25年前，Tim Brady開(kāi)始了他作為金屬制造應用工程師的職業(yè)歷程，幫助制造者以技術(shù)推動(dòng)生產(chǎn)力和質(zhì)量。今天，他已成為Amada公司的產(chǎn)品經(jīng)理，專(zhuān)做數控沖壓機和模具技術(shù)。東莞市德盈鋁制品有限公司在和amada公司的合作過(guò)程中，我司工程師經(jīng)常與Brady對接溝通，他毫不吝嗇地分享自己的行業(yè)經(jīng)驗，以及一些技巧，以幫助我司優(yōu)化數控沖床的產(chǎn)量和質(zhì)量，下面我們將其整理出來(lái)。

1、關(guān)注工序和工具的選擇順序

Brady說(shuō)：“市場(chǎng)上的許多編程軟件產(chǎn)品都具有自動(dòng)優(yōu)化程序，”他說(shuō)，“但不是每個(gè)車(chē)間都會(huì )用的。”有兩種基本的編程方法：第一，準備在一整片鈑金材料上沖出眾多零件時(shí)，先沖壓出一個(gè)單獨的零件。這使得通常不太方便進(jìn)行的首片檢查，便捷了很多。

“第二種編程方法，可在整張鈑金件上沖出整個(gè)零部件的最優(yōu)工具路線(xiàn)。”Brady說(shuō)：最好的做法是制造商做首件檢驗時(shí)，使用這兩種編程方法切換到優(yōu)化方案，以盡可能快、盡可能有效地從整張鈑金片上沖下零部件，從而最大限度減少所需工具的變動(dòng)。

Brady表示：精度和尺寸公差是完全不同的衡量方法。

“為了優(yōu)化數控沖壓機床的精度，最后幾個(gè)沖壓點(diǎn)至關(guān)重要，”他說(shuō)：“在整個(gè)鈑金件的沖壓中，將零部件與整個(gè)件分離時(shí)，應該在最長(cháng)的零部件上打下最后幾個(gè)沖壓點(diǎn)。這會(huì )最大限度保證整個(gè)鈑金件的牢固度。在鈑金件的頂部向著(zhù)夾具水平運行工具，有助于在沖壓過(guò)程中確保整個(gè)鈑金件的最佳剛度。”

2、縮短刀具路徑

大多數制造商都明白共線(xiàn)沖壓的潛在優(yōu)勢——使用一種沖壓工具，可以同時(shí)做出一個(gè)零部件的右邊和另一零部件的左邊，這樣就提高了材料利用率，一個(gè)鈑金板卻可制出更多零件。

Brady還指出了共線(xiàn)沖壓的其他好處，并解釋了有些加工廠(chǎng)嘗試了這種方法卻失敗了所以害怕再次嘗試的原因。

“共線(xiàn)沖壓不僅可以提高材料利用率，還可以?xún)?yōu)化刀具路徑，”Brady說(shuō)。“消除了零件之間原本寬為1/2英寸或更大尺寸的間隔，減少了工具路徑，還減少了每個(gè)零件需要的沖擊點(diǎn)數，所以增加了工具壽命。”

“什么時(shí)候金屬制造商開(kāi)始研究共線(xiàn)沖壓的呢？”我問(wèn)Brady。他回答說(shuō)：“這要追溯到我之前對流程的研究。鈑金板材剛度不夠，是采用共線(xiàn)沖壓的金屬制造商普遍要面對的問(wèn)題。因此，需要制定方案，在機器作業(yè)的最后部分執行行程最長(cháng)的沖擊，而且始終朝著(zhù)夾具的方向行進(jìn)。”

“此外，當采用共線(xiàn)沖壓小型零件（比如6 x 6英寸或更小尺寸）時(shí)，可以把它們嵌套在大型的鈑金件里，做成微型嵌套，沖壓完成后，取出零部件后，留下剩余鈑金層板，”Brady說(shuō)：“這將使鈑金件很牢固，優(yōu)化零部件質(zhì)量。

3、利用特殊的工具

零部件正變得越來(lái)越復雜。許多產(chǎn)品設計師的創(chuàng )意經(jīng)常令編程員完全摸不著(zhù)頭腦，只能絞盡腦汁尋找最合適的方法來(lái)執行、生產(chǎn)出那些似乎就是工程師想要設計的零部件。設計師們比較青睞很難編程的零部件輪廓，因為它既可以減輕重量，又不需要在下游工序再次組裝，零部件本身也很獨特。但對生產(chǎn)操作而言，就很麻煩了，有可能使沖床的沖壓操作陷入癱瘓。

當零部件的輪廓更復雜時(shí)，要跟上這種復雜程度，需要使用特殊設計的沖壓工具。要沖壓比較復雜、多面的工具，不能只簡(jiǎn)單地編程一個(gè)工具，要用一組工具才行。“雖然需要投資購買(mǎi)一個(gè)特殊、定制化的工具，但很快就會(huì )有回報，”Brady說(shuō)。

“要同時(shí)沖壓兩個(gè)以上的產(chǎn)品設計，可以專(zhuān)門(mén)設計一款特殊的沖孔工具——它的下半部分可以沖一種產(chǎn)品，上半部可沖另一種產(chǎn)品，只需將工具架設到自動(dòng)導引站上即可。”

這類(lèi)工具設計會(huì )大放異彩，Brady特別強調了拐角的圓角操作：“在沖壓不同半徑的多個(gè)零部件時(shí)，與其采用許多具有不同圓角半徑的工具，何不設計一款每個(gè)角都能做出不同半徑的工具？ ”

4、現成的特殊工具

近幾年推廣的新模具概念，比如精細輪廓工具以及用于去毛刺和攻絲工具，旨在減少甚至完全省去二次操作。

精細輪廓工具可實(shí)現800沖程/分鐘，這是標準輪廓工具無(wú)法實(shí)現的，因為它不能滿(mǎn)足材料厚度的要求。精細輪廓工具能產(chǎn)生接近激光切割的品質(zhì)。制造商使用這些功能，就能提高自己承擔樣機的工作能力。

Brady表示：還有一個(gè)市面上已有的專(zhuān)用工具：蝴蝶結工具，不能消除二次操作，卻能幫助制造商避免使用危險的電線(xiàn)接頭。電線(xiàn)接頭的作用是把沖壓零部件連接到鈑金件上，直到操作員把它們取下來(lái)。

“這些電線(xiàn)接頭有助于在microtab處做圓角，”Brady說(shuō)：“然而，當零部件被震出鈑金板時(shí)，那些電線(xiàn)還會(huì )附著(zhù)在零部件上，會(huì )危及操作員的安全。所以最好選擇使用蝴蝶結工具，它可以在零部件邊緣圓角上做出鉆石形狀（通常1/4英寸寬，3/8或1/2英寸長(cháng)）。所以，當從鈑金件上晃下制好的零部件時(shí)，鉆石板較易脫落，不會(huì )留下裂片。”

但在使用蝴蝶結工具時(shí)可能出現一個(gè)問(wèn)題：其鉆石形狀，可能粘附在零件上（雖然不會(huì )粘附在鈑金件上），需要操作員手動(dòng)取下。為避免這個(gè)麻煩，制造商可選擇一種平行四邊形工具，就可以使零部件從鈑金件上完整剝落。

“使用平行四邊形工具要求的編程方法，比用蝴蝶結工具復雜得多，”Brady說(shuō)：“但經(jīng)驗豐富的制造商可以很快學(xué)會(huì )該怎么做。 ”

5、向振動(dòng)器說(shuō)再見(jiàn)吧

當然，許多鈑金制造商將完全消除振動(dòng)器零部件作為他們的生產(chǎn)目標。而自動(dòng)化就是一種實(shí)現方法。Brady說(shuō)：從沖壓臺上自動(dòng)移走零部件、將切削完小零件后的廢料移走，正變得越來(lái)越普遍。這樣可以增加鈑金件的裝載系統。

“在零部件沖壓完成后，自動(dòng)零件卸載器可以把它們從鈑金板上卸下來(lái)，避免了使用微型連接頭的麻煩。然后自動(dòng)卸載器會(huì )將這些零部件堆到托盤(pán)上。雖然還需要5~7秒的時(shí)間來(lái)移走每個(gè)零部件，但省去了將零部件搖下、分揀等后處理的時(shí)間，足以實(shí)現自動(dòng)化投資回報。

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