研磨在鈑金製造（zào）業中，早已經不是（shì）一個新鮮的話題了，國內（nèi）很多鈑（bǎn）金企業早（zǎo）已經通過研磨來延長數（shù）控（kòng）衝床模具的使用壽命，但是很少有企業係（xì）統性的考察和研究如何正確使用研（yán）磨技術（shù）來有效提高模具的壽命，部分企業甚至在研磨過程中導致了模具的退（tuì）火，反而縮短（duǎn）了模具的有效使（shǐ）用時間。因此，正確進行數控研磨工藝，才能有效延長模具使用壽命。

01、數控衝床模（mó）具的可研磨（mó）長度

可（kě）研磨長度是模具使用過（guò）程中最重要的參（cān）數之一，但（dàn）也是最容易忽（hū）略的地（dì）方，主要原因是（shì）鈑金（jīn）企業對於研磨工藝的忽視。在這裏，草莓视频污在线观看可以首先來考察一下何為研磨量，從而以此為基礎來分析模（mó）具的其（qí）他（tā）性能。

02、刃口總長度（dù）(SBR)

刃口總長度是考察模具（jù）基本性（xìng）能的一個重要數據，它是指從衝芯的刃尖到刃端發（fā）生弧度變化的位置（zhì）的直線部分高度。刃口總長度是計（jì）算可研（yán）磨（mó）量的最重要的長度基礎（chǔ），是考察（chá）不同品牌衝芯的重要參考值之（zhī）一，以MATE模（mó）具為（wéi）例，超能（néng）TEC的刃口總長度達（dá）到了（le）18.9mm，而原始型模具的刃口總長（zhǎng）度（dù）則（zé）隻有17.9mm，至於（yú）其他品（pǐn）牌的衝芯，部分甚至連15mm也不到。

因此，在模具總（zǒng）長不可能發生變化的這個基本（běn）情況下，刃口總長（zhǎng）度直接決定了模具的（de）理論可用壽命。

03、下（xià）模穿透度(DP)

下模穿透度（圖1）指在衝壓過程中，衝芯（xīn）深入進下模內的（de）最大行程（chéng）。在（zài）鈑金行業中，下模穿透度是最容易讓人（rén）誤解的一個機床設定值，很多國際和本土中端品牌的模具生產企業都建議下模穿透度要達到3～4mm，從而可以（yǐ）有效地解決廢料的帶料問題；而許多低端下模的製造者對此（cǐ）的要求比較模糊，部（bù）分模具製造商甚至為了避免下模加工對心度不足對衝芯產生潛在（zài）的啃刀影響，故意製造了一個理論誤區，甚至建議客戶把衝芯穿（chuān）透度定為1mm，甚至更小，他們在引導操作工的時候宣稱，衝芯穿透下模的（de）深度越淺，衝床的加工效（xiào）率就會越高。因此，不少衝床操（cāo）作工受此（cǐ）錯誤的理論的指導，把下模的穿透度調整得非常小。

圖1 衝模穿透板料

但是實（shí）際上我（wǒ）們通過簡單的數（shù）學計算就會發現，在高速衝壓過程當中，衝芯來回運動產生的6mm行程在不同衝床（chuáng）的高達200～400m/h的衝壓速度麵前產生的多餘耗時，與板材（cái）在台麵上的位移耗時（shí）和轉塔的換刀耗時相比，簡直是微（wēi）乎其微；而與此同時，由於入模太淺從而造成的帶料問題，卻給企業帶來（lái）了大量的板材浪（làng）費，造成了巨（jù）大的損失。

04、退料板厚度（dù） (SLT)

如圖2所示，為衝（chōng）模（mó）基本參數（shù）。退料板厚度是（shì）一個經常（cháng）被人遺忘的角落，業界一直認為退料板是模具當中最容易製造的產品，因此價格之低讓人對其嗤之以鼻。但是（shì）幾乎沒有人意識到，如果可以有（yǒu）效地減少退料板的厚度，就可以通過少量（liàng）的模具投資延長衝芯的壽命，從而節約成本。

圖2 衝模基本參數（shù）

BR開（kāi）刃前總（zǒng）長（zhǎng）度

PUNCH衝頭

ULTRA Stripper退料板

Material Thickness材料厚度

Die Penetration下（xià）模穿（chuān）透（tòu）厚度

Grind Life可用刃磨長度

以厚轉（zhuǎn）塔衝床模具為例，一款普通原始型的退料導套厚度為8mm，一款市（shì）場較為流行的可拆卸式退料板厚度在（zài）7～8mm之間（jiān）。MATE生產的A，B工位超能TEC退料板采用M2材質的（de）高速（sù）鋼，其衝芯環繞（rào）部（bù）分的厚度通過削薄的方式可以達到3.99mm，這就意味著同樣一把衝芯，如果放在TEC係統內，可以增加（jiā）3～4mm的可研磨量。由此可以很容易的比較出微量的退料板投入與衝芯可研（yán）磨量巨大產出之間的比例關係。

05、可研磨量計算（suàn）公式(Grind Life)

通過對以上技術參數的闡述，就可（kě）以得到衝芯可（kě）研磨量的計算公式（shì）:

Grind Life=SBR－DP－SLT－ST，即：衝芯可研磨量=刃口總長度（dù）－下模穿透度－退料板厚度－板材厚度

為了更容易理解，以MATE生產的兩款產（chǎn）品在衝壓1.5mm冷軋板時的數據來對此解釋。

A工位超能TEC模具係統中，超能TEC衝芯的（de）刃口總長度為18.9mm，建議下模穿透度為3mm，退料板厚度3.99mm，板材厚（hòu）度1.5mm，可以得出，其可研磨（mó）長度=18.9mm－3mm－3.99mm－1.5mm=10.41mm；

A工位（wèi）原始型模具係統中，原始型衝芯的（de）刃口總長度（dù）為17.9mm，建議下（xià）模穿透度3mm，退料板厚度8mm，板材厚度1.5mm，可以得到可研磨長度=17.9mm－3mm－8mm－1.5mm=5.4mm。

由此，可以非常明顯的看出，不同的模具係統，對於模具使用成本的巨（jù）大影響，讀者如果有興趣，也可以將（jiāng）自己廠家的（de）模具和（hé）相應的（de）模具係統（tǒng）測量後（hòu）進行（háng）計算，從而得到自己目前使用的模具係統下，衝芯的可研磨量。

如圖3所示，是MATE的超能TEC和WILSON的HP模（mó）具係統下，針對不（bú）同厚度的板材的衝芯的可研磨長度比較圖，供參考（kǎo）計（jì）算。

圖3 最終研磨量比較

Final grind life comparis on最終研磨量（liàng）比較

resulting Grind Life可研磨量（liàng）

material t0hickness材料厚度

Wilson grind life Wilson模具（jù）研磨（mó）量

mate grind life mate模具研磨量

06、數（shù）控衝床模具（jù）的維護保養準則及其重要性

理解（jiě）了模具可研磨（mó）量之（zhī）後，進（jìn）一步研究數控衝床模具（jù）維護保養（yǎng）的重要（yào）性。在（zài）此之前，需要先了解一個概念，模（mó）具什麽時候需要研磨。MATE在對國內數（shù）百家廠家的拜（bài）訪中發現，70%的企業，特別是小型的私（sī）營鈑金加工廠，對（duì）於模具研磨的問題（tí）根（gēn）本就沒有在意，經常把同一個模具反複使（shǐ）用，直到其無法再（zài）衝壓出一個像樣的孔洞為止，並以此作為衡（héng）量模具壽命的標準，和衡量衝床模具性價比的基礎數據（jù）。

為了正確掌握模具研磨的時間點，首先需要弄清楚兩個概念：第一，如何判斷模具是否需要研（yán）磨。實際上，按照生活的常（cháng）識來看，每隔幾天模具在使（shǐ）用前就應該進行研磨，正所謂“磨刀不誤砍柴工”，這個流傳千年的諺語，卻被大部分的鈑金企業所忽略了。在條件允許的情況下（xià），盡可能多的頻繁（fán）研磨，肯（kěn）定會大大的延長模具的使用壽命。

圖（tú）4 衝模圓角

而按照目前鈑金製造業界的經驗，如圖所示，當衝芯刃口的（de）半徑為0.25mm的時（shí），一般就（jiù）認為模具必（bì）須（xū）要進（jìn）行研磨了。如果大家對半徑0.25mm沒有概念的話，那麽還有兩個竅（qiào）門：一種是當用手指去（qù）觸（chù）摸衝芯刃口，能（néng）夠明顯（xiǎn）感覺出來刃口邊緣（yuán）有圓角的時候，就是（shì）模具該進行研磨的（de）時候了；另一（yī）種則是通過聆聽衝床衝壓時候產生的（de）噪聲（shēng），如果（guǒ）非常沉悶且噪雜（zá）的時（shí）候，也是（shì）到（dào）了必須研磨的時（shí）候了（le）。

如何才能（néng）充分延（yán）長模具的使用壽命。接下來進行一（yī）個反麵分析，即，如果不去頻繁研磨，將會有什麽後果。表1是一個理論分析對照表。需要注意的是，該圖（tú）是以MATE超能TEC的每次研磨的理論（lùn）可衝數為基礎，並（bìng）不是確切的（de）實驗結果。如果其他廠家想對本廠使用的模具進行類似分析的話，需要根據自身的實驗數據對此進行相應（yīng）的增減。

如表1所示，右側對超能TEC衝芯正常的研磨頻率進行了分析，如果每當衝芯刃口出現（xiàn）0.25mm圓角的時候都能保質保量的進行（háng）研磨的話，那麽每次研磨（mó）之後，都能達到相應（yīng）的10萬次衝（chōng）壓數，那麽經過了4次研磨，模具刃口共被磨掉了（le）1mm，而此時模具可進行40萬次的衝（chōng）壓（yā）。

表1左側則對很多企業不好的使用習慣做了模（mó）擬（nǐ）。當第一個0.25mm半徑出現時，模具屬於正常使用，因此可（kě）以達到（dào）10萬次的衝壓次數；如果此時不去研磨而是繼續使用，模具表麵遭到破壞，加速了模具的磨損，因此當圓角擴（kuò）大到0.5mm的時候，隻能達到額外的5萬次的衝壓次數；如果繼（jì）續衝壓（yā），圓角半（bàn）徑擴大到0.75mm，甚至1mm的時候，其可（kě）以（yǐ）提供的衝壓次數成幾（jǐ）何級數下降（jiàng），那麽當模具表麵出現近（jìn）1mm的毛刺麵的時候，一把昂貴的超能TEC衝芯理（lǐ）論上僅僅隻能可以衝壓18萬次左右。

表1 模具有、無規（guī）律研磨的壽命比較

需要注意的是，其危害性不僅在此。如果按照第一種方式頻繁（fán）研磨，模具始終保持良好（hǎo）的平麵和側麵品質，那麽（me）一把超能TEC衝芯按照單次0.3mm研磨量來（lái）計算的話，針對1.5mm的鋼板，實際上（shàng）可以達到的理論（lùn）衝壓次數為10萬/次×（10.4mm）可研磨量/（0.3mm/次）=340萬次；

如果按照第二種方式使（shǐ）用同一把模具，當模具出現2mm深（shēn）的毛刺（cì）時，這把模具基本就廢棄了，那麽實際可以達到的衝壓次數按照幾（jǐ）何基數（shù）遞減的法則，最多可以達到25萬次，該把超（chāo）能TEC衝芯基本報廢。比較兩種方（fāng）式，會（huì）發現，由此產生（shēng）的差距竟然達到（dào）了10倍之多。因此，頻繁研磨對於降低衝床模具成本的革命性的意義了。

07、刃口平麵的粗（cū）糙度對於模具壽命的影響

了解了模具頻繁（fán）研磨的重（chóng）要性（xìng）之後，來解決第二個問題，即（jí）如何才能提高每次研磨之間的衝（chōng）芯（xīn）和下模的可衝壓次數。通過分析以（yǐ）下幾方麵的力學現象，從（cóng）而理解（jiě）刃口平麵（miàn）的粗糙度（dù）對（duì）於有效延長模具（jù）壽命的重要性（xìng）：

模（mó）具的有效（xiào）作用麵積

粗糙度（dù）是機械加工學上最為常見的技術參數之一，它描述了工件表麵的研（yán）磨和拋光質量。粗糙度（dù）越高，表明了工件表麵凹凸不平（píng），從而（ér）導致了較小的有效受力麵積的（de）；粗糙度越小，表（biǎo）明了工件表麵趨於平坦，可以獲得較大（dà）的有效受力麵積。

判斷粗糙度大小的標準非常簡單，隻需打量研磨後的刃口平麵的光亮（liàng）度（dù），基本上就可以看出粗糙度是（shì）高是低了。

如圖5所示，三種研磨後模具均可以通過目視檢查來判斷其研磨質量的好壞。

圖5 研磨質量對比

圖5a的模具在研磨過程中（zhōng）沒有潤滑（huá），沒有敷料，即使進行了研磨（mó），仍然（rán）會迅（xùn）速磨損，表麵暗淡無光，因為其粗糙度太高，導（dǎo）致了陽（yáng）光在（zài）其表麵（miàn）發生（shēng）了漫反射，使得沒有足夠的陽光進入人（rén）們的視（shì）線之中；

圖5c的模具再次研磨後光亮有致，甚至可以照出人臉（liǎn），說明其（qí）研磨的高質量（liàng）和低粗（cū）糙度，可衝衝次絲毫（háo）沒（méi）有減少，衝孔質量也沒（méi）有降低。

而反映到有效接（jiē）觸麵積的時候，可以為以上的三種（zhǒng）研磨效果進行排序：圖6a的模具（jù）研磨後（hòu），實際有效接觸麵積隻占（zhàn）理論接觸麵積（jī）的大約60%；圖6b的模具研磨後，實際有效接觸麵積大約占理論接觸麵積的85%；圖6c模具研磨後，實際有（yǒu）效接觸麵積（jī）大約要占（zhàn）理論接觸麵積的97%以上。

理論強（qiáng）度VS實（shí）際壓強

通過以上的計算，引入實際壓強這個數值。材料力學（xué）中，工件在某種壓強下（xià）保持其（qí）原本物理結構不產生（shēng）斷裂或破碎的特性，稱之為材（cái）料的剛度。

而工件之所以不會產生斷裂的前提條件就是：工件承受的實際壓強小於工件的剛度（dù），由於針對某種特定的模具，其剛度是它本身的特性，是一個常（cháng）數（shù），因此在這種情況下，如下圖所示，草莓视频污在线观看如果想對工件（jiàn）的斷裂做進一步的分析時，工件承受的實際壓強成為了唯一的可變因素。

壓（yā）強實際上等於作用力（lì）除以實際有效接（jiē）觸麵（miàn）積，當衝床的（de）作用力噸位數固定的情況下，實際有效接觸麵積越大，其產生的實際（jì）壓強值就越小（xiǎo），工件就越難斷裂；實際有效接觸麵積越小，其產生的實（shí）際壓強（qiáng）就會成倍增加，工件就很容易斷裂，如果（guǒ）工件是衝芯的（de）話，那麽其刃口表麵的（de）毛刺就會如同多米諾（nuò）骨牌一樣，成幾何級數的（de）迅速垮塌，從而（ér）製造了（le）新的毛刺，進一步減少了有效接（jiē）觸麵積，進一步加大了（le）實際作用壓強，形（xíng）成了（le）惡性循環，最終導致模具的整體報廢。

08、結束語

在研磨過程中，刃（rèn）口研磨後的粗糙度（dù）的好壞，將直（zhí）接決定了該（gāi）模具在兩次研磨之間的可衝壓次數，並間接影響了該模具的總體使用壽命。正確選用（yòng）模具模具刃（rèn）口研磨技術是（shì）提高模具壽命的一個行之有效的重（chóng）要途徑。刃口研（yán）磨技術（shù）成本較（jiào）低,而模具壽（shòu）命（mìng）可提高（gāo）幾倍甚至幾十倍。合理的應用模具刃口（kǒu）研磨技術可以獲得（dé）更長的使用壽命。

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