★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金模具、五金衝壓模具,意思差不多都是一樣的。是指利用(yòng)固定在衝床或壓力機上的模具對金屬或非金屬板材施加一定的壓(yā)力,使材(cái)料產生分離或成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀(guān)質量合格的零件的壓(yā)力(lì)加工(gōng)方法(fǎ)。模具分為很多(duō)種,我這裏主要是針對我熟(shú)悉(xī)的五(wǔ)金衝(chōng)壓模具來講。
通過模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒什麽大的(de)區別(bié),因為能快速成型,生產效率(lǜ)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(láo)動強度低(dī),對操作工人技術要求不高,一(yī)般人隻要一進來,跟著(zhe)別人學習操作一兩天,很快就能(néng)上手(shǒu),有的甚至不用一兩天(tiān),幾分(fèn)鍾就能學會。如果是產線主(zhǔ)機手,要學會操作衝床、送(sòng)料機、整平機、拆(chāi)模架模等,都是一些很簡單的活,有(yǒu)力氣(qì)、肯吃(chī)苦耐(nài)勞就行(háng)。
平時注意安全不要隨便往模具裏麵放任(rèn)何的(de)東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工(gōng)具等不要放模具裏邊,有(yǒu)模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打之前就要看好了,看他(tā)們有沒有把東西忘記在模具裏麵,當然一般模修是不會犯這樣的錯誤的,不過你也要注意(yì)一下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著(zhe)了,幹(gàn)這個切記注意安全,一不小(xiǎo)心模具裏麵(miàn)東西忘記拿出來了,衝床打下來就有可能把模具打壞,萬一裏麵的(de)東西要是(shì)飛出(chū)來(lái)了?,人(rén)有可能也會(huì)受傷。
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,別把人(rén)砸到了;天車吊模具的時候也要注意離模具遠一點,小心模(mó)具晃過來碰著了就不好了。
搞模具這行、或與模具打交道經(jīng)常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全事項。
★衝壓模具的結構介紹
衝壓模具(jù)的(de)結構、衝模的結構,模(mó)具(jù)結構大同小異,根據不同的產品特點及需(xū)求設計相應的模具,不同的模具結構,它的(de)功能也不同,生產出來的產品(pǐn)也不(bú)同,總的來說有簡單的,有(yǒu)複雜的(de)。但是不管結(jié)構怎麽複(fù)雜,它的基本結構是不變的,無外乎(hū)是若幹個模(mó)板、入塊和標準件。
模具一般是由若幹模板和零件(我們稱之為入塊、或(huò)入子)還有(yǒu)標準件組裝而成。
一般的衝壓模具結構(gòu),具體的模板從上到(dào)下(包括代碼編號)是:
上模的模板有(yǒu):
上(shàng)托(tuō)板,上墊腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有:
下模板(bǎn)(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,上模板,下脫料板,下(xià)止擋板,下夾板,公模,母模等;
一些模具零件有:
上模的入子(zǐ),入塊(kuài):夾板入塊、脫料板入塊、衝頭(tóu)等;
下(xià)模(mó)的入子,入塊:下模入塊、下模刀口等;
標準件:彈(dàn)簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套(tào)、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定位、節距定位、外限位(wèi)柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具編號,一般是這樣寫的(舉(jǔ)例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的(de)RAH,R代表工程模,H代表(biǎo)總共有八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代(dài)表(biǎo)第一套;RAA或(huò)RBB代(dài)表鉚合模,比如鉚螺柱、鉚彈(dàn)片等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代(dài)表模具編(biān)號,前麵的F代表(biǎo)年份,哪一年生產出(chū)來(lái)的模具,就用代表哪一年的(de)編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年(nián),那(nà)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(de)模具,則是G開頭(tóu),此(cǐ)時你再(zài)說125模具,那別人多(duō)半以為(wéi)是G0125模(mó)具了。
其(qí)它的比如(rú)上夾板(PHU),編號(hào)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(miàn)用A和(hé)B來說明,那(nà)麽第一段的夾板應該是(shì)90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它的編號,這裏沒有(yǒu)解(jiě)釋到的,簡單做一下(xià)說明:
一套完整的衝壓模具結構從上到下應該是:
加(jiā)工代號
模板
其它
編號 中文名稱(chēng) 編號 中文(wén)名稱 M:銑床(chuáng) U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上(shàng)墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊(diàn)板(bǎn) ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板(bǎn)入塊(kuài) L:車床 AXD 上模板(bǎn)入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板(bǎn) - -
“-”代替(tì)的表示這個編號不常見或很少用到
★衝壓(yā)常用材(cái)料(liào)及選用
衝壓所用材(cái)料的性質與衝壓(yā)生產的關(guān)係非常密切,其性質直(zhí)接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命,還影(yǐng)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(hái)應滿足衝壓加工和後續工藝性能要求(qiú)。衝(chōng)壓加工對材料的基本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成型工序,比(bǐ)如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材料應具有良好的衝壓成型性能,即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定(dìng)形性,否則產品容易產生變形、破裂等,造成修模的困難。對於分離工序,則要求材料具有一定的(de)塑(sù)性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應(yīng)光潔平整,無缺陷損傷。表麵質量好的材料,成型時不(bú)易破裂,不易(yì)擦傷模具,製件(jiàn)的表麵質量也好。
3、材料的厚度公差應符合國家標準
因為一定的模具間隙僅(jǐn)適用於一定厚度範圍的材(cái)料,若(ruò)材料厚度公(gōng)差太大;不僅直接影響製件(jiàn)的質量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中,有可能因厚度正偏差過大(dà)而引起模(mó)具或壓(yā)力機的損壞。
衝壓常用材料及選用(yòng)
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常用的(de)材料是金屬材料(liào)(包括黑(hēi)色金屬和有色金屬),但(dàn)有時也(yě)用非金屬材料。其中(zhōng)黑色金屬(shǔ)主(zhǔ)要有普(pǔ)通碳素結(jié)構鋼、優質碳素(sù)結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電(diàn)工矽(guī)鋼等;有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等(děng);非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板(bǎn)、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬材料的供應狀態一般是各種規格的板(bǎn)料和帶(dài)料。板料可用(yòng)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(chéng)模的生產。板料的尺寸較大,可用於大(dà)型零件的衝壓,也可以將板料按排樣尺寸剪裁(cái)成條料後用於中小(xiǎo)型零件的衝壓;帶料(又稱卷料(liào))有各種規格的寬度,展開長度可達幾十米,成卷狀供應,適(shì)應於連續模大批量生(shēng)產的自動送料。
關於各種材(cái)料的牌號(hào)、規格(gé)和性能,可查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的(de)合理選用
衝壓材料的選用要考慮衝壓件的使用要(yào)求、衝(chōng)壓工藝(yì)要(yào)求及(jí)經濟性等。
(1)按(àn)衝壓件的使用要求合理選材
所選材料應能(néng)使衝(chōng)壓件在機器或部件中正常工作,並(bìng)具有一定的使用壽命。為此,應根據衝壓件的使用條件,使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對於(yú)任何(hé)一種衝壓件,所選的材料應能按照其衝壓工藝的(de)要求,穩定地成形出不至於開裂或起皺的(de)合格產品,這是最(zuì)基本也是最重要(yào)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,選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試衝,最(zuì)後選擇沒有(yǒu)開裂(liè)或皺折的、其廢品率低的一種。這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礎上,把衝壓成型時的最大變形程度與板料衝壓成型性能所允許采用的極限變形程度進行對比,並以此作為依(yī)據,選取適(shì)合於該種零件衝壓工藝要求的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度的板材,還有冷軋和熱軋之分。我國國產板材中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋(zhá)板(也有熱軋板)。與熱軋板相(xiàng)比,冷軋板尺寸精確,偏差(chà)小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致密(mì),衝壓性能更優。(注:t在模具中一(yī)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(suǒ)選材(cái)料(liào)應(yīng)在滿(mǎn)足使用性能及衝壓工藝(yì)要求的前提下,盡量價格(gé)低廉,來源方便,經(jīng)濟性好(hǎo),以降低(dī)衝壓件的成本。
★衝壓(yā)模具的分類
衝壓模具的分(fèn)類,一般我們可以簡單的把它(tā)分為兩(liǎng)種,即工(gōng)程模和連續模;
工程模又可以分為複合模、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;
工程模:也稱為(wéi)“單工序模”,是指在衝壓的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序(xù)的模具。這一工程打完了(le)之後,需要(yào)人工或用機械手把產品從模具(jù)裏麵取出來,然後放到下一站的模具裏(lǐ)麵繼(jì)續生產,直(zhí)到模具的最後一個工序打完,整個產品才算完成。這(zhè)種模具維修起(qǐ)來(lái)簡單,但生(shēng)產起來費時(shí)費力(lì),需要花費較多的人工和時間成本(běn),產品報廢率較高(gāo)。
複合模:常見的複合模具結構有有複合下料、複合拉伸等(děng),這種模具結構和別的工程模結構略有不同。其凸模(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(bǎn)(固定凸模(mó)衝(chōng)頭)、下止擋板和下脫(tuō)料板(外脫),上模依次是母模(或刀口)、內脫板和(hé)上墊板構成,內脫使用等高套筒掛在上墊板上麵,然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的複合模,其內脫一般脫(tuō)出來母模0.50mm即(jí)可,不可以低於母模(mó),要不然母模刀口容易崩掉或者(zhě)不脫料。內脫的力量(liàng)要足夠大,才能(néng)把產品從母模裏麵頂出來,一般如果材料比較厚的話,我們(men)上麵裝的是氮氣彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一次行程過程中(zhōng),在不同的工位上同(tóng)時完(wán)成兩(liǎng)道或兩道以上(shàng)衝壓工序的(de)模具(jù),這種模具維(wéi)修難(nán)度較大,需要經驗豐富的鉗工師傅來操作,但是生產起來效率很高,打得速度快的話一個(gè)小時可以生(shēng)產上千個產品(pǐn),節省人(rén)工和時間成本,產品報廢率(lǜ)較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在一套衝壓模具(jù)中,需要用到(dào)比(bǐ)較多(duō)的彈性材料,其中(zhōng)包括各種不同規格的彈簧、優力膠、氮(dàn)氣(qì)彈簧等,按照不同的需要(yào)選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一(yī)般用普通的扁線彈簧就可以了,比如棕色彈(dàn)簧,也稱為咖啡(fēi)色彈簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成(chéng)本要高一點;優力膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平(píng)麵度用。
拉深模(mó)具用優力膠非常不錯,當然也可以選用氮氣彈簧。其(qí)他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把(bǎ)產品頂出印子(zǐ)、頂變形就好了。優力膠的特點就是力(lì)量比較均衡,然而其壽(shòu)命比較短,生產一段時間(jiān)就(jiù)可能裂掉了、不行了、萎掉(diào)了,因此一般比較少用,通常比較(jiào)常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用(yòng)的多。
彈簧(huáng)包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關係(xì)著模具生產是否順利、打出來的產品是否合格(gé)等。彈簧力量小了,有可能會造成產品變形、模具(jù)不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝(chōng)頭容易磨(mó)損等各種問題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕色、綠(lǜ)色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色不同,力量大小就不同,壓(yā)縮(suō)量也不同。
有一個土方法可以計算彈簧的壓縮量,那(nà)是我(wǒ)剛進(jìn)廠學模具不久,對模具還(hái)不怎麽懂,我師父教我的:事(shì)先測(cè)量一下彈簧的總高度,再把彈簧放台虎鉗(qián)中,鎖死,然後用卡(kǎ)尺測量一下(xià)彈簧被夾死之後剩下的(de)長度(dù),再(zài)用彈簧的總長度減去這個數,再除以總長度(dù)即可,此方法任何彈(dàn)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,然後你再用60減去45.6等於(yú)14.4,再用14.4除(chú)以60,結果等於0.24,這就是它的壓(yā)縮量。
彈簧按照不同生產次數,比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大,彈(dàn)簧(huáng)壽命越短(duǎn),模具壽(shòu)命也就越短(當然彈簧打壞了(le)是可以換的),模具生產一段時間可能彈簧就沒力了,質量差一點(diǎn)的彈簧還有可能斷在模具裏麵。一(yī)般按(àn)照30萬次來計算彈簧的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了,當然一般的衝壓模具壽命都(dōu)沒(méi)那(nà)麽長,也可以按(àn)最大壓(yā)縮量來計算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保證彈簧不(bú)打(dǎ)爆在模具裏麵。模具壓得死一點,對產品平麵度也有好處。
具體的壓縮量如下表:
顏色 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色(sè)彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈(dàn)簧(huáng) 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(suō)量(這個彈簧可以壓下去多少),彈簧的最大壓縮量等於(yú)彈簧的自由高度乘以彈簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大(dà)壓縮量為:60*24%約等於14,這根彈(dàn)簧最大可以壓下去14個毫(háo)米,它(tā)的最大(dà)行(háng)程是14個毫米,模具(jù)的行程必須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就可能會失效、變形,還有可能打斷在模(mó)具裏麵,或模具打爆,衝床壓不下去等。
模具組立之前,也就是裝(zhuāng)模之前,必(bì)須先計算一下彈簧的壓(yā)縮量是否合適,這樣在試模的時候才不用擔心模具會出問題(tí)、打(dǎ)爆等。