數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床加工板料時(shí)發(fā)生帶料問(wèn)題的解決方法

        帶料產(chǎn)生的較嚴(yán)重的使用故障，使得工件板材報(bào)廢、機(jī)床局部損壞。因此對(duì)帶料問(wèn)題的系統(tǒng)研究，并制定一系列的預(yù)防措施是每一個(gè)數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床生產(chǎn)廠商都會(huì)十分重視的系統(tǒng)工程。

        從機(jī)械和電氣控制這兩方面都存在產(chǎn)生帶料問(wèn)題的原因。

        電氣控制中沖頭沖壓模具的運(yùn)動(dòng)控制與送料的運(yùn)動(dòng)控制如果不協(xié)調(diào)會(huì)產(chǎn)生帶料，即沖床沖頭還未使上模從板料中*脫開(kāi)時(shí)送料機(jī)構(gòu)就開(kāi)始動(dòng)作，從而產(chǎn)生了帶料。

        電氣控制的問(wèn)題較易發(fā)現(xiàn)和克服，因?yàn)榭刂瞥绦蛉缬袉?wèn)題，機(jī)床只要工作就會(huì)產(chǎn)生帶料，具有重復(fù)性和規(guī)律性。需要適當(dāng)調(diào)整機(jī)床內(nèi)部的控制參數(shù)即可解決。

圖1 沒(méi)有帶料的正常工作

        防止帶料的控制參數(shù)的調(diào)整重點(diǎn)在于：確保上模沖壓時(shí)工件板料應(yīng)處于相對(duì)靜止的“零速公差”范圍內(nèi)；直至完成沖孔后上模總成向上*復(fù)位，下一位置的送料動(dòng)作才可進(jìn)行（圖1），要避免上模沖
孔后還未*復(fù)位、送料系統(tǒng)超前送料產(chǎn)生的帶料故障（圖2）。

圖2 板料超前移動(dòng)產(chǎn)生的帶料

        機(jī)械方面產(chǎn)生帶料的原因較多，可分成兩類：

        一．是上模與其壓料套間的壓簧退料力不夠，使上模不能及時(shí)從板料中脫開(kāi)復(fù)位。該原因引起的帶料也具有重復(fù)性和規(guī)律性。這類問(wèn)題需采用質(zhì)量較好的彈簧來(lái)解決，這里的彈簧需要材質(zhì)好、剛度適中、能達(dá)到較高的使用壽命。

       二．是廢料反彈產(chǎn)生的帶料：即機(jī)床沖孔時(shí)本應(yīng)落下去的廢料緊貼上模反彈上來(lái)，一半卡在板料里、一半卡在下模或上模的壓料套里產(chǎn)生的帶料。該原因引起的帶料無(wú)明顯規(guī)律，容易產(chǎn)生種種誤解、誤論。

       反彈上來(lái)的廢料，即使落下墊在下模口邊也是十分有害的。這會(huì)使下一次沖孔時(shí)沖裁到雙層板料（導(dǎo)致模具刃口迅速塌角），或者雖沒(méi)沖到廢料也可能將上面的工件板料墊壓變形。

       卡住的廢料（可能卡在下模、也可能卡在上模）像銷(xiāo)子一樣的卡在板料和模具之間（圖3、圖4）會(huì)引起夾鉗脫料或撞料的帶料事故。

圖3 廢料反彈卡在下模和板料內(nèi)產(chǎn)生的帶料

圖4 廢料反彈卡在上模和板料內(nèi)產(chǎn)生的帶料

       在實(shí)際研究過(guò)程中，解決廢料反彈的問(wèn)題就是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，甚至涉及到要求用戶使用模具后的及時(shí)刃磨與消磁。

       （一）廢料反彈的力學(xué)分析

        機(jī)床沖孔過(guò)程中上模沖切結(jié)束后，廢料不下落反而緊貼上模上彈是受到向上力的作用產(chǎn)生的。經(jīng)研究有五個(gè)因素產(chǎn)生了使廢料向上的作用力。

       1．上模緊貼廢料上行時(shí)的真空吸力。該吸力與沖壓時(shí)的上模芯下表面與工件板料之間的接觸面積和貼緊程度密切相關(guān)。

        當(dāng)模口鈍化、上下模間隙不合理、上下模位同軸度偏差較大、板料表面有油等情況時(shí)，都會(huì)加大這一吸力。

       然而這一吸力也是有限度的，zui多就是一個(gè)負(fù)的大氣壓在上模整個(gè)沖裁面積上產(chǎn)生的力。

       2．下模內(nèi)積壓的廢料與新廢料間的空氣被壓縮后產(chǎn)生的正壓力。該壓力有可能瞬間超過(guò)兩個(gè)大氣壓。

       3．機(jī)床震動(dòng)產(chǎn)生的向上推力。震動(dòng)時(shí)由下模口內(nèi)的靜摩擦帶動(dòng)廢料有一半的概率向上，與其他向上力組合后靜摩擦轉(zhuǎn)為動(dòng)摩擦，從而促使了廢料的反彈，該反彈也無(wú)規(guī)律。

       4．磁吸力的作用。上模刃磨后有可能帶有磁性，或者有些板料本身帶有弱磁性，使得上模工作時(shí)對(duì)廢料產(chǎn)生了磁吸力。

       5．模具材料與板料的親和力。實(shí)踐證明Cr含量高的模具鋼在沖壓不銹鋼等高Cr鋼板時(shí)，局部的高溫、高壓可產(chǎn)生較大的材質(zhì)分子親和力。所以當(dāng)板料為不銹鋼時(shí)，這一問(wèn)題不容忽視。

        （二） 廢料反彈的解決措施

        根據(jù)上述力學(xué)分析，盡管五種力源有時(shí)是部分存在，有時(shí)會(huì)全部存在，但它們有主有次、有大有小，影響力各不相同，在深入研究后還是有一系列的防范措施可用于抑制廢料反彈。

下列5點(diǎn)在模具設(shè)計(jì)和使用中必需全面注意：

       1.上模下表面中能打聚氨酯卸料器孔的，盡量打孔裝上聚氨酯卸料器（圖5），可以有效減少上模下表面與廢料之間的真空吸力；

圖5 上模加聚氨酯退料器

       2.細(xì)長(zhǎng)形切邊模或腰形模不能打聚氨酯卸料器孔的，應(yīng)將上模設(shè)計(jì)成對(duì)中2度的斜刃口行狀（圖6），可以利用廢料在下模內(nèi)的彈性恢復(fù)力阻止廢料上行反彈；

圖6 上模磨對(duì)稱斜刃口

       3.下模口4mm以下預(yù)打有單邊0.75mm深的透氣槽（圖7），

圖7 下模口內(nèi)加透氣淺槽

       使用時(shí)對(duì)應(yīng)于板料厚度，再定以適當(dāng)?shù)娜肽Ｉ疃龋_孔下死點(diǎn)深度），讓積壓在下模內(nèi)的廢料與新壓下的廢料間的空氣得以釋放；

       4. 沖裁不銹鋼的模具材料選用低Cr的模具鋼（如LD），或者選購(gòu)帶防粘連涂層的模具，既可以提高模具使用壽命，又可以防止廢料粘連反彈；

       5. 說(shuō)明書(shū)中要求用戶適時(shí)對(duì)模具刃磨，不要讓模口太鈍，并且刃磨后要消磁處理。

       經(jīng)過(guò)這一系列的措施后，可省去追求更高的模位同軸精度和下模口粗糙度、省去采用昂貴的真空吸廢裝置，也使用戶省去采購(gòu)昂貴的防廢料反彈模具和省去真空吸廢裝置的維護(hù)成本，同樣也能達(dá)到防止廢料反彈的目的。

       亞威的數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床在預(yù)防帶料故障方面還具有上模未及時(shí)復(fù)位報(bào)警、夾鉗拉脫板料報(bào)警、板料弓曲變形報(bào)警等結(jié)構(gòu)保護(hù)裝置：即使模具本身問(wèn)題產(chǎn)生帶料時(shí)，如果上模受卡未及時(shí)復(fù)位，機(jī)床會(huì)實(shí)時(shí)探測(cè)到訊號(hào)并停機(jī)、報(bào)警；如果板料受卡，送料夾鉗后拉脫離板料時(shí)，機(jī)床會(huì)實(shí)時(shí)探測(cè)到訊號(hào)并停機(jī)、報(bào)警；如果板料受卡，送料夾鉗前推板料造成弓曲變形時(shí)，機(jī)床也會(huì)實(shí)時(shí)探測(cè)到訊號(hào)并停機(jī)、報(bào)警；不會(huì)產(chǎn)生進(jìn)一步的撞擊事故，用戶可以放心使用。亞威公司沖床*的防帶料性能已深受用戶的廣泛認(rèn)可。