数控钣金模具新技术和新产品-凯发k8官方旗舰厅

　　下面从kpm材料、精密轮廓步冲模具、防压痕（压 印）模具、高性能快速调整模具等方面，来对国内数控钣 金模具的新技术和新产品进行逐一介绍。

 

kpm材料

　　kpm是启泰模具公司定义的一种新模具材料， 属于粉末合金高速钢，用于生产冲头，热处理硬度为 65hrc。与目前广泛使用白勺skh—51和m2相比，kpm 具有更好的耐磨性和韧性，冲压不锈钢等高强度材料效果 良好。kpm还可以配合碳氮化钛（ticn)涂层使用，进 一步提升冲头综合性能。

与kpm冲头配合使用的下模材质好是髙速钢，模 具同时具备防废料反弹结构，如正反锥、真空吸废料、台 阶式等„与机床配合方面，kpm冲头在完成髙速连续冲 压时好开启油雾润滑（abs)功能，良好的润滑和散热 可明显提高_具寿命。

　　kpm材料作为更髙一级的冲头材料价格较高，推荐用于经常冲压高强度的板材、冲压自动线、厚板重载模具 等场合。

 

精密轮廓步冲模具

　　数控冲床步冲曲线轮廓时，模具刃部受到侧向力作用， 易导致冲头折断和间隙偏移，所以一般选刃部尺寸较大的 冲头来增加刚性，同时选较大的冲压步距，结果是轮廓粗 糙、锯齿明显。钣金工程师的理想是以更小尺寸的刃部（如 0 2mm)和0.5mm步距实现精密轮廓步冲。实现这种工 艺需改变模具结构、改善刃部材料。国际 品牌中此类模紅出现较早，但价格是同尺 寸普通模具的十几倍，使用受到限制。开 发性能相近、价格合理的轮廓步冲模具是 一个现实课题。

　　目前，国产轮廓步冲模具已经实现了 商品化，其产品图和实冲样件分别如图 1、图2所示，样件的冲压条件为：冲头 必2mm、步距0.5mm、冷乳板1mm、冲 孔速度600次/分钟，数控冲床开启油 雾润滑功能。

　　导向冲模具和轮廓步冲模具^上下模刃部结构差异。左侧为标准模具结 构，冲针与导套单侧间隙约为〇.15mm,处于非接触状态； 中间为导向冲模具结构，导套前端镶块与冲针的单侧间隙 约为0.025mm,冲针与镶块处于滑动配合状态，受到侧 向力时冲针受到一定支撑不易折断；右侧为轮廓步冲模具 结构，导套前端镶块与冲针的单侧间隙约为0.01mm,冲 针与镶块处于更紧密的滑动配合状态，可承受更多侧向力， 同时下模结构有显著变化，采用了刃部镶块结构和防废料 反弹结构等。

　　模具结构和材料方面的改进集中在：冲针组合式、导 套端部精密导向、油雾润滑、快调冲模头组件、下模刃部 镶块结构、下模防废料反弹结构等；冲针尺寸小、便于更 换.低成本< 导套端部精密导向单侧间隙为0.01mm,抗 侧向力更好，有效防止冲针折断；冲头和下模刃部选用硬 质合金材料，热处理硬度75hrc，更耐磨，保证模具有 更长的寿命。

 

防压痕（压印）模具

　　在不锈钢板、铝板、涂覆板上冲孔防止出现压痕（压 印）是个大问题，覆膜是解决问题的一种有效方法。有时 即使覆膜后冲孔仍然会产生压印、压痕问题，如镜面不锈 钢、软铝等，这时就可以选用防压痕模具。其设计原理是 通过减低弹簧倔强系数，在保证充分卸料的前提下减小或者防止压痕、压印产生，满足制件旗量要求’其中，轻载 弹簧组件和模具分別如图4、图5所示。

　　厚转塔系列防压痕模具有a、b、c、d、e五种 工位。a工位和b工位弹簧压力值相当于标准弹簧的 6〇%~65%，不可调整。c、d、e工位模具选用三种不 同掘强系数的小弹簧，根据需要进行組配，弹簧由软到硬 其颜色依次为蓝色、红色和绿色，通过不同组配方式可实 现13% ~ 55%的弹簧压力值。软硬弹簧组配依据是保证充分卸料和尽量减少压痕（压印）产生，组配方法是不同 力度的弹簧均勻布置。表1给出了三种工位不同弹簧的组 配结果。

 

高性能快速调整模具

　　高性能快速调整模具是指通过模具主要零件或部件的 结构改进，全面提升模具刃磨量、冲压次数，扩展模具工 艺性能，简化拆分和组装时间，减少对工具的依赖，降低 工人劳动强度。同时对企业降低物耗成本、提髙生产效率 也有重要帮助。

　　原始型e85系列和top85系列模具如图6所示，其中， top85系列模具即为高性能快速调整模具。图6左侧为 e85系列原始型a工位模具结构（同b工位），现在j乃 被广泛使用，其特征为：冲模头、弹簧、止环等散件通过 冲头上的止挡位和螺纹连结成一体，配整体导套组成上模 组合。其缺点为：⑴冲头刃磨量短（2mm)、总冲孔次数少； ⑵模具拆装需专用工作台，且时间长、劳动强度大；⑶整 体导套，任何尺寸或形状的改变均需换导套，采购成本高。

　　图6右侧组图为top85系列模具，有整体导套和开 放式导套两种。其中，整体导套组成的快调模具，导套、 冲头与原始型相同，配一个冲模头组件（把冲模头、弹簧、 止环组成一个整体），其改进后的优点是：⑴冲头刃磨量 延长（5mm)、总冲孔次数增加15倍，⑵模具拆装不 需专用工作台，时间缩短到原来的1 / 10,轻松便捷。 另一种是将整体导套变为开放式导套 退料板结构，带来 的好处是使导套变为通用零件，任何尺寸或形状的改变只 需更换退料板即可，进一步降低了采购成本。

　　厚转塔髙性能快速调整模具c、d、e工位结构相似， 在此仅以c工位举例说明。图7左侧为e85原始型，结 构简单、可靠，现在仍然广为应用。但其缺点也很突出： ⑴冲头刃磨量短（3mm)、总冲孔次数少，⑵冲头刃磨 后要加垫片调整高度，⑶导套拆装时间长、强度大，需配 置专用工作台；⑷导套键槽标配为0°、90°，适应性差； (5>润滑不易实现。料板不变的情况下，具有以下优点：⑴冲头刃磨量大幅延 长（5 ~ 8mm)、总冲孔次寧达到原来的2倍以上；⑵ 刃磨后不需加垫片即可方便调整冲头髙度；⑶导套拆装很 方便，不需专用工具，便干模具清洗和维护保养> ⑷导套 键槽标配有三条，分別为、90°、丨35°，适应性强， (5)润滑简便易行。