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轉發自：鍛壓技術

作者：王誌偉, 周益軍

(揚州市職業大學（xué）機械工程學院, 江蘇（sū）揚州（zhōu） 225009)

摘要: 數控轉（zhuǎn）塔衝床模具（jù）的使用和維護水平, 直接影響工件的加工質（zhì）量和模具使用壽命。 介紹了數控（kòng）轉塔衝（chōng）床的工作原理、組成結構以及數控轉塔衝床模具的基本知（zhī）識, 重（chóng）點闡述了標準模具和成形模具的選用原則。 

分析了數控轉塔衝床模具在使用過程中出現的模具帶料（liào）、 模具磨損、 廢料反彈、 衝壓噪聲、 模具對中性等問題的產生原因, 並提出了相應的解決措施。

 最後從（cóng）模具間隙、 模具刃（rèn）磨、 模具潤（rùn）滑、 模具清（qīng）潔和模具維修等多個方麵給出了數控轉塔衝床模具使用和（hé）維護時應遵循的技術要點, 以指（zhǐ）導企業和（hé）用戶（hù）正確合理地使（shǐ）用和維（wéi）護模具, 滿足實際生產要求。關鍵詞（cí）: 數控轉塔衝床; 模具（jù）使（shǐ）用（yòng）和（hé）維護; 衝壓; 模具間隙; 模具刃磨量

DOI: 10． 13330/ j． issn． 1000-3940． 2018． 04． 021

中圖分類號: TG 385． 2 文獻標識碼: A 文章編（biān）號: 1000-3940 (2018) 04-0118-06

Methods of operation and maintenance for NC turret punch press die

Wang Zhiwei, Zhou Yijun

(Mechanical Engineering, Yangzhou Polytechnic College, Yangzhou 225009, China)

Abstract: The processing quality of work pieces and service life of die were directly impacted by the operation and maintenance level of NC turret punch press die. Therefore, the principle, structure and its basic knowledge of NC turret punch press die were introduced, and the selection principle of standard die and forming die were emphatically expounded. Then, the causes of material sticking, die wear, scrap rebound, stamping noise and dislocations of upper and lower dies in the using process of NC turret punch press die were analyzed, and then the solving measures were put forward. Finally, the technical points to follow in the operation and maintenance process of NC turret punch press die were given from many aspects of die clearance, die edge sharpening, die lubrication, die cleaning, die repair, etc. in order to guide enterprises and users to correctly and rationally operate and maintain dies and meet the actual production requirements. Key words: NC turret punch press; operation and maintenance of die; stamping; die clearance; quantity of die edge sharpening

在鈑金類零件現代加工工藝中, 數控轉塔衝床是一項（xiàng）關鍵（jiàn）的重要加工設（shè）備。 

數控轉塔衝床依據所要加工零件（jiàn）的形狀及位置, 可以自動完成送料（liào）和模具轉換工作, 滿足了多種鈑金零件的生產需求。 

與傳統的深喉衝床相比, 無論在加工效率, 還是（shì）在加工質量方麵, 都有很大優勢。 模具是數（shù）控轉塔衝床的主要組（zǔ）成部件之一, 同時又是易損件, 合理的維護更新對提高衝床加工質量（liàng）、 降低生產成本、 延長模具和衝床使用壽命和精度都有重（chóng）要意義[1-2]。 

據（jù）統計, 在數控轉塔（tǎ）衝床工作總成本中, 模具的維護費用就占到總費用的一半左右（yòu）。 因此, 本文通過（guò）分析數控轉塔衝床模具（jù）在使用和維護方麵應遵循的一

收稿（gǎo）日期: 2017 -09 -04; 修訂日期（qī）: 2017 -11 -20

基金（jīn）項目: 江蘇省高校品牌專業建設工程資助項目 (PPZY2015C234)

作者簡（jiǎn）介: 王誌偉 (1984 - ), 男, 碩士, 講師

E-mail: my1984www_ wzwyong@ 126． com

些技術要點, 來指導企業和用戶正確利用模具, 發揮模具的最佳性能。

1 數控轉塔衝床

數控轉塔衝床是典型的機液一體化生產設備, 通過壓力作用加工各種金屬薄板（bǎn）類零件, 對各種複雜異型孔及淺拉深成形都能一次性完成。

 其（qí）工作（zuò）流程為: 金屬板料由操作人員放置於工作台麵上, 啟動工作按鈕, 數控衝床自動運行加工（gōng）程（chéng）序, 被加工板料按設定好的路線沿（yán） X 和（hé） Y 方向定位, 衝頭沿 Z 方向運（yùn）動到（dào）設（shè）定的模位上方, 通過打擊模具完成衝孔、 步衝和成形加工[3]。 

當（dāng）圓孔等形狀輪廓比較大時, 可以采用步（bù）衝方法, 用小衝模衝出（chū）大的圓孔、 方孔或異型孔, 此（cǐ）外（wài）一些特殊工藝也（yě）可（kě）以進（jìn）行加工, 例如翻（fān）邊孔、 壓印、 加強筋（jīn）、 百葉窗等。 

轉塔上存放多套模具, 需要更換模具時, 自（zì）動旋轉（zhuǎn）完成換（huàn）模動作。

數控轉（zhuǎn）塔衝床的主（zhǔ）要（yào）組成結構包括數控係統 1、 機身 2、 工（gōng）作台 3、 送料機構 4、 轉塔 5 等, 如圖 1 所示。

Fig． 1 Ma(圖1 )in constitutionsofNCturretpunch(數控轉塔衝床的主要組成結構) press

2 數（shù）控轉塔衝床模具

2． 1 模具分類

數控轉塔衝床（chuáng）通過（guò）衝頭打擊模具完成金（jīn）屬板料加工。

 常見的數控轉塔衝床模具, 按導向分為長導（dǎo）向型模具和短導向型模具, 其選用取決於材（cái）質與料（liào）厚（hòu）, 模具結構如圖 2 所（suǒ）示; 根（gēn）據大小規格不同, 也可分為 A, B, C, D 4 種工位的模具, 按照用戶的需求, 自由選（xuǎn）配不同孔（kǒng）型的模具（jù）放在轉塔上, 若小工位模具（jù）比（bǐ）較（jiào）多時, 可加裝（zhuāng）轉換套放在較大工位上[4]; 按結構可分為（wéi）標準模具和成形模具, 其選用原則將具體介紹。

 每類模具都需要在轉（zhuǎn）塔上安裝支撐彈簧, 以保（bǎo）證模（mó）具在一次衝壓完成後回複到原位（wèi）, 並進（jìn）行脫料（liào）。

2． 2 模具材料

數控轉塔衝床的模具材料要求具有高的硬（yìng）度、耐磨性和耐腐蝕性, 同時具有一定的韌性。 因（yīn）此, 對於中碳鋼類板料加工通常選用（yòng） Cr12MoV 冷作模具鋼, 而對於不鏽鋼類（lèi）板料加（jiā）工一般選用 LD 特種冷作模具鋼。

2． 3 衝壓過程

數控轉（zhuǎn）塔（tǎ）衝床模具的（de）衝（chōng）壓（yā）過程如圖 3 所示, 具體為: 工序 1, 退料板與板料接觸; 工序 2, 衝頭接觸板料, 板料開始發生變形; 工序 3, 材料在應力點開始斷裂; 工序 4, 廢料從板料中開始斷裂出（chū）來; 工序 5, 衝頭衝壓到底（dǐ）; 工序 6, 衝頭回縮, 廢料自由下落（luò）回收, 衝壓工序（xù）完成。

3 數控轉塔衝床模具選用

模具分類方法不同, 選用原則也不一樣, 本文（wén）

(a) 短導向型（xíng）模具 (b) 長導向型模具（jù）

1． 壓料套 2． 上模 3、 16． 套 4． 導向鍵（jiàn） 5． 模套 6． 打（dǎ）擊頭

7． 連接螺釘 8． 碟簧 9． 固定鉤 10． 下模 11． 導向鍵

12． 壓料套 13． 上模芯 14． 打擊頭（tóu） 15． 退料簧 17． 下模

Fig． 2 Die structures of NC turret punch press

(a) Short-guiding die (b) Long-guiding die

重點闡述標（biāo）準模具（jù）和（hé）成形模具的選用（yòng）原則。

3． 1 標準模具的選用

(1) 盡（jìn）量使模具（jù）刃口（kǒu）直（zhí）徑 D > 2t (t 為板（bǎn）厚), 且直徑一般（bān）要大於等於 Φ3 mm, 否（fǒu）則（zé）很容易折斷。如果（guǒ）必須選用直徑 D < Φ3 mm, 建議選用進口高速

鋼作（zuò）為原料製造模具。

(2) 在進（jìn）行較厚板料加工時, 若模具（jù）尺（chǐ）寸（cùn）與工位極限尺寸較為接近, 為確保足夠的退料力, 應選擇大一（yī）級的（de）工位。

(3) 厚板料的加（jiā）工, 模具刃口不能有（yǒu）尖角存在, 需用圓角過（guò）渡, 否則很容（róng）易（yì）出（chū）現磨損或塌角。

120 鍛 壓 技 術 第 43 卷

(a) 工序 1 (b) 工序 2 (c) 工序 3 (d) 工序（xù） 4

(e) 工序 5 (f) 工序 6

1． 衝頭 2． 退料板 3． 板（bǎn）料 4． 下模

Fig． 3 Stamping process of NC turret punch press die

(a) Step 1 (b) Step 2 (c) Step 3 (d) Step 4

(e) Step 5 (f) Step 6

一般情況（kuàng）下, 取圓角半徑 R >0． 25t。

(4) 加工不鏽鋼等含 Cr 比較高或熱軋板料時, 推薦選用國產 LD 模具鋼或進口高速工具鋼製造（zào）模具, 否則由於板（bǎn）料的固有特性很難加工成形, 同時, 模具比較容易出（chū）現（xiàn）磨損、 帶料和拉毛等問（wèn）題（tí）。

3． 2 成形模具的（de）選用

(1) 由於不同（tóng）數控衝床（chuáng）滑（huá）塊打擊距離不同（tóng）, 成形模具的閉（bì）合高（gāo）度必須調整, 將打（dǎ）擊頭設計為可調形式, 不僅滿足模具高度（dù）變化的需要, 同時（shí）, 使加工成形更加充（chōng）分。 

但打擊頭可調精度要細, 每（měi）次調節最好控製在 0． 1 mm 範圍（wéi）之內, 這樣對模具或衝

床的破壞可以降到最低。

(2) 成（chéng）形深（shēn）度盡可能淺, 一般會控製在 8 mm 以內, 否則卸料時間會很（hěn）長。 

此外, 成形加工速度要采用（yòng）低速（sù）方式, 並有適當的延時。

(3) 成形模具的整體高度一般遠高於標準模具, 以至於離成形（xíng）模具工位比較近的工位很難操作, 甚至不能使用, 最好（hǎo）將需（xū）要成形（xíng）模具的工序放到（dào）最後進行, 加工成形之後直接拆（chāi）除即可。

(4) 需要拉（lā）深成形的模具, 應選用輕型（xíng）彈簧組件, 避免板料加工時易出現撕裂、 變形不均勻或卸料困難等問題。 

成形（xíng）模具調整方法（fǎ）如圖 4 所示, 具體為: 成形模具安裝, 鎖緊螺釘旋鬆, 可調試打擊頭（tóu）上下旋動調整, 鎖緊（jǐn）螺（luó）釘旋緊, 先空衝, 無異常再試衝, 如果模具高度不夠, 鎖緊螺釘（dìng）旋鬆, 繼續調整, 直至（zhì）所要求高度。

4 數控轉塔衝床模具常見問題

4． 1 模具帶（dài）料

模（mó）具帶料 (也稱模具粘料) 是指正常加（jiā）工條件下, 上模芯與板料無法順利（lì）脫開或完全無法脫開的現象。 出現這種情況的主要（yào）原因有: (1) 模具刃口圓角過大; (2) 模具入模量（liàng）偏（piān）小; (3) 送料速度過快, 彈簧響應不夠或不（bú）靈敏; (4) 模具導套與模芯（xīn）滑動阻力大; (5) 所需退料力大於彈（dàn）簧力; (6) 模（mó）具彈簧疲勞失效或（huò）斷裂; (7) 模具的間隙以及精度（dù）等因素。

防止模具帶料的主要措施有: (1) 及時刃磨鈍化的模具刃口; (2) 入（rù）模量應控製在 1 ~ 2 mm 之間; (3) 改善潤滑條（tiáo）件; (4) 可以加裝退料器; (5) 選用（yòng）防帶料凹模; (6) 增（zēng）加模具間隙; (7) 提

高模具製造精度和衝床模位（wèi）對中精度。

4． 2 廢料反彈

廢料（liào）反彈是指衝壓加工的廢料 (也稱墊渣) 未從凹模孔口處脫落, 而（ér）反彈到凹模表麵或板料表麵的現（xiàn）象。 導致廢料反彈的主要原（yuán）因有: (1) 模具（jù）間隙偏小; (2) 模具刃口鈍化; (3) 入模量不（bú）合理; (4) 板料表麵狀態差; (5) 模具潤滑不到位; (6) 切衝順序、 方向及尺寸等因素。

防止（zhǐ）廢（fèi）料反彈的（de）措施有: (1) 選擇合適的下模間隙; (2) 刃磨刃口, 刃磨後必須用退磁器進行消磁處理（lǐ）; (3) 入模量應控製在 1 ~ 2 mm 之間; (4) 清除上模和板料上的（de）油汙; (5) 控製下模刃口深度; (6) 對正上下模或上下模位。

4． 3 模（mó）具磨損

模具磨（mó）損是模具（jù）長時（shí）間使用過程中難以避免的問（wèn）題, 對模具使用壽命影響最大（dà）。 引起模具磨損的主要原因有（yǒu）: (1) 模具間隙偏小, 推薦為板（bǎn）厚（hòu）的 20% ~25% 左右; (2) 上下模座不對中; (3) 已磨損的模具導向組（zǔ）件（jiàn）及轉塔的鑲套未及時更換; (4) 衝頭溫度過熱; (5) 不合理的（de）刃磨方法造成的（de）模具磨損; (6) 步衝或衝角時, 側向力形（xíng）成局部單邊衝切, 因一邊間隙過小（xiǎo）, 模具磨損嚴重甚至會導致模具損壞[5]。

防止模具磨損的措施有: (1) 增加模具間隙; ) 工位調整, 上下模（mó）對中, 轉塔水平調整; (3) 保證衝頭（tóu）和下模潤滑充分; (4) 在同一個程（chéng）序中使用多套同樣規格尺寸的模具（jù）; (5) 采用軟磨（mó）料（liào）砂輪, 並要經常清理砂輪（lún）; (6) 采用較小的吃刀量;

(7) 步衝加（jiā）工時, 增大步距量或（huò）采用橋式步衝。

4． 4 衝壓噪聲（shēng）

模具在正常工作時, 會不可（kě）避免地產生衝壓噪聲, 且噪聲最高（gāo）值可達到 120 dB 左右, 對照國家規（guī）定的 85 dB 噪（zào）聲標準是不符合要求的（de）。 操作人員及（jí）周圍環境都會受到影響（xiǎng）, 造成噪聲汙染。

 因此, 有必（bì）要采取合理（lǐ）措施來降低衝壓噪聲, 主要注意（yì）事項有以下幾點: (1) 改變（biàn）模具刃口的形狀 (例如斜刃), 減小刃口與工（gōng）件接觸麵; (2) 合理的凹（āo）凸模刃（rèn）口（kǒu）配合間隙; (3) 模具（jù）刃口必須垂直於安裝麵; (4) 良好的（de）潤滑, 保證模（mó）具動作順暢; (5) 注（zhù）重模具維護保養（yǎng）, 定期磨刃; (6) 衝床加裝隔音裝置、 海綿（mián）板或隔音罩等; (7) 模具安（ān）裝座（zuò）可墊裝鋁板。

4． 5 模具對中性

衝床模位的對中性差, 會引起模具的快速磨損和刃口鈍化, 直接影響（xiǎng）工件的加工（gōng）質量。

 導致（zhì）其出現的主（zhǔ）要原因有: (1) 衝床水（shuǐ）平度調整不到位; (2) 衝床轉塔的（de）設計（jì）精度或加工精度不夠; (3) 模具間隙選擇不合理; (4) 上下轉盤模具（jù）安裝座裝配對中性不好; (5) 模具（jù）安裝座或（huò）模具導套磨損嚴重; (6) 模具設計或製造精度未（wèi）滿足要求; (7) 轉盤上的模孔或導向鍵出現損（sǔn）傷。防止模具對中性問題的主要措施有: (1) 檢查衝床的水平度（dù）情況, 要求不符時重新調整; (2) 檢查轉塔與安裝座對中性情況（kuàng）, 必要（yào）時調整; (3) 及時更換模具導套（tào）, 合理選擇模具（jù）間（jiān）隙; (4) 檢查轉（zhuǎn）盤上的模孔和導向鍵, 出現損傷及時修複; (5) 使用（yòng）專用芯棒校準模具工位。

5 模具使（shǐ）用和維（wéi）護方法

為了提高衝床模具的使用壽命和（hé）工件的加（jiā）工（gōng）質量, 減少或避免模具工