★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金模具(jù)、五金(jīn)衝壓模具(jù),意思差不多都是一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機上的模具對(duì)金屬或非金屬板材施(shī)加一定的壓力,使材料產生分離(lí)或成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種,我這裏(lǐ)主要是針對(duì)我熟悉(xī)的五金衝壓模具來講。
通過模具加工出來的(de)產品,尺寸、外觀都(dōu)基本一樣,沒什麽大的區別,因為能快速成型,生產效率高,產品質量穩定,精度符合要求,材料利用率高,操作簡單、工人勞動強度低,對操作工人技術要求不高,一般人隻要一進來,跟(gēn)著別人學習操作一兩天,很快就能上手,有的(de)甚至不用(yòng)一兩天,幾分鍾就能學會。如果(guǒ)是產線主機手,要(yào)學會(huì)操(cāo)作衝床、送料(liào)機、整平機、拆模架模等,都(dōu)是一些很簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注(zhù)意安全不要隨便往模具裏麵放任何(hé)的東西在裏(lǐ)麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏邊,有模修來修過模具(專業術(shù)語:修(xiū)模)之後,你打之前就(jiù)要看好(hǎo)了,看(kàn)他們有沒有把(bǎ)東(dōng)西忘記在模具裏(lǐ)麵(miàn),當然一般(bān)模修是不會犯這樣的錯誤的,不(bú)過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著(zhe)了,幹這個切記注意安全(quán),一不小心模具裏麵東西忘記拿出來了,衝床打下(xià)來就有可能把模具打壞(huài),萬一裏麵的東西要是飛出來了?,人有可能(néng)也會受(shòu)傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下來了,這個時候千萬別用手去扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把(bǎ)人砸到了;天車吊模具的時候也要注意離模具遠一點,小心(xīn)模具晃過來碰著了就不好了。
搞(gǎo)模具這(zhè)行、或與模具打交(jiāo)道經常容易出事,新人進(jìn)廠特別要注意這(zhè)些(xiē)安(ān)全事項。
★衝壓模具的結構介紹
衝壓模具的結構、衝模的結(jié)構,模具結構大同小(xiǎo)異,根(gēn)據不同的產品特點及需求設計相應的模具,不同的模具結構,它的功能也不(bú)同,生產(chǎn)出來的產品(pǐn)也不同,總的(de)來說有簡單的,有複雜的。但是不管結構怎麽(me)複雜,它的(de)基本結構是不變的,無外乎是若幹個模板、入塊和標準(zhǔn)件(jiàn)。
模具一般是由若幹(gàn)模板和零件(我們稱之為入塊、或入子)還有標準(zhǔn)件組裝而成。
一般的(de)衝壓模具結構,具體的(de)模(mó)板從上到下(包括代(dài)碼編號)是:
上模的模板有:
上托板,上墊腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋(dǎng)板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模(mó)板有:
下(xià)模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板;
其它的比較不常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上(shàng)模板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公模,母模等;
一些模具零件有:
上模的入子,入塊:夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等;
下模的入子(zǐ),入塊:下模入(rù)塊、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非(fēi)標準件:外定位、內定(dìng)位、節距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓模(mó)具編號,一般是這樣寫的(舉例):
工程模(mó):90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵(miàn)的RAH,R代表(biǎo)工(gōng)程模,H代表總共有八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或RBB代(dài)表鉚合模,比如鉚(mǎo)螺柱(zhù)、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代(dài)表連(lián)續模,0125代表模具編號,前(qián)麵的F代表年份,哪一年生(shēng)產出來的模具,就用代表哪(nǎ)一年的(de)編號說明,如:F0125、G0125,如果F代(dài)表2010年,那麽2010年生產的模具F0125可以簡(jiǎn)稱:125模具,接下來2011年生產的模(mó)具(jù),則是G開頭,此時你再說125模具,那別人多半以(yǐ)為是G0125模具了。
其它的(de)比如上夾板(bǎn)(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明,那麽第一段的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其(qí)它的編號,這裏沒有解(jiě)釋到的,簡單做(zuò)一下說明:
一套完整的衝壓模具結構從上到下應該是:
加工代(dài)號
模板
其(qí)它(tā)
編號(hào) 中文名稱 編號(hào) 中文名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料(liào)板 GD:大磨床 UPU 上模(mó)座(zuò) PH2 下夾板 WC:線切(qiē)割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上(shàng)夾板 PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊(kuài) HT:熱處理 PSU 脫料(liào)板 PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上模(mó)板入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下(xià)模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下(xià)托板 - -
“-”代替的(de)表示這(zhè)個編號不常見或很(hěn)少用到
★衝(chōng)壓常用材料及選用
衝壓所用(yòng)材料的(de)性質與衝壓(yā)生產的關係非常密切,其性質直接影響衝壓工藝設(shè)計(jì)、衝壓件質量和產品使用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件生產成本。
在選定衝壓件的材料時,不僅要考慮使用性能,還應滿足衝壓加工和後續工藝性能要求。衝(chōng)壓加工對材料的基本要求如(rú)下。
1、具有良好(hǎo)的衝壓成型性能
對於成型工序,比如拉伸(shēn)、折彎、打段差、凸包等,材(cái)料應具有良好的衝壓(yā)成型性能,即應有良好的抗破裂(liè)性、良好的貼模性和定形性,否則產品(pǐn)容易產生變形、破裂等,造成修模的困難。對於分離工(gōng)序,則要求材料具有一(yī)定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應光潔(jié)平整,無缺陷損傷。表麵(miàn)質量好的材料,成(chéng)型時不易破裂,不易擦傷模具,製件的表(biǎo)麵質量也好(hǎo)。
3、材料的厚度公差應符合國家標準
因(yīn)為一定的模具間隙僅(jǐn)適用於一定厚度範圍的材料,若材料厚度公差太大;不僅直接影響製件的質量,還可能導(dǎo)致廢品的(de)出現。在校正彎曲(qǔ)、整形等工(gōng)序中,有可能因厚度正偏差過大(dà)而引起模具或壓力機(jī)的損壞。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常用的材料是金屬(shǔ)材料(包括黑色金屬和有色金屬),但有時也用非金屬材料。其(qí)中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電(diàn)工矽鋼(gāng)等;有色(sè)金屬主要有純銅、黃銅、青銅(tóng)、鋁等;非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬材料的供應狀態一般是各(gè)種規格的板料(liào)和帶料。板料可用於工程模的生產,帶料(卷料)用於連續模的生產,也(yě)可以用於工程模的生(shēng)產。板料的尺寸較大,可用於大型零件的衝壓,也可以將(jiāng)板料(liào)按(àn)排樣尺寸剪裁(cái)成條料後用於中(zhōng)小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度可達幾(jǐ)十米,成卷狀供應,適應於連續模大批量(liàng)生(shēng)產的自動送料。
關於各種材料的牌號、規(guī)格和性能,可(kě)查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用(yòng)
衝壓材料的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓(yā)工藝要求及經濟(jì)性等。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材
所選材料應能使衝壓件在機器或部件中正常工作(zuò),並具有一定(dìng)的使用壽命。為此,應根據衝壓件的使用條件,使(shǐ)所選材料滿(mǎn)足相應強(qiáng)度、剛度(dù)、韌性、耐蝕性和耐熱性等(děng)力方麵的(de)要求。
(2)按衝(chōng)壓工藝要求合理選材
對於任何一種衝壓(yā)件,所選的材料應能按照其衝壓工(gōng)藝的要求,穩定地成(chéng)形出不至於開裂或起皺(zhòu)的合格產(chǎn)品,這是最基本也是最(zuì)重要的選材要求。為此,可用以下方法合理選材。
①試衝。根據以往的生產經驗及可能條件,選擇幾(jǐ)種基本能滿足衝壓件使(shǐ)用要求的板料進行試衝,最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這(zhè)種方法結果比較直觀,但帶有較大的(de) 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基(jī)礎上,把(bǎ)衝壓成型時的(de)最大變(biàn)形程度與板料(liào)衝壓成型(xíng)性能所允(yǔn)許采用的極限變形程度進行對比,並以此作為依據,選取適合於該種零件衝壓(yā)工藝要(yào)求的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度的板材,還有冷(lěng)軋和熱軋之分(fèn)。我國國(guó)產板材中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷(lěng)軋板(也有(yǒu)熱(rè)軋板)。與熱軋(zhá)板相比,冷軋板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致密,衝壓性能(néng)更優(yōu)。(注(zhù):t在模具中一般代表厚度,例如模板的厚度、材料的厚度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性要求合理選材
所選材料(liào)應(yīng)在滿足使用性能及衝(chōng)壓工藝要求的前提下,盡量價格低廉,來(lái)源方便,經濟性好,以降低衝壓件的(de)成本。
★衝壓模具的分類
衝(chōng)壓模具的分(fèn)類(lèi),一般(bān)我們可以簡單的(de)把它分為(wéi)兩(liǎng)種,即工程(chéng)模和連續模;
工程模又可以分為複合模(mó)、拉伸模、鉚合模等,下麵簡單介紹一下這些模具的結構和作用;
工(gōng)程模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓的一次行程(chéng)中,隻能完成一個衝壓工序的模具(jù)。這一工(gōng)程打完了之後,需要人工或用(yòng)機械手把產品從模具裏麵取出來,然後放到下一站的模具裏麵繼續生產,直到模(mó)具的最(zuì)後(hòu)一個工(gōng)序打(dǎ)完,整個產品才算完成(chéng)。這種模具(jù)維修起來簡單,但生產起來費時費力,需要花費較多的人工和時間成本,產品報廢(fèi)率較高。
複(fù)合模:常見(jiàn)的複合(hé)模(mó)具結構(gòu)有有複合下料、複(fù)合拉伸等,這種模具結構和別的(de)工程模結構略有(yǒu)不同。其凸模(mó)(也稱為公模或衝頭)設計在下模,其它幾塊模板依次是下(xià)夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和(hé)下(xià)脫料板(外脫),上模依(yī)次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用等高套筒掛(guà)在上墊板上麵(miàn),然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的(de)複合模,其內脫一般脫出來(lái)母模0.50mm即可,不(bú)可以低於母(mǔ)模,要不然母模刀口容易崩掉或者不脫(tuō)料。內(nèi)脫的力量要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出來,一(yī)般如果材料比較厚的話,我(wǒ)們上麵裝的是氮氣彈簧。
連(lián)續模:也稱“級進模”,是指在衝(chōng)壓(yā)的一次行程過程中(zhōng),在(zài)不同的工位上同時完成兩道或兩道以上衝壓工序的模具,這種模具維修難度較大,需要經驗豐富的鉗工師傅(fù)來操(cāo)作,但是生產起來效率很高,打得速度快的話一個小(xiǎo)時可以生產上千個產品,節省人工和時間成本,產品報廢率較(jiào)低(dī)。
★彈簧的壓縮量(liàng)和計算
在一套衝壓模具中,需(xū)要用到比較多的彈性材(cái)料,其中包括各種不同規格的彈簧(huáng)、優力(lì)膠、氮氣彈簧等,按照不同的需要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為(wéi)咖啡色彈簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高(gāo)一點;優力膠一(yī)般用於拉深模具、整形模(mó)具、或整平麵度用。
拉深模具用(yòng)優力膠非常不(bú)錯(cuò),當然也可以選用(yòng)氮氣彈簧。其他的像頂料銷(xiāo)、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈(dàn)簧,隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂變形就好了(le)。優力膠的特點就是力量比(bǐ)較均衡,然而其壽命比較短,生產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較少用,通常比較常用氮氣彈簧。整平(píng)麵度優力(lì)膠用的多。
彈簧包括扁線彈(dàn)簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關(guān)係著模具生產(chǎn)是否順利、打(dǎ)出來(lái)的(de)產品(pǐn)是否合格等。彈簧力量小了,有可能會造成(chéng)產品變形、模具不脫料、產(chǎn)品不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝(chōng)頭容易磨損等各種問題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕(zōng)色、綠色、紅色、藍色、黃(huáng)色,力量也依次減弱,顏色不同,力量大小就不同,壓縮量也不同。
有一個(gè)土方法可以計算彈簧的壓縮量,那(nà)是我剛進廠學模具(jù)不久,對模具還不(bú)怎麽懂,我師父教我的:事先測量一下彈簧的總高(gāo)度,再把彈(dàn)簧放台虎鉗中,鎖死,然後(hòu)用卡尺測量一(yī)下彈簧被夾死之後剩下的長度,再用彈簧(huáng)的總長度減去這個數,再除以總長度即可,此方法任何彈簧通用,比如棕色彈簧長度為60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右,然(rán)後你再用60減去45.6等於14.4,再用14.4除以(yǐ)60,結果等於0.24,這就是它(tā)的壓縮(suō)量。
彈簧按照不同生產(chǎn)次數,比如100萬次、50萬次、30萬次,壓(yā)縮量選(xuǎn)的越(yuè)大,彈簧壽命越短,模(mó)具壽命也就越短(當(dāng)然彈簧打(dǎ)壞了是可以換的),模具生產一段時間可能彈簧就沒力了,質量差(chà)一點的(de)彈簧還(hái)有可能斷在模具裏麵。一般按照(zhào)30萬次來計算彈簧的(de)壓縮量,也就是說模具打30萬次(cì)彈簧(huáng)可能就沒力了(le),當然一般的衝(chōng)壓模具壽命都沒那麽長,也可以按最大壓縮量來計算,按(àn)最大壓縮(suō)量(liàng)來計算的話,隻能保證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點,對產品平麵度也有好(hǎo)處。
具體的壓縮量如(rú)下表(biǎo):
顏色 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色(sè)彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅(hóng)色彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈簧可以壓下(xià)去多少),彈簧的(de)最大壓縮量等(děng)於彈簧的自由(yóu)高度乘以彈簧的最大壓縮比(bǐ),例如棕色彈(dàn)簧,長度為(wéi)60mm,那麽它的最大壓縮量為:60*24%約等於(yú)14,這根彈簧最大可以壓下去14個毫米,它的最大行程是14個毫米,模具的行程必(bì)須小(xiǎo)於14個毫米,超過14個毫米,彈簧(huáng)就可能會失效、變形,還有可能打(dǎ)斷在模具裏麵,或模具打爆,衝床壓不下(xià)去(qù)等。
模具組立之前(qián),也就是裝模之前,必須(xū)先計算一下彈簧的壓縮(suō)量是否合適,這樣在試模(mó)的時候才不用擔心模具會出問題、打爆等。