ST64527数控冲床工艺规范.docx
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ST64527数控冲床工艺规范
数控冲床
工艺规范
编制者
标准化
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版本
B
ST645-27
历次版本发布情况
版本
主要变更内容
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日期
A
初始创建
2009.04.21
B
版本更新
2012.04.20
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日期
前言
添加了数控冲床冲压工艺原则，模具使用与保养规范，编程排版工艺要求；去除了一些不主要的操作规范和设备设定。
本工艺规定了本公司所配备的数控冲床在生产加工过程中使用规范和工艺要求。
本工艺规范主要起草单位：
上海铁路通信有限公司工艺技术部
本工艺规范主要起草人：
凌超
本工艺规范于2009年4月首次发布
数控冲床工艺规范
1.目的
1.1本工艺规范规定了本公司所配备的数控冲床以及模具的使用和产品生产加工应满足的工艺要求。
2.适用范围
2.1本规范适用本公司数控冲床操作加工。
3.适用人员
3.1适用编程及操作人员，检验人员、工艺人员等。
4.参考文献
4.1JB/T9176-1999《冲压件材料消耗工艺定额计算方法》
5.名词术语
5.1拉料，跳料：
在加工过程中，由于板料不平整或加工台面有杂物等问题引起夹抓松动，使料板发生偏移或跳动的现象。
5.2模具间隙：
根据材料类型及厚度在凹凸模配合中留出相应的空间距离。
5.3刃口钝化：
模具长期处于加工作业中，使刃口发生磨损，刃口半径增大的现象。
5.4冲裁压力：
机床运行冲孔，切边，冲形等工作时所需要的力。
6.工艺
6.1工艺过程
6.1.1数冲展开图形编程人员依据技术图纸及工艺文件要求进行零件展开图形编程，经过复核后才能下发给操作人员。
6.1.2依据数冲展开图形进行数冲模具选用、路线、排版等编程，经过复核后才能使用。
6.1.3操作人员将数冲程序输入数控冲床，依据数冲程序和材料厚度合理选择模具间隙的数冲模具，然后进行数冲模具安装。
参考（表3）
6.1.4操作人员确认模具安装正确无误以及设备正常后进行产品首件试冲，检验人员进行首检合格后方能进行批量加工。
6.1.5机床运行时，应密切注意机床及材料的动态,操作人员不得离开,若有跳料、速度过快及材料变形等异常情况应立即停机。
6.2冲压工艺原则
6.2.1换刀次数较少原则
为减少换刀所占用的辅助时间，可按集中工序的方法加工零件，尽可能用同一把冲模加工完成相同冲切部分。
6.2.2走刀路径最短的原则
模具空行程走刀时间的长短决定了加工效率，合理安排空行程路径显得尤为重要，所以尽可能缩短空行程距离。
6.2.3加工尺寸误差于公差范围之内原则
编程时要根据尺寸公差计算出步进距，步进距的大小将直接影响到所加工零件的尺寸误差。
在满足加工精度的条件下，尽量减少步冲步数，同时尽量使用正在加工的刀具以减少换刀次数，提高加工效率。
6.3冲孔工艺要求
6.3.1冲圆形孔若超出我公司现有的模具尺寸，用RD12.7或RD25.4专用模具进行接刀冲形，并且在模具油槽中加注机油，其余图形根据实际情况选用合适模具接刀冲形。
6.3.2一次冲圆孔直径大于40mm，需先冲掉以圆孔直径为对角线长度的方孔，在冲圆孔，以减小冲裁压力。
6.3.3冲裁带有角度的图形，带角度的边长大于等于40mm的，用8*40mm模具冲形，小于40mm的用八子模冲形。
6.3.4冲孔孔径最小尺寸
冲裁件上冲孔径尺寸不能过小，否则极易损坏冲孔凸模。
冲孔孔径的最小尺寸与孔的形状，材料性能及厚度和凸模结构有关，用一般冲模冲圆孔时，硬钢件直径要求D>=1.3T;软钢及黄铜件则要求直径D>=1.0T；铝及锌要求直径D>=0.8T。
6.3.5用小模具冲制大圆或大圆弧时应遵守：
圆弧的半径I>=2D,其中D为冲模的直径。
（见图1）
图1模具直径与孔半径示意图
6.4排版编程工艺要求
6.4.1数冲编程必须由编程专职人员编制、复核。
编制的程序只允许数冲人员使用。
6.4.2排版必须使用最新图形，若发现有旧版图形混淆，必须分清楚。
6.4.3编程时，应以公司现有模具为基础的范围内进行，若有特殊要求的型孔、型边等，超出加工能力范围的，向工艺人员反映情况。
6.4.4孔距与边距最小尺寸
冲裁件上孔与孔之间，孔与外形边缘的尺寸不能太小，以免影响凹模强度和冲裁质量。
当冲孔边缘与冲裁件外形边缘不平行时应不小于板厚t，平行时应不小于1.5t。
（见图2）
图2孔距与边距示意图
6.4.5排版要合理，提高板料使用率，降低成产成本，普通钢板零件搭边值a和沿边搭边值b参考（表1），其他材料须乘系数Kyd，参考（表2）。
表1普通钢板搭边值
表2其他材料系数表
6.5冲压特殊加工方法
在加工过程中，由于刀具库上的刀具有限，当图形参数和刀具参数不匹配时，我们必须采取一些特殊加工方法来实现加工。
6.5.1步冲方式中的落料加工和舍弃余料的孔加工方法
以重叠冲制的小孔形成连续路径，包络出所需形状的被加工轮廓，取用或舍弃从板料上冲下来的材料以达到目的。
6.5.2中间打碎方法
在单冲，步冲的基础上增加不留余料的小模具加工大孔的方法即为中间打碎的方法；小模具半径为r，被加工孔半径为R，根据R与r之间距离确定分几圈完成加工（不留余料），然后根据加工精度确定最外圈小孔的孔间距，各内圈的最大允许间距以不留下余料为准，按O.A.B.C.D.顺序依次冲型。
（见图3）
图3中间打碎法加工示意图
6.6小模具冲制大孔时步距确定
锯齿高度决定着加工精度，因此要提高加工精度就要使得锯齿高度最小，以达到最好的加工效果，要提高加工效率，就必须尽量减少步进步数，所以确定锯齿高度S与加工步距P的关系尤为重要。
6.6.1圆模加工圆弧内侧
R为圆弧所在圆半径，r为圆模的半径，S为锯齿高度，angle为步距角。
参考（图4）
图4圆模加工圆弧内侧示意图
6.6.2圆模加工圆弧外侧
参考（图5）
图5圆模加工圆弧外侧示意图
6.6.3圆模加工直线
r为圆模的半径，S为锯齿高度，P为加工步距。
参考（图6）
图6圆模加工直线示意图
6.7冲压模具间隙
6.7.1冲压过程
模具的详细冲压过程见（图7）,冲压时会在材料的断面形成塌陷带、光亮带、撕裂带和毛刺四部分,见（图8）,其各部分的尺寸受材料厚度和模具间隙等因素影响会有所不同。
图7冲孔过程
图8冲压孔分析
图9冲压模间隙示意图
6.7.2模具间隙
表3模具间隙
材料厚度/mm
铝板总间隙/mm
低碳钢总间隙/mm
不锈钢总间隙/mm
0.5
0.08
0.1
0.12
1
0.15
0.2
0.22
1.5
0.29
0.3
0.4
2
0.3
0.4
0.5
3
0.5
0.6
0.7
凹模间隙与材料厚度的百分比关系:
最小间隙为材料厚度的15%,最佳间隙为材料厚度的20%～25%,最大模具间隙为材料厚度的30%。
如果板材较厚4mm以上,所需冲压力较大时,建议模具间隙为材料厚度的30%以上。
总间隙=冲头两侧的间隙之和=凹模间隙1+凹模间隙2（见图9）
7.模具使用与保养工艺要求
7.1模具磨刃工艺要求
7.1.1冲头或下模被磨损,刃口产生半径R为0.25mm的圆弧时。
7.1.2检查冲孔质量,冲出的孔有较大毛刺产生时。
7.1.3听声音,冲孔产生异常噪声时。
7.2模具使用工艺要求
7.2.1模具安装使用前应严格检查,清除脏物,检查模具的导向套和模具是否润滑良好。
7.2.2按照模具的安装程序将凸凹模在转盘上安装好,保证凸凹模具的方向一致。
7.2.3模具安装完后,应检查模具安装底座各紧固螺钉是否锁紧无误。
7.2.4模具运送过程中要轻拿轻放,不允许乱扔乱碰。
7.2.5模具使用后应及时放回指定位置,并作涂油防锈处理。
7.2.6应定期对模具的弹簧进行更换,防止弹簧疲劳损坏影响模具使用。
8.质量保证
8.1产品首件必须由检查员检验合格后方可批量生产。
8.2若在生产过程中出现拉料，跳料等现象，必须停机检查，确认无误后方可继续生产。
8.3下料时指定区域按不同规格摆放整齐，以防止规格混料及受压变形。
8.4确认数量，满足计划要求并在工序卡上签名，由检查员质检合格后送入下道工序。
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