,樣式美觀,能加工最大板厚為1.5mm;竹編模具需要與沖孔模具配合,沖壓中碳鋼板最大板厚依舊是1.5mm。淺拉伸模具成形如圖3所示。鋼卷飛剪線
圖3 淺拉伸模具成形
沖切成形模具
沖切成形模具包括百葉窗模具、切舌模具、橋形模具、卡道模具。沖切成形模具主要用于產品的通風、管卡、裝飾等,百葉窗模具使用最為廣泛,機箱等工件需要散熱處一般都會選取百葉窗模具,美觀實用;切舌模具主要用于鈑金件之間組合部分,類似于卡扣;橋形模具用于穿插線管,簡單方便;卡道模具用于電器部件安裝口。沖切成形模具主要分為沖切和成形兩部分,結構復雜,能夠滿足客戶對產品的絕大部分要求。沖切成形模具成形如圖4所示。
圖4 沖切成形模具成形
翻邊成形模具
翻邊成形模具需要搭配預沖孔模具,沖孔后將孔邊緣翻起的模具就是翻邊成形模具。主要用于成形螺紋孔,也可以用于安裝散熱管、電纜走線、穿塑料管等,翻邊成形模具成形后邊緣光滑無毛刺,不會對管材造成劃傷,對于直接沖孔穿管更具優(yōu)勢。翻邊成形模具成形如圖5所示。鋼卷飛剪線
圖5 翻邊成形模具成形
敲落孔模具
敲落孔模具又叫備用預制孔模具,可設計單敲、雙敲、三敲。廢料與工件主體之間有部分連接,根據板厚、板材的不同,所需要的連接口也不一樣,主要用于適配電盤等。敲落孔模具成形如圖6所示。
圖6 敲落孔模具成形
擠壓成形模具
擠壓成形模具主要是擠沉孔模具,是在預沖孔的基礎上加工沉孔的沖壓模具,能夠代替鉆頭加工孔。擠沉孔模具可以對工件進行正反兩種加工,擠壓好的沉孔可以用作沉頭螺釘安裝孔。使用擠沉孔模具可以省略鉆頭打沉孔工序,能很好地保證加工質量和效率。擠沉孔模具成形如圖7所示。
圖7 擠沉孔模具成形
定位剪切模具
定位剪切模具包括樣沖模具、三角定位模具和半剪切模具。樣沖模具可根據調整模具高度控制打點深度;三角定位模具是在半剪切模具加工困難的薄板上使用的,要注意的是定位點中心距離最小為15mm;半剪切模具能起到料與板材的連接作用,成形高度應小于0.6倍的板厚。定位剪切模具使用較少,有特殊需求才會定制。定位剪切模具成形如圖8所示。
圖8 定位剪切模具成形
如果有特殊需求,成形模具也可以做復合模具,如凸包翻邊復合模具,可一次完成預沖孔、翻邊和凸包成形。但復合模具在編程時需要考慮留足卸料時間,成形方向只能向上,且復合模具價格要高出一般成形模具太多。鋼卷飛剪線
成形模具使用注意事項
成形模具使用時應注意以下幾點:
⑴使用成形模具時要經常關注伺服轉塔沖床鎖緊螺釘的松緊情況,禁止無板料沖壓,禁止空打模具,以免造成伺服轉塔沖床上成形模具的損壞。
⑵一般情況下成形模具的成形方向選擇向上,向上成形可以避免工件的成形部分與轉盤下模發(fā)生刮碰導致變形。
⑶向上成形模具的下模一般高于標準下模,旁邊工位上的沖孔模具盡量不要使用,以免工件產生壓痕,成形模具在不使用的情況下請從機床上取出涂上防銹油,存放在模具箱內,以免銹蝕和粉塵導致模具損壞。
⑷每臺伺服轉塔沖床的沖壓行程是不一樣的,成形模具在首次使用時必須將上模調至最短,避免造成模具損壞和沖床故障,成形模具需要進行微調達到充分成形。
⑸對成形高度較大或成形特殊的模具,需要做好板材的潤滑,加強板材在成形時的流動性,減少板材破損、撕裂的概率。
⑹工件成形的位置要盡量遠離夾鉗和沖孔的位置,工件的成形步驟盡可能在加工工序的最后完成。
⑺成形高度較大的模具會對板材有劃傷和碰撞導致變形的隱患,在成形高的模具下模兩邊放置滾珠下模輔助,可以避免此問題的發(fā)生。在成形高度較大的模具附近使用其他模具繼續(xù)加工會導致工件變形。鋼卷飛剪線
⑻成形加工時需要使用成形模具加工程序,編程時要預留足夠的卸料時間,并將沖床沖壓速度放慢,低速沖擊,讓成形后的工件有足夠的時間與成形模具分開,避免工件變形和偏離成形位置。
只要參照以上注意事項使用和保存模具就能大大減少模具損壞,就能很好地使用成形模具得到理想的產品。成形模具的使用讓鈑金的加工更具魅力。
結 束 語
在選擇成形模具時一定要將需求表達到位,同時在訂購伺服轉塔沖床時也要考慮沖床的沖壓行程能否滿足工件的成形高度。伺服轉塔沖床憑借鈑金成形高效、節(jié)能等優(yōu)點在機械領域仍占有一席之地,相信以后成形模具在伺服轉塔沖床上的開發(fā)應用會越來越廣。
——摘自《鈑金與制作》 2022年第3期