防止凹模高速冲裁过程废料回带方法

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1、防止凹模高速冲裁过程废料回带的方法蒋传刚（汕头市电器控制设备厂有限公司，广东汕头515041）摘要：本文针对废料回带产生的原因及其危害，介绍了用电火花强化改变凹模结构来防止废料回带的方法。关键词：电火花强化；凹模结构；废料回带ToBlockUpRunofScrapsWhileDieQuickCuttingJIANGChuan-gang（ShantouElectronicControlEquipmentCo.,Ltd,Shantou515041,China）Abstract：Thisarticleaimsatthereasonandharmwhichiscausedbyu

2、prunofscraps.Itpresentsamethodhowtomakeuseofelectrosparkhardeningandchangethestructureofdietopreventuprunofscraps.Keywords：electrosparkhardening；diestructure；uprunofscraps1．引言电火花强化是一个成熟的工艺，它是利用脉冲电流在火花放电时输出的瞬时能量，将电极熔渗在被强化体的表面上，形成一层厚度不大的高硬度、高耐磨、比较粗糙的强化层，如图1所示。因为电火花强化只发生在被强化体表面很小的范围内，热影响区域小

3、，所以，只要措施得当，对基体物理性能不会有改变。此工艺还有操作简单成本低、效果明显、可反复多次实施等优点。8图1强化前后对比图磨削的金属表面(右)与电火花强化层(左)废料回带是普遍存在于冲裁过程中的一种有害现象。虽说有些含知识产权的进口模具不会发生废料回带，但因它在使用中的局限性和高出国产模具数倍的价格，使我们希望能找出简单可行的方法来解决问题而不继续选择购买。为此，我们试验用电火花强化来改变凹模结构，解决了高速冲裁过程中废料回带的难题，同时也使凹模的耐用程度有所提高，满足了生产的需要。2．废料回带现象、产生原因与部分对策分析冲裁分离后，随凸模回程而从凹模模腔内带出废料

4、或工件的现象，称之为“回带”。因在高速冲裁中回带出来的多数为废料，所以，也称此现象为“废料回带”。回带后的废料往往夹在凹模和板材中间，使后续的工步失常而导致工件报废、模具损坏。在高速冲裁中，特别是在FMS无人看管的自动冲裁中，其危害更大。目前，数控转塔冲床不具备能自动探测出已经发生了的废料回带故障而报警、自动停机。在有人看管的高速冲裁过程中，往往用十几、数十分钟时间待一张板材冲裁结束后才被操作者发现，在若干分钟以前发生的废料回带，早已使工件损伤、报废，或使某工位的模具损坏而早已不能正常工作。所造成的停机故障、人力物力的浪费是可想而知的。产生废料回带的原因很多，其主要原因

5、有以下几点：8（1）大间隙双边间隙设为普通薄钢板板材厚度20%的合理大间隙模具，很容易造成回带。（2）凸模磨损随凸模磨损的加剧，也就增加了回带的可能性。（3）板材表面有油脂。有时冲裁前板材表面需要涂油，有些冷轧板出厂时就带有油，都易造成废料真空回带。（4）模具刃口锋利锋利的刃口，使废料轮廓尺寸小于凹模模腔，废料回带的阻力减少。上述的合理大间隙、刃口锋利、板材表面有油等因素虽说能诱发废料回带，但它们又都有延长模具寿命、减小冲裁变形而使冲裁力减少，防止模具粘连的作用，是减少毛刺、保持工件平直等质量保证的最有效措施。因此，我们不提倡采取有些文献介绍的用5%左右的小间隙、擦去板

6、材表面油脂和不加油、将刃口弄钝等措施。况且这些措施除严重影响模具寿命外，也往往不能百分之百地防止回带，因此不推荐使用。3．凹模的电火花强化在凹模刃口表面以下2~3毫米开始的凹模模腔壁上，和刃口平面上刃带向外2毫米以上区域，用电火花强化机对其进行强化后，分别产生模腔强化层组和刃口平面强化层。当带有直径约2~3毫米YG8硬质合金棒的电极接触凹模时，产生瞬时火花放电，高温电弧使部分电极上的硬质合金熔化并冷凝覆盖在凹模上。随着反复、均匀地移动电极，逐渐形成白色均匀的强化表面层，其8突起厚度为0.02～0.03毫米，表面略显粗糙（厚度和粗糙程度都与波段选择的档位有关，但厚度如果要

7、超过0.03毫米就比较困难）。它没有纹理，不象线切割形成的纹理与冲压方向同向，因此摩擦系数较强化前增加。凹模强化层的分布如图2所示。图2强化后的凹模示意图1.模腔强化层2..刃口平面强化层强化层是硬质合金电极和凹模间断放电而形成的，每次放电都会使凹模壁上形成一个微小的凹坑，反复多次后，会使这些小凹坑相互重叠而融合、增厚，这些凹坑能存储少量润滑油，这些油对冲裁比较有利。因强化层富含碳化钨、钴等合金元素，加上强化时会在基体中渗入一些空气中的氮元素，使强化层的显微硬度值高于HV1000以上（相当于HRC69以上）。这些都改变了凹模的耐磨性、抗腐