普通全钢冲模的冲压精度分析（二）

HEATS · 发表于 2010-9-12 18:10:55

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　　(3)冲模制造工艺

　　冲模主要工作零件即凸、凹模的加工程序，对操作上的技术要求不高，能够一次成形较复杂的模腔。但其加工表面约厚＞0.03～0.05mm为高温烧蚀的残余树枝状奥氏体组织，硬度可高达HRC67～70，有显微裂纹，容易在冲裁时出现崩刃或剥落。意大利Corrada公司的有关研究报告称“线切割加工对表面金相结构产生不利的影响，实际上已经改变了金相结构。我们必须用金刚石粉研磨或数控连续轨迹坐标磨削(对线切割件)作精加工”。近年来瑞士和日本等国，对电加工设备进行了深入的研究和较大的改进，制造出功能齐全的高精度NC和CNC线切割机，加工精度可达±0.005～0.001mm，甚至更小。加工表面粗糙度Ra值能达到0.4μm.根据近年对国内12家生产线切割机工厂的调研，国产线切割机加工精度各别厂家的各别型号线切割机可达±0.008～±0.005mm，一般都在±0.01mm或更大一些，个别也能达到±0.005mm，加工表面粗糙度Ra值均大于1.6μm.然而，电加工烧蚀金属表面从而改变和损坏加工面金相结构的特性不会改变，除非用磨削或其他加工法去除这一有害层。所以，仅仅用电加工法，包括电火花线切割与电穿孔，难以达到冲模，尤其高精度、高寿命冲模对尺寸精度与工作零件表面粗糙度Ra值要求。

　　用精密磨削法制造冲模，特别是制造高精度、高寿命冲模，诸如：薄料小间隙复合冲裁模、多工位连续式复合模等，具有尺寸精度高、工作零件加工面粗糙度Ra值小、模具寿命高等特点。其加工工艺目前已由过去的普通机床粗加工改为电火花线切割或电穿孔机粗加工，最后精密磨削，也由成型磨、光学曲线磨、手动座标磨逐步过滤到连续轨迹座标磨及NC与CNC连续轨迹座标磨，加工粗度可达±0.001～0.0005mm，加工表面粗糙度Ra值可达0.1～0.025μm.所以，用该工艺制造的冲模，无论尺寸精度、工作零件表面粗糙度，都能满足冲模，尤其各种复合模的要求，比电加工工艺制造的冲模高一个档次。

　　(4)间隙的大小与均匀度

　　拉深、弯曲、翻边及其他板料成形件一般都要先冲裁(落料)出平板展开毛坯，也有成形后落料、切开得到单个成品冲件。故冲裁作业，包括常用的冲孔、切口、切边等，对于每种板料冲压件都是必要的。所以冲裁间隙对冲件的外廓尺寸精度有决定性的影响。冲裁间隙小而均匀，可使冲裁尺寸获取更高精度。对于拉深、弯曲等成形模，间隙大定将增大冲件口部尺寸误差及回弹。间隙不均匀会使冲件毛刺加大并招致刃口的不均匀磨损。

　　(5)冲压设备的弹性变形

　　在冲压过程中，冲床承载后会产生一定的弹性变形。虽然这种变形量依冲压力的大小变化且具有明显的方向性，但就冲压件，主要是对具有体积冲压性质的压印、压花、校平、压凸、起波、冲挤、镦形、翻边、镦粗、打扁、变薄拉深等工艺作业冲制成形的冲件，对其冲压方面的尺寸精度有重大影响。

　　2、渐增误差

　　在冲压过程中，入模冲压的原材料与冲模刃口及型腔表面之间，在强大冲压力的作用下，会出现强烈摩擦。在长期连续冲压过程中，强烈摩擦使冲模工作零件即凸、凹模表面产生一定的自然磨损，从而改变冲模刃口及型腔的尺寸及形状，使冲件产生并随冲模寿命延长而逐渐加大的这部分误差，称之为“渐增误差”。新冲模冲件只有固定误差。冲模工作零件出现磨损后才产生渐增误差。在多工位连续冲裁和连续式复合模中，特别是导板式多工位连续模，多以漏件方法从冲模上卸下冲件及冲孔废料，冲改及落料凹模多制成形洞口，以便于推卸冲件及废料出模。一般凹模刃口向外斜一个角度α，通常依冲件料厚不同取α=1/4°～3°，凹模刃口磨损后就要刃磨。凹模刃磨后必然造成其平面尺寸增大，其尺寸增量△L取决于a角大小及刃磨次数、每次刃磨增量。△L可按公式计算：△L=2×h×tgα，当取α=0.5°，每次刃磨量为0.15mm，刃磨20次后，其总刃磨量h=3mm，则可按该公式计算出△L=2×3×tg0.5°=0.053mm，单边净增△L/2=0.0265mm.每刃磨一次△L=0.00265mm.单工位复合模多为模上卸件，冲裁凹模多采用直壁洞口。由于冲裁时凸模要进入凹模洞口约一个冲件料厚。故刃口侧面磨损也十分严重，刃磨后也将出现刃口尺寸变化，增大冲件误差，但其增量微小。

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