★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金模具(jù)、五(wǔ)金衝壓模具,意思差不多都是一樣的(de)。是指利用固定(dìng)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力,使(shǐ)材料產生分離或成型,從而(ér)獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加工(gōng)方法。模具分(fèn)為很多種,我這裏主要是針對(duì)我熟悉的五金衝壓模具來(lái)講(jiǎng)。
通過模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基(jī)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(qiú),材(cái)料(liào)利用率高,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(bān)人隻要一進來(lái),跟著別人(rén)學習操作一兩天,很快就能上手,有的甚至不用(yòng)一兩天,幾分(fèn)鍾就能學會。如果是產線主機手,要學會操作衝床、送料機、整平機(jī)、拆模架模等,都是一些很簡單的(de)活,有(yǒu)力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意安全不要隨(suí)便往(wǎng)模具裏(lǐ)麵放任何的東西在裏麵,扳(bān)手(shǒu)啊、剪刀啊、其它(tā)工(gōng)具等不要放模具裏邊,有模修來修過(guò)模具(jù)(專業術語:修模)之後,你打(dǎ)之前就要看好了,看他們(men)有沒有把東西忘記(jì)在模具裏麵,當然一般模修是不會(huì)犯這樣的(de)錯誤的,不過你也要(yào)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(zhè)個切記注意安全,一(yī)不小心模具裏麵東西忘記拿出來了,衝床打下來就(jiù)有可能把模具打壞,萬一(yī)裏麵的(de)東西要是飛出(chū)來了?,人有(yǒu)可(kě)能也會受傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒(méi)叉好,模具(jù)掉(diào)下來(lái)了(le),這個時候千萬別(bié)用手去(qù)扶,讓遠一點,模具(jù)摔壞了(le)沒事,別把人砸到了;天車吊模具的時候也要注意離模具遠一點,小心模具晃過來碰著了就不好了。
搞(gǎo)模具這行、或與模具打(dǎ)交道經常容易出事,新人進(jìn)廠特別要注意這些安(ān)全事項。
★衝(chōng)壓(yā)模具的結構介紹
衝壓模(mó)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(xiàng)應的模具,不同的模具結構,它(tā)的功能(néng)也(yě)不同,生產出來的產品也不同,總的來說有簡單的,有複雜的(de)。但是不管結構怎麽複雜(zá),它的基(jī)本結構是不變的(de),無(wú)外乎是若幹個(gè)模板、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(rù)塊、或(huò)入子)還有標準件(jiàn)組裝而成(chéng)。
一般的衝壓模具結構,具體的模板從上到下(包括代碼編(biān)號)是:
上模的模板(bǎn)有:
上(shàng)托板,上墊腳,上模座(UPU),上墊(diàn)板(UBU),上夾板(PHU)止(zhǐ)擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的(de)模板有:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊(diàn)腳,下托板;
其它的比較不常用的模板:
上(shàng)蓋板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板(bǎn),下止擋板,下夾(jiá)板,公(gōng)模(mó),母模等;
一些模具零件有:
上模的入子,入塊:夾板入(rù)塊、脫料板入塊、衝頭等;
下模的入子,入塊:下模入塊、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線(xiàn)簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外定(dìng)位、內定位(wèi)、節距定位、外限位柱、內限位柱(zhù)等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具編號,一般是這樣寫的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後(hòu)麵的RAH,R代表工程模(mó),H代(dài)表總共有(yǒu)八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表(biǎo)第一套;RAA或RBB代表鉚合模,比如鉚螺柱、鉚彈片(piàn)等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代表模具編號,前(qián)麵的F代表年份,哪(nǎ)一年生產出來的(de)模具(jù),就用代表哪一年的編(biān)號說(shuō)明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年生產的模具F0125可以(yǐ)簡稱:125模具,接下來2011年生產(chǎn)的(de)模(mó)具,則是G開頭,此時你再說125模具,那別人多半以為是G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊(kuài)90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有(yǒu)兩(liǎng)段的話,則(zé)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(èr)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,這裏沒有解釋到的(de),簡單做一(yī)下說明:
一套完整的衝壓模具(jù)結構從上到下應該是:
加工(gōng)代號
模板
其它
編號 中文名稱 編(biān)號 中文名稱 M:銑床(chuáng) U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊(diàn)腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座(zuò) PH2 下夾(jiá)板 WC:線切割 UBU 上墊板(bǎn) ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊(kuài) Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上模(mó)板入塊(kuài) HT:熱處理 PSU 脫(tuō)料板(bǎn) PSP 脫(tuō)料板(bǎn)入塊 L:車床 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(xià)模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托(tuō)板 - -
“-”代替的表示這個編號不常見或很少用到
★衝壓常(cháng)用材料及選用
衝壓所用材料(liào)的(de)性質與衝壓生產的關(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(pǐn)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(yā)件的材料時(shí),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。衝壓加工對材料的基本要求如下。
1、具有良好的衝壓成(chéng)型性能
對於成(chéng)型工序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包等(děng),材料應具有良好的衝壓成型性能,即應(yīng)有良好的抗破(pò)裂性、良好(hǎo)的貼模性和定形性,否則產品容易(yì)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(jù)有一定的(de)塑性。
2、具有較高的(de)表(biǎo)麵質量
材料表麵應光(guāng)潔平整,無缺陷損傷。表麵質(zhì)量好的材料,成型時不易破裂,不(bú)易擦傷模具,製件的表麵質量也好。
3、材(cái)料的厚度(dù)公差應符合國家(jiā)標準
因為一定的模具間隙僅適用於一定厚度範圍的材料,若材料(liào)厚度公差太(tài)大;不僅直接影響製(zhì)件的質量(liàng),還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整(zhěng)形等工(gōng)序中,有可能因厚度正偏差過大而引起模具或壓(yā)力機的(de)損壞。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常用材(cái)料
衝壓生產中最常用的材料是金屬材料(包(bāo)括黑色金屬和有色金屬),但有時也用非金屬材料。其中黑色金屬主(zhǔ)要(yào)有普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼(gāng)、碳素(sù)工具鋼、不(bú)鏽(xiù)鋼、電工(gōng)矽鋼(gāng)等(děng);有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料有紙板、層(céng)壓板、橡(xiàng)膠(jiāo)板、塑料板、纖維板和雲(yún)母等。
衝壓用金屬材料的(de)供應狀態一般(bān)是(shì)各種規格的板(bǎn)料和帶料。板料可用於工程模的(de)生產,帶料(卷料)用於連續模的生產,也可以用於工程模的生產。板料的尺寸較大,可用於大型零件的衝壓,也可(kě)以將板料按排樣尺寸剪(jiǎn)裁成條料後用於中小型(xíng)零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各(gè)種規格的寬度,展開長(zhǎng)度可達幾十米,成卷狀供應,適應於連續(xù)模大批量生(shēng)產(chǎn)的(de)自動送料。
關於各種(zhǒng)材(cái)料的牌號、規格和性能,可查閱有關手冊和標準(zhǔn)。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓材料的選用要考慮衝壓件的使(shǐ)用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件(jiàn)的使用要求合理(lǐ)選材
所選材料應能使衝壓件在機器或部件中正常工作,並具有一定的使用壽命。為(wéi)此,應根據衝壓件的使用條件,使所(suǒ)選材(cái)料滿(mǎn)足相應(yīng)強(qiáng)度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱(rè)性等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對於任何一種衝壓件(jiàn),所選的材料應能按(àn)照其衝壓(yā)工藝的要求,穩定地成(chéng)形出(chū)不(bú)至於開裂或起(qǐ)皺的合格(gé)產品,這是最基本也是最重要的選材要求。為此,可用(yòng)以下方法(fǎ)合理選材。
①試衝。根(gēn)據以往的生(shēng)產經驗(yàn)及可能條件(jiàn),選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板(bǎn)料進行試(shì)衝,最後選擇沒有開裂(liè)或皺折(shé)的、其廢(fèi)品率低的一種。這種方法結果比較直觀,但帶有較(jiào)大的 盲目性。
②分析與對比。在(zài)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(chōng)壓成型性能所允許采用的(de)極限變形程度進行對比,並以此作為依據,選取適合於(yú)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(hái)有冷軋和熱軋之分。我國國產(chǎn)板材中,厚(hòu)板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與熱軋板相(xiàng)比,冷軋(zhá)板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組(zǔ)織致密(mì),衝壓性能更優。(注:t在模具中一般(bān)代(dài)表(biǎo)厚度,例如模板的(de)厚度、材(cái)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)應在(zài)滿足使用性能及衝壓工藝要(yào)求的前提下,盡量價格(gé)低廉,來源(yuán)方便,經濟性好,以降低衝壓件的(de)成本。
★衝壓模具的分(fèn)類
衝壓模具的分類,一般我們(men)可以簡單(dān)的把它分為(wéi)兩(liǎng)種,即工程模和連續模;
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(yī)下這些模(mó)具的結構和作用;
工程模:也稱為“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的模具。這一(yī)工程打完了之後,需(xū)要人工或用機(jī)械手把產(chǎn)品從(cóng)模具裏麵取(qǔ)出來,然後放到下(xià)一站的模具裏(lǐ)麵繼續(xù)生產,直到模具的最後一(yī)個工序打完(wán),整個產品才算完成。這種模具維修起來(lái)簡單,但生產起來費時費力,需要花(huā)費較多的人工(gōng)和時間成本,產品報廢率較高。
複合模:常見(jiàn)的複合模具結構有有複合下料、複合拉伸等,這種模具結構和別的工(gōng)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(kuài)模板依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依次是母模(或刀口)、內脫板和上(shàng)墊板構成,內脫使用等高套筒掛在上墊板上麵,然後(hòu)用打杆或(huò)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(mó)0.50mm即可,不(bú)可以低於母模,要不然母模刀口容(róng)易崩掉或者不脫料。內脫的(de)力(lì)量要足夠大(dà),才能把產品從母模裏(lǐ)麵頂出來(lái),一般如果材料比較厚的話,我(wǒ)們上麵裝的是氮氣彈簧(huáng)。
連續模:也稱“級進(jìn)模”,是(shì)指在衝壓的一次行程過程中,在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(gōng)師傅來操作,但是生產起來效率很(hěn)高,打得(dé)速度快的話一(yī)個小時可以生(shēng)產上千個產(chǎn)品,節省人工和時間成本,產(chǎn)品報廢率較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在一套(tào)衝壓模(mó)具中,需要用到比(bǐ)較(jiào)多的彈性材料,其(qí)中包括各種不同規格的彈簧(huáng)、優力膠(jiāo)、氮氣(qì)彈簧等,按照不同的需(xū)要選用不同的(de)彈性材料。像(xiàng)折彎、衝孔一般用(yòng)普通的扁(biǎn)線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果力量不夠就(jiù)加氮氣(qì)彈簧,當(dāng)然成本要高(gāo)一點;優力膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵度用。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然也可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷(xiāo)、浮塊、兩用銷等一般用(yòng)線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品(pǐn)頂出印(yìn)子、頂變形就好了(le)。優力膠的特點就是(shì)力量(liàng)比(bǐ)較均衡(héng),然而其壽命比較短,生產一段時間就可能裂掉了、不(bú)行了、萎掉了,因此一般比較(jiào)少用,通常比較常用氮氣彈(dàn)簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線(xiàn)簧等,彈簧的目的就是脫料、壓(yā)料,彈簧力度的大(dà)小(xiǎo),關係著模具生產是否順(shùn)利、打出來的產品是否合格等。彈簧力(lì)量小了,有(yǒu)可能會造成(chéng)產品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀(dāo)口、衝頭容易磨損(sǔn)等各種問題。
扁線彈(dàn)簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色不同,力量大小就不同,壓縮量也不同。
有一個土方(fāng)法可以計算(suàn)彈簧(huáng)的壓縮(suō)量(liàng),那是我(wǒ)剛進廠學模具不久,對模具(jù)還不怎麽懂,我師父教我的:事先(xiān)測(cè)量一下彈簧的總高度,再把彈簧(huáng)放台虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測量一下彈簧(huáng)被夾死之後剩下的長度,再(zài)用彈簧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(qián)夾(jiá)死後應該還剩(shèng)下45.6左右,然後你再用60減(jiǎn)去45.6等於14.4,再用14.4除以(yǐ)60,結果等於0.24,這就是(shì)它的壓(yā)縮量。
彈簧按照不(bú)同生產次數,比如100萬(wàn)次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具壽命也(yě)就越短(當然彈簧打壞了是可以換(huàn)的),模具生產一段時間可能彈簧(huáng)就沒力了,質量差(chà)一(yī)點的彈簧還有可能斷(duàn)在模具裏麵。一般按(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(dàn)簧可能就沒力了,當然一般的衝壓模具壽命都沒(méi)那麽長,也可以按最(zuì)大壓縮量來計算,按最大壓縮(suō)量來計算(suàn)的話,隻能保證(zhèng)彈簧不打爆在模具裏(lǐ)麵。模(mó)具壓得死一點,對(duì)產品平(píng)麵度也有(yǒu)好處(chù)。
具體的壓縮量如下表:
顏(yán)色 100次 50萬次 30萬次 最大壓(yā)縮量 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色(sè)彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈(dàn)簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個(gè)彈簧可以壓下去多少),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,例如棕色彈簧(huáng),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個毫米(mǐ),模具的行程必須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就可能會失效、變形,還有可能打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝床壓不下去等。
模具組立之前,也(yě)就是裝模之前,必(bì)須先計算一下彈(dàn)簧的壓縮量是否合適,這樣在試模(mó)的時候才不用擔心模具會出問題、打爆等。