沖裁模單邊毛刺產(chǎn)生的原因及防止措施

九江職業(yè)大學 （江西 332000） 王維昌

沖壓時凸、凹模間隙的大小直接影響到毛刺的大小，他們之間存在著間隙大則毛刺也大這樣一種正向關(guān)系。隨著沖壓生產(chǎn)的持續(xù)進行，凸、凹模不斷磨損而使得間隙不斷增大，毛刺也在不斷的變大。然而在實際生產(chǎn)時我們經(jīng)常會遇到這樣的現(xiàn)象，即生產(chǎn)進行后不久，工件的某一邊毛刺會突然變大，且難以去除，嚴重的影響到工件的使用（如螺紋、內(nèi)外圓角樣、電機硅鋼片等）。那么是什么原因引起這類薄而硬工件產(chǎn)生單邊毛刺的呢？筆者經(jīng)過在生產(chǎn)中反復觀察和研究發(fā)現(xiàn)，問題的出現(xiàn)和這些情況有關(guān)。

一、引起單邊毛刺增大的幾種可能情況

（1）凸、凹模之間發(fā)生錯位：凸、凹模之間錯位后，使得原本均勻的間隙變成一邊大一邊小，如圖1所示（以下均以圓形件為例）。間隙變大的一邊，毛刺也就隨之增大。

因工作原因，除需要將班級成績匯總之外，還需要將每個學生每學期的成績告知家長。輸入學號后，調(diào)取學生姓名，在之前完成的16級機械設(shè)計專業(yè)成績總表中獲得該學生本學期的各科成績。

（2）凸模發(fā)生傾斜：凸模傾斜后，原來水平圓形刃口變成偏向一邊且傾斜的橢圓形刃口，如圖2所示。使得原來均勻的間隙變成一邊大一邊小，間隙變大的一邊毛刺也就隨之增大。

打我記事，這兒就是墳場。墳場很大，在里面走半天，也走不出來，都是草草埋了，堆個墳頭就了事了，幾乎看不到墓碑。

圖1

圖 2

具體為農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)場所的水、大氣等環(huán)境污染，以土壤污染與水環(huán)境污染最嚴重。污染區(qū)的農(nóng)產(chǎn)品體內(nèi)累積了諸多重金屬污染，會致使人體健康遭受損害。水產(chǎn)養(yǎng)殖水體若是遭受污染會使動物性農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全受到直接影響，從而導致人體健康受損。

（4）凸模的鼓脹（橫向突起）導致凹模不均勻磨損：如圖4所示，凹模刃口在鼓脹的凸模沖擊下會程度不同地產(chǎn)生塌陷和磨損，刃口呈現(xiàn)倒錐形狀。由于塌陷磨損并不均勻，故而使得塌陷磨損嚴重處間隙變得最大。

圖3

圖 4

二、產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因

1.引起凸、凹模之間錯位的原因

（1）導柱與導套的間隙變大：選用了制造精度不高的自制非標模架或選用易磨損的材料做導柱導套。生產(chǎn)進行后不久，在側(cè)壓力的作用下，導柱導套間出現(xiàn)的間隙便會使得上下模產(chǎn)生錯位，造成凸、凹模之間的間隙一邊變大而另一邊變小。

圖3的凸模越細長則其剛性越差，在沖硬而厚的材料時凸模很容易產(chǎn)生彎曲，彎曲后凹陷的一邊凸模刃口則變的單薄，強度降低，抵抗變形破壞的能力會大大地削弱，很容易出現(xiàn)不規(guī)則的崩刃和磨損，使此側(cè)間隙變大。

（3）固定板與凸、凹模松動：凸、凹模的固定端與固定板之間存在一定間隙，在側(cè)壓力的作用，凸、凹模與固定板間出現(xiàn)橫向位移致間隙變大或變小。

到了2007年，華南熱帶農(nóng)業(yè)大學與原海南大學合并為現(xiàn)在的海南大學，程立生任海南大學教務(wù)處處長、教學委員會副主任、碩士生導師。

（3）凸模出現(xiàn)彎曲磨損：在厚硬的材料上沖孔時，尤其是孔小時，凸?？倳嬖诔潭炔煌膹澢鐖D3所示。彎曲發(fā)生后，容易出現(xiàn)崩刃形式的磨損，這種形式的磨損使得此處的間隙變大，毛刺也就隨之增大。

（2）對工作零件的磨削，應(yīng)使用軟磨料砂輪，采用小的吃刀量、足量的切削液，并經(jīng)常清理砂輪。磨削零件后及時進行消磁處理。

2.凸模發(fā)生傾斜的原因

由于側(cè)向力在沖壓過程中始終程度不同地存在，所以如遇下列情況下都可能導致凸模傾斜。

（3）緊固固定下模的壓板時，宜使用合適扭矩扳手擰緊T形螺栓，確保相同螺栓具有一致而理想的預夾緊力?？梢杂行Х乐故謩訑Q緊螺紋出現(xiàn)的相同螺紋預緊力不等。

（1）工作零件間配合不緊：凸模固定端面與墊板間、凸模固定端與固定板上型孔間存在間隙，這為受側(cè)向力作用的凸模發(fā)生傾斜留出了退讓空間，使凸模傾斜容易產(chǎn)生。

（2）選料及淬火硬度不夠：模具零件選用材料硬度不夠，且進行淬火后硬度仍太低等。①固定板：固定板上凸模固定孔在受到自凸模橫向壓力反復作用下，型孔內(nèi)壁則會產(chǎn)生塌陷而導致凸模產(chǎn)生傾斜。②墊板：在沖制非對稱工件時，凸模工作端受到不均勻的軸向壓力是通過固定端面將壓力傳導致墊板上的，壓力大的一側(cè)墊板便產(chǎn)生更深的塌陷，在固定板上的型孔與凸模間有一定的浮動量時，凸模便產(chǎn)生了傾斜。③直通式凸模：因需采用鉚接固定，頭部硬度較低，凸模上面和側(cè)面都易產(chǎn)生凹陷而導致傾斜。

（3）加工不當：①刃磨方法不當，使用硬磨料砂輪，采用大的吃刀量，切削液少或無，砂輪未及時清理。磨削后造成凸模固定端及凹模表面退火而軟化，沖壓時凸模固定端一側(cè)塌陷，凹模一側(cè)刃口磨損加劇，間隙即變大。②主要零件未采用線切割加工：凸、凹模及固定板上的孔未選擇線切割去加工，導致形位精度不高。如孔與上、下底面的垂直度不夠，凸模固定端面與側(cè)面的垂直度不夠；平面的平面度及平行度不夠等。③未對磨削好的凸、凹模進行消磁處理，使得沖裁廢屑等雜質(zhì)吸附在凹模內(nèi)壁上，凸模進入凹模后，廢屑會把凸模往一側(cè)頂擠，使其產(chǎn)生傾斜。

3.發(fā)生凸模彎曲磨損的原因

（2）固定板與模座件松動：定位銷與銷孔的配合選擇不當或銷孔的制造精度不夠，都易使定位銷產(chǎn)生松動而失去定位作用，在側(cè)向力的作用下固定板與模座間松動以致凸、凹模不同心。

每到夏季，尤其是高溫持續(xù)時節(jié)，南部高山冰雪消融，流水順沖洪積扇裙而下，扇地下游則滿灘為水，無處不有，水深≥50cm，積水成災(zāi)，水流夾雜淤泥，覆田淹草，淤泥厚度有時達到15cm，作物難以安全生產(chǎn)。

4.凸模的鼓脹導致凹模的磨損原因

在工件邊緣沖切凹槽、側(cè)刃切邊、切舌時，凸模所受軸向壓力集中在一側(cè)，對于沖大型件而言，凸模的剛度足夠，彎曲可以忽略。需沖切一側(cè)的凸模刃口較不工作部分的刃口上更易產(chǎn)生鼓脹，尤其在沖厚而硬的材料時表現(xiàn)更加突出。鼓脹后的凸模在繼續(xù)沖壓時，鼓脹部分凸模便把軸向壓力作用在凹模刃口端面上，使凹模刃口端面上塌陷和磨損，形成倒錐，使此處間隙變大。

三、防控措施

1.減小側(cè)向力

側(cè)向力是作用在凸、凹模上的一種橫向力，是引起凸、凹模發(fā)生錯位、傾斜的外在因素。而引起這種側(cè)向力的原因有很多，如沖裁件形狀不對稱；模具壓力中心與模柄中心線偏離超范圍；板料的厚度與性質(zhì)不均等，因此要完全避免側(cè)向力的出現(xiàn)是不實際的，在沖壓生產(chǎn)中我們只能設(shè)法去控制其大小，盡量減小其對生產(chǎn)產(chǎn)生的不利影響。

（1）改進工件形狀：設(shè)計工件時，應(yīng)在不影響工件使用性能要求的前提下，盡量使工件形狀變得簡單、對稱，以改善凸、凹模受力不平衡的狀況。

（2）合理進行工序分配：在級進模及多凸模模具沖壓時，應(yīng)考慮整個模具受力平衡，布置好各個凸模及正確的排樣，合理進行工序分配。達到減小偏心載荷的目的。

（3）減小材料內(nèi)應(yīng)力：如需在材料上沖切大量孔，則易導致材料平面度不良，成因是沖壓應(yīng)力累積。沖切一個孔時，孔周邊材料被向下拉伸，令板材上表面拉應(yīng)力增大，下沖運動也導致板材下表面壓應(yīng)力增大。對于沖少量的孔，結(jié)果不明顯，但隨著沖孔數(shù)目的增加，拉應(yīng)力和壓應(yīng)力也成倍增加。為減小這種在后續(xù)工序中對凸模作用的應(yīng)力，盡量使本道工序加工區(qū)域應(yīng)遠離上道工序的變形區(qū)。

2.正確選材和運用熱處理工藝

為避免因模具材料選用及熱處理不當，產(chǎn)生凸模崩刃、鼓脹和凹模倒錐等情況的發(fā)生，應(yīng)合理選材，如凸、凹模選用硬質(zhì)合金等材料，并進行合理的熱處理工藝處理，如時效處理等。

3.選擇好正確的加工方法

（2）對配合緊的凹模裝配，應(yīng)用銅錘敲擊，以減少刃口可能出現(xiàn)的損耗。

值得我們注意的是，在可再生能源行業(yè)發(fā)展初期，固定的上網(wǎng)電價有效地激勵了企業(yè)和投資者的信心，促進了可再生能源的發(fā)展。然而基于政府命令的補貼手段常常引起爭議，增加了用電企業(yè)和消費者的負擔，并且歐債危機后可再生能源補貼給財政困境的歐盟帶來較大壓力，因此，歐盟正逐步取消可再生能源補貼。這可能會導致歐盟投資者熱情下降，消費者減少可再生能源使用，最終導致可再生能源發(fā)展目標無法實現(xiàn)，而市場化驅(qū)動機制——可再生能源綠色電力證書交易制度(以下簡稱“綠證交易”)能降低取消補貼所帶來的不利影響。

（4）其他：①如推件塊上的孔不垂直或與凸模不同軸，工作時會把凸模往一邊推擠，使得小凸模偏位，原來均勻間隙發(fā)生改變。②固定下模時須緊固壓板的T形螺栓，若手動擰緊螺栓則易出現(xiàn)因體力、性別、手感誤差造成的預緊力過大或過小，從而引起沖壓過程中上下模錯移、間隙改變發(fā)生。③選用了后側(cè)導柱模架。后側(cè)導柱模架剛性差，如有偏心載荷作用，則導柱、導套會產(chǎn)生單邊磨損。后側(cè)導柱模架適合用作側(cè)向力小的小型沖模。

4.正確裝配

（1）對用于沖制薄而大工件的凸模裝配，可以利用金屬熱脹冷縮的原理來減小凸、凹模與固定板形孔間的間隙。即在安裝前可對其進行冷凍，然后在低溫狀況下裝配到固定板上，使它們的裝配成為無間隙的緊配合。

（1）為保證沖孔沖頭、固定板形孔、凹模內(nèi)孔和側(cè)面等零件的尺寸和形位精度，應(yīng)盡量選擇用電火花線切割進行加工 。

基于上文所提出的四模交叉諧振器結(jié)構(gòu),本文設(shè)計出了對應(yīng)的四頻帶帶通濾波器。濾波器原型結(jié)構(gòu)如圖3所示,它由兩個偽交指級聯(lián)形式耦合的四模交叉型諧振器組成,其中一些微帶線采用扭曲形式布線以減小電路板尺寸。

5.增加防護（套）

對于小凸模，可加裝保護套或縮短總長度、增加過渡段的長度等方法來防止凸模產(chǎn)生彎曲；對于大凸模，可加裝聚氨酯保護套或壓料導板（間隙小于凸凹模間隙，且底面應(yīng)低于凸模刃口端面）等，來防止沖裁時凸模產(chǎn)生鼓脹。

四、調(diào)整修復的措施

（1）修理方法是先將導柱與導套分別用內(nèi)外圓磨床磨光其配合表面，再將導柱表面鍍鉻，然后導柱與導套研磨配作，一般根據(jù)磨好的導套孔按原來的導柱、導套配合間隙研配導柱，直到能恢復到原來的配合間隙及精度等級為止。

本文以山東省具有知名度的蔬菜品牌“膠州大白菜”為例，對品牌發(fā)展的具體運行機制和成效收益進行剖析，尋找品牌建設(shè)及發(fā)展的有效思路，厘清品牌現(xiàn)階段存在的問題，探求果蔬產(chǎn)品品牌化發(fā)展的新路徑。

（2）若工作零件間有松動，則應(yīng)將凸、凹模刃口對正并使其各向一致，用螺釘緊固后，重新配作銷。

（3）推件塊上的孔不垂直，返修或更換推件塊。

（4）可部分抵消上道工序殘留應(yīng)力方法之一：每隔一個孔沖切，然后返回沖切剩余的孔。這雖然在板材上產(chǎn)生相同的應(yīng)力，但可抵消因同向連續(xù)一個緊接一個地沖切而產(chǎn)生拉、壓應(yīng)力的積聚，減小側(cè)向力，改善了凸模的受力狀況。

（5）刃口磨鈍后應(yīng)及時修復。凹模則取出，凸模則直接用油石修磨。

（6）由于塌陷量有限，不易被觀察到，故可在放大鏡下觀察塌陷不均勻的分布情況，然后分別用厚度不等塞尺墊平塌陷處（側(cè)面或端面），校正凸、凹模位置后，重新固定凸、凹模。

研究[4-8]表明，肥胖尤其是中心性肥胖與脂肪肝和2型糖尿病的發(fā)生顯著相關(guān)。因此，本研究擬評價人體測量指標，包括體質(zhì)指數(shù)(body mass index, BMI)、腰圍、腰圍/身高(waist circumference height ratio, WHtR)、腰臀比(waist-to-hip ratio, WHR)等指標，預測2型糖尿病患者發(fā)生NAFLD的情況，同時分析其預測效力。

五、結(jié)語

總之，單邊毛刺的產(chǎn)生是多種因素共同作用而導致的，因此，我們在進行沖裁模的設(shè)計、生產(chǎn)和裝配時必須綜合考慮各種影響因素，嚴格的按照工藝要求去做好每一道工序的工作，這樣才能有效地防止毛刺的出現(xiàn)。