一站式精(jīng)密五(wǔ)金件加工製造
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★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金模具、五金衝壓(yā)模具,意思(sī)差不多都是一樣的。是指利(lì)用固定在衝床或壓力機上的模具對金(jīn)屬或非金屬(shǔ)板材(cái)施加一定的壓力(lì),使材料產生分離或成型,從(cóng)而獲(huò)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(hěn)多種,我這裏主要是(shì)針(zhēn)對我(wǒ)熟悉的五金衝壓(yā)模具來講。
通過(guò)模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒什麽大的區別,因為能快速成型(xíng),生產效率高,產(chǎn)品質量穩定,精(jīng)度符合要求,材料利用(yòng)率高,操作簡單、工人勞動強度低,對操作工人技術(shù)要求不高,一般人隻要一(yī)進來(lái),跟(gēn)著別(bié)人學習操作一兩天,很快就能上手,有(yǒu)的甚至不用一兩天,幾分鍾就能學會(huì)。如果是產線主機手,要學會操作(zuò)衝床、送料機、整平機、拆模架模等,都是一些很簡單的活,有力氣、肯(kěn)吃苦耐勞就(jiù)行。
平時注意安全不要隨便往(wǎng)模具(jù)裏麵放任何的東西在裏(lǐ)麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具(jù)等不要放(fàng)模具裏邊,有模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打之前(qián)就要看好了,看他們有沒有把東西忘記在模具裏(lǐ)麵,當然一般模修(xiū)是不會犯這樣的錯誤的,不過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著了,幹這個切記注意安全,一不小心模具裏麵東西忘記拿出(chū)來(lái)了(le),衝床打下來就有(yǒu)可(kě)能把模具打壞,萬(wàn)一裏麵的東西要是飛(fēi)出來了?,人有可(kě)能也會受傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒叉(chā)好,模具掉下(xià)來了,這個時候千萬別用手去(qù)扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了(le);天車吊模具的時候也要注意離(lí)模具(jù)遠一點,小心模具(jù)晃過來碰著了就不好了。
搞模具(jù)這行(háng)、或與模具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全事(shì)項。
★衝壓模具(jù)的結構介紹
衝壓模具的結構、衝模的結構,模具結構大同小異,根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(de)功能也不同,生(shēng)產出來的產品也不同,總的來說有(yǒu)簡單的,有(yǒu)複雜的。但是不管結構怎麽複雜,它的基本結(jié)構是不變的,無外乎是若幹個模板、入塊和標準件。
模具一般是由若幹模板和零件(jiàn)(我們稱之為入塊(kuài)、或(huò)入子)還有標準件組裝而成。
一般的衝壓模具結構,具體的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上模的模板(bǎn)有:
上托板,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(DIE),下墊(diàn)板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板;
其(qí)它的比較不常用的模板:
上蓋(gài)板(CVU),擊出板,上模板,下(xià)脫料板,下止擋板,下夾板,公(gōng)模,母模等;
一些模具零件有:
上模(mó)的入子,入塊:夾板入塊、脫(tuō)料板(bǎn)入塊、衝頭等;
下模的入子,入塊:下模入(rù)塊(kuài)、下模(mó)刀口等;
標(biāo)準件:彈簧、六(liù)角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等(děng)高套墊片、兩用(yòng)銷、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定位(wèi)、節距定位、外限位柱、內限位(wèi)柱等;
★衝壓模具(jù)的編號
衝(chōng)壓模具編號(hào),一般(bān)是這樣寫的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代表工程(chéng)模,H代表總共有(yǒu)八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或RBB代表鉚合模,比如鉚螺(luó)柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代(dài)表連續模,0125代(dài)表模具編號,前麵的F代表年份,哪一年生產出來(lái)的模(mó)具,就用(yòng)代表哪(nǎ)一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那(nà)麽2010年生產的模具F0125可以簡稱:125模具(jù),接下來2011年生產的模具(jù),則是G開頭,此時你再說125模具,那別(bié)人多半以為是G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有(yǒu)兩段的話,則在(zài)90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明,那麽(me)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
關於其它的編號,這裏沒有解(jiě)釋到的,簡單做一下說(shuō)明:
一套完整的衝壓模具結構從上到下應該是:
加工代號
模板
其它
編號 中文名稱(chēng) 編號 中文名稱 M:銑床(chuáng) U1U 上托板 UDE 上(shàng)模板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下(xià)脫料(liào)板 GD:大磨床(chuáng) UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊(diàn)板 ?PUN 衝頭(tóu) W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋(dǎng)板(bǎn) UDP 上模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L:車(chē)床 AXD 上模板入塊 D:搖臂(bì)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(dài)替的表示這個編號不常見或很少(shǎo)用到
★衝壓常用材料及選用
衝壓所用材料的性質與衝(chōng)壓生產的關(guān)係非常密切,其性質直接影響衝(chōng)壓工藝設計、衝壓件(jiàn)質量和產(chǎn)品使用壽命,還影響(xiǎng)組織均衡生產和衝壓件生產成本。
在選定衝壓(yā)件的材料時(shí),不僅要考慮使用性能,還應滿足衝壓加工(gōng)和(hé)後續工(gōng)藝性能(néng)要求。衝壓加工對材料(liào)的(de)基本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成型(xíng)工(gōng)序,比如拉伸(shēn)、折彎、打段(duàn)差、凸包等,材料應具有良好的衝壓成型性能,即應有良好的(de)抗破裂性、良好(hǎo)的貼模性和定形性(xìng),否則產品容易產生變形、破裂等,造成修模的困難。對於分(fèn)離工序,則要求材料具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵(miàn)質量
材料表麵應光潔平整(zhěng),無缺陷損傷。表麵質量好的材料,成型時不(bú)易破裂,不易擦傷模具,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(wéi)一定的(de)模(mó)具間隙僅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,還可能導致廢品的出現。在校(xiào)正彎曲、整形等工序中,有可(kě)能因(yīn)厚度正(zhèng)偏差過大而引起模具或壓力機的損壞。
衝壓常(cháng)用材(cái)料及選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常(cháng)用的材料是金屬材料(包括黑色金屬和有色金屬),但有時(shí)也用非金屬材料。其中黑色(sè)金屬(shǔ)主要有普通碳素結(jié)構鋼、優質碳素結構鋼、合(hé)金(jīn)結構鋼、碳素工具鋼(gāng)、不(bú)鏽鋼、電工矽(guī)鋼等;有色金(jīn)屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等;非(fēi)金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑(sù)料板、纖維板(bǎn)和雲母等。
衝壓用金屬材料(liào)的供(gòng)應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工程模(mó)的生產,帶料(卷料)用於連續模的(de)生產,也可以(yǐ)用於工程模的生產。板料的尺寸較大,可用於大型零件的衝壓,也可以將板料按排(pái)樣尺寸剪裁成條料後用於中(zhōng)小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規(guī)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(mó)大批量生產的自動(dòng)送料。
關於各種(zhǒng)材料的牌號、規格和性能,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(yào)考慮衝壓件的使用要(yào)求、衝壓工(gōng)藝要求及(jí)經濟性等。
(1)按衝壓(yā)件的使用要求(qiú)合理選材
所選材料(liào)應能使衝壓件在機器或部件中正常工(gōng)作,並具有一定(dìng)的使用壽命。為此,應根據衝壓件的使(shǐ)用條(tiáo)件(jiàn),使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等(děng)力方麵(miàn)的(de)要求。
(2)按衝壓工藝要求合理(lǐ)選(xuǎn)材
對於任(rèn)何一種衝壓件,所選的材料應能按照(zhào)其衝壓工藝的要求,穩定地成形出不至於開裂或起皺的合(hé)格產品,這是最(zuì)基本也(yě)是最重(chóng)要的選材要求。為此,可用以下方法合理選材。
①試衝。根(gēn)據以往的生(shēng)產經驗及可(kě)能條件,選(xuǎn)擇幾種基(jī)本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試(shì)衝,最後(hòu)選擇沒有開裂(liè)或皺折的、其廢(fèi)品率低的一種。這種方法結(jié)果比較直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分析與對(duì)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(xíng)性能所(suǒ)允許采用(yòng)的極限變形程度(dù)進行對比(bǐ),並以此作為依據,選取適合於該種零件(jiàn)衝壓(yā)工藝要求的(de)板材。
另外(wài),同一(yī)種牌號(hào)或同一厚度的板材,還有(yǒu)冷軋和(hé)熱軋之分(fèn)。我國國產板材中,厚板( t>4mm)為熱(rè)軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與熱軋板相比,冷軋板尺寸精確(què),偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織(zhī)致密,衝壓性能更優(yōu)。(注:t在(zài)模(mó)具中一般代表厚度(dù),例如模板的厚度、材料的厚度均(jun1)可以用(yòng)t來(lái)表示。)
(3)按經濟性要求合理選材
所選材料應在滿足使用性能及衝壓(yā)工藝要求的前提(tí)下,盡量價(jià)格(gé)低廉,來源方便,經濟性好,以降低衝壓件的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的分類,一般我們可(kě)以簡單的把(bǎ)它分為兩種,即工程模和連續模;
工程模又可以分為複合模(mó)、拉伸模、鉚合模(mó)等,下(xià)麵簡單介(jiè)紹一下(xià)這些模具的結構和作用;
工程模:也稱(chēng)為“單工(gōng)序模”,是指在衝壓的一次行程中,隻能(néng)完成一個衝(chōng)壓(yā)工序的模(mó)具。這一工程打完了之後,需要人工或用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,直到模具的最後一(yī)個工序打完,整個(gè)產品才算完成。這(zhè)種模具(jù)維修起來簡單,但生產起來費時費力(lì),需要花費(fèi)較多的人(rén)工和時間成(chéng)本,產品報廢率較高。
複合模:常見的複合模具結(jié)構有有(yǒu)複合下(xià)料、複合拉伸等,這種模(mó)具結構和別的工程模結(jié)構略有(yǒu)不同。其凸模(也稱為(wéi)公模或衝頭)設計在下模,其它幾塊模板依次(cì)是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋(dǎng)板和下脫料板(外脫),上模依次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板(bǎn)構成,內脫使用等高套筒掛在上墊(diàn)板上麵,然(rán)後用打(dǎ)杆或彈簧頂著。比如用來下料的複合模,其內脫一(yī)般(bān)脫出來母模0.50mm即可(kě),不可以低於母模,要不(bú)然母模刀口容易崩(bēng)掉或者不(bú)脫料。內脫的力量要(yào)足夠(gòu)大,才能把產(chǎn)品從母模裏麵頂出來,一般如果材料(liào)比較(jiào)厚的話,我們上麵裝的(de)是氮氣彈簧。
連續模(mó):也稱“級進模”,是指在衝壓的一次行(háng)程過程(chéng)中,在不同的工位上同(tóng)時完成兩道或兩道以上衝壓工序的(de)模具,這種模具維(wéi)修難(nán)度較大,需要經驗豐富的鉗工師(shī)傅來操作,但是生產起來效(xiào)率很高(gāo),打得速度快的話(huà)一個小時可以(yǐ)生產(chǎn)上千個產品,節省人工和時間成本,產(chǎn)品報廢率較低。
★彈(dàn)簧的壓縮量(liàng)和計算
在一套衝壓模具中,需要用到比較多的彈性材料,其中包(bāo)括各(gè)種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等,按照(zhào)不同的(de)需要選用不同的彈性材料。像(xiàng)折彎、衝孔一般(bān)用普(pǔ)通的扁線彈簧就可以了(le),比如棕色彈簧,也(yě)稱為咖啡(fēi)色彈簧(huáng);如果力量不夠就加(jiā)氮氣彈簧,當然成本要高一點;優(yōu)力膠一般用於拉(lā)深模具、整形模具、或整平麵度用。
拉深模具用優力膠非常(cháng)不錯,當然也(yě)可以選用氮氣(qì)彈簧(huáng)。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般(bān)用線簧或黃色彈簧(huáng),隻要可(kě)以脫料、不把產品頂出印子(zǐ)、頂變形就好了。優力膠的特(tè)點就(jiù)是力量比(bǐ)較均衡,然而其壽命比較短,生產(chǎn)一段時間就可能裂(liè)掉了、不(bú)行了、萎掉(diào)了,因此一般比較(jiào)少用,通(tōng)常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關係著模具生產(chǎn)是否順利、打出來的產品是否合格等。彈簧力量(liàng)小了,有(yǒu)可能會造成產品變形、模具不(bú)脫(tuō)料、產品不好從模具裏麵拿出來(lái)、帶料,刀口、衝頭容(róng)易磨損等各種問題(tí)。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減(jiǎn)弱,顏色不同,力量大小就不(bú)同,壓縮量也不同。
有一個土方法可以計算彈簧的壓(yā)縮量,那是我剛進廠學模具不(bú)久,對模具還不怎麽懂,我師父教我的:事先測量一下彈簧的總高度(dù),再把彈簧放台虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測量一(yī)下彈簧被夾死之後剩下的長(zhǎng)度,再用彈簧的總長度減去這個數,再除以總長度即可,此方法任(rèn)何彈簧通用,比如棕色彈(dàn)簧長度為60mm,被虎鉗(qián)夾死後應該還剩下45.6左右(yòu),然後你再(zài)用60減去45.6等於14.4,再(zài)用14.4除以60,結果等於0.24,這就是它的壓縮量。
彈簧按照不(bú)同(tóng)生產次數,比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量(liàng)選的越大,彈簧壽命越短,模(mó)具壽(shòu)命也就越短(當然彈簧打壞了是可以換的),模具生產一段時間可能彈(dàn)簧就沒力了,質量差一點(diǎn)的彈簧還有可能斷在模具裏麵。一般按照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(mìng)都沒那麽長,也可以按最大壓縮量來計算(suàn),按最大壓縮量來計(jì)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處(chù)。
具(jù)體的壓縮量如下表:
顏色 100次 50萬次 30萬(wàn)次 最大壓縮量 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈簧(huáng) 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈簧(huáng) 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色(sè)彈簧 32% 36% 40% 48% 黃(huáng)色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這(zhè)個彈簧可以壓下去多少(shǎo)),彈簧的最大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈簧的最大壓縮比,例如棕色(sè)彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓縮量為:60*24%約等於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(gè)毫米(mǐ),模具(jù)的行程必須小於14個毫米,超過14個毫(háo)米,彈簧就可能會失效、變形,還有可能打斷在模具裏麵,或模(mó)具打爆,衝(chōng)床壓不下去等(děng)。
模具組立之前(qián),也就是裝模之(zhī)前(qián),必須先計算一下彈簧的(de)壓縮量是否合適,這樣(yàng)在試(shì)模的時候才不用擔心模具會(huì)出問(wèn)題、打爆等。