株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司(湖南 412001)范志濠
為了提高數(shù)控沖加工的效率和板材的利用率,要求板材一次定位加工多個(gè)零件,在加工過程中,一些零件從板材上脫落下來,這就是零件脫落。零件脫落輕則停止繼續(xù)加工降低生產(chǎn)效率,重則造成加工事故。因此數(shù)控沖加工中的零件脫落問題,已經(jīng)嚴(yán)重影響了工作效率和加工安全。
零件脫落主要是加工時(shí)設(shè)置的微連接不足,零件在加工中由于振動(dòng)和沖擊造成了微連接斷裂,從而零件從板材上脫落下來。因此在加工過程中設(shè)置好微連接的尺寸,將會(huì)減少板材脫落的問題發(fā)生。對(duì)于板厚為0.1~1.0mm的鋁板,薄板留量小,板厚留量大;韌性板材留量小,脆性板材留量大;零件小留量小,板材大留量大。對(duì)于板厚小于2mm的鋁板,微連接為0.25mm,而其他板材為0.3mm;對(duì)于板厚大于2mm的鋁板,微連接為0.30mm,而其他板材為0.35mm。
廢料反彈是指在數(shù)控沖加工過程中,沖裁廢料反彈到加工板材上。沖孔廢料反彈到加工板料上使板料厚度局部增加,易造成刀具磨損加劇和加工質(zhì)量問題。
(1)造成廢料反彈的主要原因:①刃口的鋒利度不足。刃口圓角越大,越容易造成廢料反彈。②模具的入模量。每個(gè)工位模具沖壓時(shí),要求入模量是一定的,模具入模量小,易造成廢料反彈。③模具的間隙是否合理。不合理的模具間隙,易造成廢料反彈。④被加工板材的表面是否有油物。若加工板材表面有油污,則上刀具下沖時(shí)打滑造成沖裁面積受力減小,廢料沖不下。
(2)預(yù)防措施:①當(dāng)沖模R角變鈍、R角值增至0.2mm時(shí)需修模;當(dāng)剪切毛刺大于0.4t時(shí),需要進(jìn)行修磨刀具,保持刀具的鋒利,以減小廢料反彈的概率。②采用“無廢料”結(jié)構(gòu)的下模時(shí),上模須沖入下模至少2.5mm,才能達(dá)到防止廢料反彈的效果。如果上模不能沖入2.5mm深,則需要通過加裝墊片來解決。③模具進(jìn)行沖裁時(shí),間隙要合理。一般加工時(shí)的間距要求如附表所列。④在板材加工前去除板材表面油污:用濕抹布擦拭板料表面即可;對(duì)于貼膜加工的板材一般不會(huì)出現(xiàn)油污現(xiàn)象,只要保證所貼膜表面沒有油污即可。
間距要求表
板料數(shù)控沖加工時(shí),由于殘余應(yīng)力的影響,易引起板料變形。板料變形過大,會(huì)影響加工零件的質(zhì)量,同時(shí)有可能造成加工事故。
為了解決板料變形過大的問題,一般加工板料時(shí)按先定義X方向,再定義Y方向;沖孔時(shí)要滿足模具加工規(guī)范的要求;對(duì)于多個(gè)零件的排列加工,一般按Y方向加工;在網(wǎng)孔的數(shù)控沖加工中由于殘余應(yīng)力的存在,必然引起板料的變形,再以 Y方向迂回加工,極有可能使得板料與機(jī)床的上下轉(zhuǎn)盤發(fā)生碰撞、卷料,構(gòu)成極不安全的隱患。如果以附圖的方式加工,不但加工時(shí)間比較短,而且由于以X方向迂回加工,使得板料的變形部分在加工的過程中逐步降低了板料與機(jī)床發(fā)生碰撞退出上下轉(zhuǎn)盤之間,極大地減小了卷料的危險(xiǎn)。
用方形刀具加工的板料兩邊緣劃痕太多,影響零件的加工和裝配質(zhì)量。造成劃痕的原因是加工時(shí),方形刀具與板材接觸加工的棱角所留下的痕跡。為了減少和避免劃痕,一般在滿足加工條件的前提下,要求節(jié)距越大越好;適當(dāng)對(duì)零件剪切邊沿進(jìn)行打磨加工。
影響模具損耗的原因一般為:在沖模材料的內(nèi)部,或多或少都存在有金屬缺陷,如微裂紋、雜質(zhì)、呈線性排列的金屬或碳的析出物等。模具損傷絕大多數(shù)出現(xiàn)在這些缺陷處,沖模金屬缺陷越多就越易出現(xiàn)損傷;引起沖模損傷的外因是沖模受力的大小與被加工板料的厚度、力學(xué)性能、沖模間隙大小及沖模刃口鋒利程度等。保持加工臺(tái)面清潔,保持潤(rùn)滑良好,采用間隙適合的沖模,要及時(shí)修復(fù)沖模刃口等,都可以有效地避免不必要的沖模損耗。