数控冲床毛刷(我对数控冲床的一点体会)

Posted 2023-05-27

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数控冲床毛刷(我对数控冲床的一点体会)

光阴荏苒、岁月如梭，转眼就退休了。回想起上世纪九十年代初，哪个钣金厂进口台数控冲床，还真是凤毛麟角，感觉像是给新产品试制插上了翅膀一样，从个别件试制到小批量生产的下料再也不需要去找通用冲角模、冲孔模甚至手工剪等工具去生产了。转眼跨过二十世纪，激光切割机逐步推广普及，从CO2激光到光纤激光，从小功率500W到几千瓦，再到现在的几万瓦，切割成本越来越低，耗材越来越省，大有激光切割机替代数控冲床之势。许多小型钣金厂买台激光切割机，再添置数控折弯机和焊机就可以生产了。

数冲技术

随着机械制造业发展的突飞猛进，数控冲床零部件的材料、热处理、加工精度、表面处理、伺服控制模块等方面日益成熟，数控冲床的可靠性及寿命大大提高，最为突出的是工艺能力大幅提高，不但可以冲孔、切角，而且能自动焊接螺柱（图1）、翻边、攻丝（图2）、百叶窗、浅拉深、沉孔、滚筋、压筋、压印滚切、带成形的通风孔、折弯（图3），甚至能全部完成整个小零件的加工。过去，数控冲床多是将一张板上所有零件全部冲好后，才放下来去掉微连接，分类放好后，再上折弯机折弯。现在，可以冲一个卸一个，减少了撞击事故的发生，而激光切割机目前还没有这个功能。激光切割机由于工件是不夹紧的，一旦与切割头相撞，整张大板上的工件会部分甚至大部分报废。

图1 自动焊接螺柱

图2 攻丝

图3 小零件在数控冲床上折弯

国产数控冲床质量也今非昔比。记得第一台数控冲床安装时拆开来清洗是必须的，因为里面有切屑等杂质。虽然滚珠丝杠副、导轨滑块、伺服控制模块采用进口部件，用了一段时间后问题仍很多。现在，好多厂家非但提高了设备零部件的国产化率，产品质量也跟过去不可同日而语。

数冲模具

再来谈谈数控冲床模具。由于数控冲床可以将长的直边和曲线边用矩形模（如50mm×4mm、20mm×3.5mm、8mm×3mm等）和圆形、曲线形等模具来步冲完成加工，所以数控冲床冲裁力大多在35吨左右，模具大多是小型的。由于我们需要保证板材上各种形状孔的尺寸，对不同厚度的板材所用凸模的尺寸就是图纸要求的尺寸，再根据不同厚度和材料的钣金件选用不同间隙的凹模。一般凸凹模间隙要比冲压手册上的间隙稍大。在保证产品质量的前提下，适当增大间隙有利于减少刃口的磨损，显著提高模具寿命。有人做过试验，间隙/厚度取10%时，刃磨寿命1万次，取25%时，刃磨寿命可达6.8万次，但这要在产品毛刺允许的情况下进行。如果间隙合理，出现毛刺过大，则冲头和凹模要及时刃磨。一般通过调整凸模冲入深度参数来调节凸模进入凹模的距离S。推荐板厚t≤1.2mm时，S值取0.7～0.9mm；板厚为1.5mm时，S值取1.0mm；板厚为2.0mm时，S值取1.1mm；板厚为3.0mm时，S值取1.5mm，毛刺高时适当加大0.2mm左右。硅钢片等脆性材料S值不超过0.5mm。多次刃磨后可试冲调节冲切深度参数，模具刃口变纯后，将使冲裁件质量变坏，这时应在正常磨损阶段内及时刃磨，否则会增大刃磨量。一般刃磨量每次不要超过0.4mm。

欧技公司有带12个、16个和24个冲模的三种数控冲床，每个模具均可旋转。后来的冲床有32个模位，4组旋转冲模，比较先进的Salvagnini S4（图4）有2个旋转冲模，2个大模具和带40个小冲模的复合冲头，这些模具安装在同一块模板上，所以只有旋转模可转动，其余模具不动，当板材运动到某个模具下方时，这个模具就会受到冲击冲孔一次，所以S4在加工时是不需要换模的。另外，S4带有一个直角剪（集成剪刀），直角剪由500mm×500mm独立刀片构成，带上压料器。使用直角剪的目的是节约材料，一旦一个零件切角冲孔完成，就可用直角剪下料，之后，随毛刷带输送到下一工位。需要特别注意的是，S4换模(更换新模具、刃磨、维护保养）后模具位置绝对不能出一点差错，否则会损坏整个冲头部分。正确的做法是确定模具库后，冲一张含复合冲头库中（图5）所有模具的样板，依据样板次序，分别将上下模安装在上下模固定条（可装8个模具）上，再将上下模固定条并排放好，并依据样板次序分别安装在上下模座上。一直坚持这样做，三年来数控冲床从未出过故障。

图4 Salvagnini S4冲切中心

图5 Salvagnini复合冲头库

另外，数控冲床配备的模具尽量用原厂的。为了省钱让模具厂单独加工的数控转塔冲床模具，由于偏心量大，造成一边全是光亮带，磨损剧烈，间隙全到了另一边，毛刺高得吓人。工件再放到Salvagnini P4上折弯，造成P4折弯梁磨损，工件出现腰鼓形。后来报废了几套模具，另外几套勉强在用。S4上的模具采购坚持要另外的供应商做，换上后响声特别大，造成复合冲头上部开裂，因此转塔冲和S4冲模要尽量找原厂或者专门做该品牌的厂家购买，对模器对不上的（凸模不能顺利进入凹模）绝对不能用。

维修

数控冲床维修前要清理冲床及其周围，主要清理灰尘、脏油及润滑脂。每次维修后一定要清点各种工具是否缺少。我曾遇到两次故障，一次是拆机后，没有在S4上把掉落的螺钉找到，最后撞坏了滑块。另一次是忘记将扳手拿掉，撞坏了感应器。维修过程中，不允许站在导轨及齿条上，这会使鞋底的砂粒进入运动部件之间，造成机械划伤、压痕等，加速数控机床的损坏。对于伺服阀多的数控冲床（S4），一定要按时换油（一般是一年多），不要漏油就加油。对漏油先要找出原因堵漏，再按规定加油或换油。换油需清理油箱内部，用干净不带绒毛的布（最好是丝绸厂的边角料）拭净方可加油。同时要换掉过滤器，先打循环1～2小时后才可试运行（使新滤芯过滤掉新油中的颗粒物）。

出现故障后，由于现在的系统都有故障提示，大部分是该故障的感应器零件有问题，但有时是前面和后面的油路、气路或电路造成的，要仔细分析，多观察，多了解才能找到故障原因，找到修理机床的好办法。记得欧技的数控冲床停了三个月，找了公司的电气工程师、机械工程师，还请了扬州数冲方面的专家，但均未找到原因，最后自已根据数控冲床一会能动，一会不能动，发现一根1.5平方毫米的5芯护套线已折断，撕开护套线护皮，将同样的颜色线接好，一切OK。

对于电容器爆浆，电阻烧黑一般用肉眼都能看到，替换同样法拉和欧姆的电容和电阻后，大多能修好，一般我是经过一到两天自已反复研究观察，测试后仍无办法，才向原厂或维修公司提出修理申请，这样做的好处一是避免人家过来后发现是点小问题，弄得大家都不好意思，二是为公司节省一大笔修理费用。

安全

再谈安全，安全是安装调试生产的关键，没有安全就什么都不要去谈，我也经常去一些公司参观现场，按道理讲，数冲横梁运动区域都用信号带标出，正常生产时是不允许进入的，可是实际上很难做到，如S4料库配重门毛刷输送带、送料挡板，在试车时绝对不允许站人。我的一位领导是资深的老钳工，一次主冲轴故障，拆装后叫我单冲一下，他在台面毛刷板上看上面部件的运动情况，我已经提起的手指在按下按钮前停了一下，看到显示屏上的冲切坐标是（X120，Y230），好险，尽管没有出人身事故，我整整一周都没有睡好觉，所以希望大家处处注意安全，没有安全保证，领导让操作也坚决不动手。

维护保养

维护保养措施有：⑴激光切割机、等离子切割机等烟尘大的机床不能与数控冲床离得太近，实在要放一个车间也必须隔开，因为烟灰对导轨等运动部件和控制电气部件等危害非常大。⑵运动部件在上油前要擦拭干净，再按照说明书规定的润滑油和润滑脂加注。经常关注润滑泵储油箱的油位，检查液压站油位高度。每天上下班及换班时给空压机储罐及过滤器放水。⑶清理电箱内及各电气驱动模块的灰尘。长时间不用要经常通电，利用空调和电气自身热量吹走潮气，另外还可以给不间断电源充电。⑷绝对不允许用手转动转塔，否则会造成蜗轮蜗杆副严重磨损，平时要养成在安全的前提下用手动按钮转动转塔的良好习惯。⑸对液压、气动元器件要经常检查密封是否完好。⑹由于真空泵大多在废料箱（或小车）附近，所以废料要及时清理。

结束语

数控冲床的功能越来越多，除了文中介绍的外，不少厂家还增加了激光切割头，发挥了各自的优势作用，对一些尖角和不允许冲宽度的零件用激光切一下就更完美了，以上是我的一点个人经历与大家共享。

——摘自《钣金与制作》 2021年第3期