北方信息控制集團(tuán) （南京 211153） 袁曉敏 黃銀秀 李 強(qiáng)

數(shù)控壓力機(jī)和數(shù)控折彎機(jī)是鈑金加工的主要工藝設(shè)備。數(shù)控壓力機(jī)和數(shù)控折彎機(jī)具有使用方便，柔性化程度高的特點，常用于各類金屬薄板零件加工。

數(shù)控壓力機(jī)可在板材上進(jìn)行多種復(fù)雜孔形加工、淺拉深成形加工?？捎眯_模以步?jīng)_方式?jīng)_大的圓孔、方形孔、腰形孔及各種形狀的曲線輪廓，同時也可進(jìn)行特殊工藝加工，如百葉窗、淺拉深、沉孔、翻邊孔、加強(qiáng)筋、壓印等。通過簡單的模具組合，或者進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動，能加工形狀復(fù)雜的零件。相比傳統(tǒng)的普通壓力機(jī)開模加工而言，節(jié)省了大量的模具費用，可以使用低成本和短周期加工小批量、多樣化的產(chǎn)品，具有較大的加工范圍與加工能力，從而及時適應(yīng)市場與產(chǎn)品需求的變化。

數(shù)控折彎機(jī)可用于板材折彎成形。通過幾副通用的折彎上模和V形下模組合，可加工大部分彎曲件。且大部分折彎機(jī)都具有加工2m以上工件的工藝能力，柔性化程度很高。

在這兩種設(shè)備加工鈑金零件過程中，工件經(jīng)常產(chǎn)生壓傷、劃痕、擦傷現(xiàn)象，特別是在鋁板、不繡鋼板加工過程中問題尤其嚴(yán)重。這類傷痕問題嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量，特別是對于表面沒有作漆面遮掩的零件。為消除此類傷痕，工藝上經(jīng)常要增加打磨工序，不但費時費力，而且效果不佳。

1. 傷痕原因分析

（1）在原材料的庫存和物流過程中，在零件工序間的運轉(zhuǎn)過程中，零件之間的碰撞，零件與地面摩擦很容易產(chǎn)生擦傷和劃痕。

（2）沖裁過程中產(chǎn)生的傷痕 摩擦劃痕：①加工銅、鋁、不銹鋼等金屬過程中，由于這類材料粘刀，會在模具上產(chǎn)生很微小的類似于積屑瘤的東西，硬度很高，板材在下模具上來回拖動被這種積屑瘤劃傷，這類劃痕很深而且不容易拋掉。②加工過程中，板材在下模具上來回拖動，與下模具之間的摩擦產(chǎn)生的劃痕，特別是在使用百葉窗模、翻孔模等特殊模具時，下模較高，造成的劃痕更為嚴(yán)重。③加工過程中，板材在工作臺面上來回拖動，板材與工作臺面上的滾珠摩擦，造成板材的底面產(chǎn)生劃痕（見圖1）。

壓痕：①來料表面有雜物，刀具有雜物，刀盤轉(zhuǎn)塔中有雜物。這些雜物雖然體積不大，但是在加工過程中很容易散落在原材料表面上，當(dāng)沖裁時卸料板壓住雜物所散落的部位時，板材表面就會出現(xiàn)明顯的壓痕。②模具、帶料有磁性。③沖壓過程中，卸料板壓住板材，卸料板的硬度比板材硬度高，也容易產(chǎn)生壓痕，特別是加工純鋁板和銅板時。

（3）折彎過程中產(chǎn)生的壓痕與擦傷痕 公司現(xiàn)有折彎工藝采用的是V形模折彎。圖樣解剖過程見圖2，模具見圖3。

圖3 模具圖片

折彎過程中板材的A、B兩部位是板材的受力點，壓痕也在A、B兩處產(chǎn)生。在折彎模具下行過程中帶動板材沿A、B兩處滑動，在滑動的L范圍內(nèi)，會產(chǎn)生明顯的擦傷痕跡。有些單位為避免這類問題產(chǎn)生，常在板材表面貼上保護(hù)膜。這種方案對避免擦傷痕有一定效果。對于壓痕，由于彎曲力較大，產(chǎn)生的壓痕很深，即使在表面貼上一層保護(hù)膜也沒有什么效果。

2. 相應(yīng)解決方案

（1）針對庫存、物流運轉(zhuǎn)過程中反映的傷痕原因，制訂以下解決方案：增強(qiáng)操作者責(zé)任意識，加工前對來料進(jìn)行表面質(zhì)量檢查，來料不良的拒收；培養(yǎng)操作者文明操作意識，要求操作者文明操作，對零件輕拿輕放，修銼接刀痕時工件不要壘摞在一起加工；原材料、工件堆放和轉(zhuǎn)運時采用硬紙板或泡沫板把工件間隔，工件不準(zhǔn)在紙板上拖動，擺放平穩(wěn)、整齊，每層數(shù)量一致，高度不準(zhǔn)超過1m，以避免工件之間的硬碰硬傷痕。

（2）數(shù)控沖裁加工中提出問題的解決方案 ①加工前檢查來料表面，如有雜物時，用噴氣槍和碎布清理干凈。②安裝模具前檢查模具上下模和轉(zhuǎn)塔內(nèi)部是否有鐵屑雜物，如有雜物用碎布清理干凈。③研磨過的模具和長時間在用模具都要退磁后才能繼續(xù)使用。④在加工銅、鋁、不銹鋼等黏性金屬時要適度的降低壓力機(jī)沖速，減少積屑瘤的產(chǎn)生，有條件的單位可以采用帶涂層的模具來加工黏性金屬，以避免產(chǎn)生積屑瘤。⑤加工一段時間后，檢查、清理模具。⑥采用氣吹噴油模具。氣吹噴油模具有防止異物進(jìn)入、減少廢料上浮現(xiàn)象、減少帶料現(xiàn)象等功能。⑦對于沒有配備氣吹噴油裝置的機(jī)床可以采用在板材上刷油或定期對模具刷油潤滑的方式。⑧用毛刷臺面替換滾珠臺面，給模具下模和下模座安裝上防劃痕毛刷，把板材與工作臺面、板材與模具之間的剛性摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝阅Σ?。加工材質(zhì)和厚度的不同，毛刷也要有不同的選擇?？紤]到毛刷更換的方便性，毛刷的更換主要在下模安裝座上。厚重板采用硬毛刷，薄輕板采用較軟的毛刷。使用百葉窗、寸動折彎模等特殊成形模具加工時由于下模較高，要把毛刷抬高（見圖4）。⑨用聚氨酯作卸料裝置，改剛性壓料為彈性壓料；或采用特殊的塑性卸料板（見圖5）。

沖裁加工過程中產(chǎn)生劃痕的原因很復(fù)雜，以上只是初步分析，到底哪一種是主要原因，提出的對應(yīng)解決方案哪一種效果最佳，只能在攻關(guān)研究中逐步分析、判斷。項目組力求用最少的費用，最方便的措施，達(dá)到最佳效果。

（3）折彎過程中壓痕和擦傷痕跡的解決方案：一是在普通模具上墊上耐壓耐磨的可重復(fù)使用的膜。威爾遜公司的防壓痕聚氨酯膜在實踐中使用效果不錯。把聚氨酯膜墊在V形模具上，加工時聚氨酯膜。墊在板材和模具之間，避免了金屬板材和模具的直接接觸，也就避免了壓痕和擦傷痕的產(chǎn)生（見圖6）。

圖6 墊膜保護(hù)加工示意

另外可設(shè)計防壓痕模具。防劃痕模具有好多種形式，常用的有3種。

硬質(zhì)橡膠V形模。這種模具材料采用硬質(zhì)橡膠，由于硬度較低，加工時不會在板材上產(chǎn)生壓痕和擦痕。也是由于材料硬度低，模具一般只做成單V形。

翻板折彎V形模。這種模具基于翻板回轉(zhuǎn)成形原理，以轉(zhuǎn)動為主要運動，核心部分是翻轉(zhuǎn)折彎塊和回轉(zhuǎn)軸心。工作是折彎上模下行接觸到工件，繼續(xù)下行的同時，翻轉(zhuǎn)折彎塊右端受力沿回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)帶動工件彎曲成形。由于這種彎曲方式以轉(zhuǎn)動為主，與工件表面的相對滑動幾乎沒有，所以不會產(chǎn)生壓痕和擦傷痕。這種結(jié)構(gòu)形式的模具在加工t≥1mm的板材時效果很好，在加工t＜1mm板材時折彎根部有時會壓不到位，建議無劃痕加工薄板時采用第一種方式（見圖7、圖8）。

圖7 翻板折彎V形模結(jié)構(gòu)

圖8 翻板折彎V形模

可更換橡膠條式V形模。原理為在傳統(tǒng)V形模上開缺口，在缺口部位鑲上橡膠條，折彎時工件受力點與橡膠條柔性接觸，橡膠硬度比工件低，所以也不會產(chǎn)生壓痕和擦痕。這種結(jié)構(gòu)的無劃痕模具應(yīng)用較少，主要應(yīng)用在原有模具的改造（見圖9）。

圖9 可更換橡膠條式V形模3D圖

3. 結(jié)語

在鈑金加工中，工件產(chǎn)生劃痕的原因多種多樣。以上的原因分析和解決方案是作者多年技術(shù)工作的提煉，在本單位實踐工作中取得明顯的效果。其他單位的工藝人員可以根據(jù)本單位實際情況采取相應(yīng)的解決方案。