★衝壓(yā)模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金模具(jù)、五金衝壓模(mó)具,意思差(chà)不多(duō)都(dōu)是一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機(jī)上的模具對金屬或非金屬(shǔ)板材施加一定的壓力,使(shǐ)材料產生分離或成型,從而獲(huò)得一定尺寸要求、外觀質量(liàng)合格的零件的壓力(lì)加工方法。模具分為很多種(zhǒng),我這裏主要是針對我熟(shú)悉的五金衝(chōng)壓模(mó)具來(lái)講。
通過模具加工出(chū)來(lái)的產品,尺(chǐ)寸、外觀(guān)都基本(běn)一樣,沒什麽大的區別,因為能快速成(chéng)型,生產效率高,產品質量穩定,精度符合(hé)要求,材料(liào)利用率高,操作簡(jiǎn)單(dān)、工人勞動強度(dù)低,對操作工人技術要求不高,一(yī)般人隻要一進(jìn)來,跟著別人學習操作一兩天,很快就能上手,有(yǒu)的甚至不用一兩(liǎng)天,幾(jǐ)分鍾(zhōng)就能學會。如果是產線主(zhǔ)機手(shǒu),要學會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等,都是(shì)一些很簡單的活(huó),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的東(dōng)西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要(yào)放模具裏邊,有模修來修過模具(專業(yè)術語:修模)之後,你打之前就要看好了,看他們有沒有(yǒu)把東西忘記在模具(jù)裏麵,當然一般模修是不會犯這樣的錯誤的,不過你也要注意一下。別把模具打壞(huài)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(xīn)模具裏麵東西忘記拿出來了,衝床打下來(lái)就有可能把(bǎ)模具打壞,萬一裏麵的東西要是飛出來(lái)了?,人有可能也會受傷。
有時候叉車叉模具(jù)的時候,沒叉好,模具(jù)掉下來(lái)了,這個時候千萬(wàn)別用手去扶,讓遠一(yī)點,模具摔壞了沒(méi)事,別(bié)把人砸(zá)到了;天車吊模具的時候也要注意離(lí)模具遠一點,小心模(mó)具晃過來碰著了就不好了。
搞(gǎo)模具這行、或與模具打交道(dào)經常(cháng)容(róng)易出(chū)事,新人進廠特別要注意這些(xiē)安(ān)全事項。
★衝壓模(mó)具的結構介紹
衝壓模具(jù)的結構、衝模的結構,模具結構大同(tóng)小(xiǎo)異,根據不同的產品特點(diǎn)及需求設計相應的(de)模具,不同的模具結構,它(tā)的功能也不同(tóng),生產(chǎn)出來的產品(pǐn)也不同,總的來說有簡(jiǎn)單(dān)的,有(yǒu)複雜的。但是不管結構(gòu)怎麽複雜,它的基本結構是不(bú)變的,無外乎是若幹個模板、入塊和標準件。
模具一般是(shì)由(yóu)若幹模板和零(líng)件(我們稱之為入塊、或入子)還有標(biāo)準件組裝而成(chéng)。
一般的(de)衝壓模具結(jié)構,具體的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上模的模板有(yǒu):
上托板,上墊腳,上模座(zuò)(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫(tuō)料板(bǎn)(PSU);
下模的模板有:
下模板(DIE),下墊板(bǎn)(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板(bǎn);
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,下止擋板,下夾板,公模(mó),母模等;
一些模具(jù)零(líng)件有:
上模的(de)入子,入塊(kuài):夾板入塊(kuài)、脫料板入塊、衝頭等;
下模的(de)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、線簧、等高套、導柱(zhù)、導套、等高套墊片、兩(liǎng)用銷、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定位、節距(jù)定位、外限位(wèi)柱(zhù)、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(舉例(lì)):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連(lián)續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵(miàn)的RAH,R代表工程模,H代表總共有(yǒu)八套(從(cóng)A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或RBB代表(biǎo)鉚合模,比如鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連(lián)續模,0125代表模具編號,前麵的F代(dài)表年份,哪一年生產出(chū)來的模具(jù),就用代表哪一(yī)年的(de)編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年生產的模具F0125可(kě)以簡稱:125模具,接下來2011年生產的模具,則是G開頭,此時你再說125模具,那別人多半以為是(shì)G0125模具(jù)了。
其它的(de)比如上夾板(PHU),編號則是(shì)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(hé)B來說明,那麽第一段(duàn)的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板(bǎn)入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它(tā)的編號,這裏沒有解釋到的,簡單做一(yī)下說明:
一套完整的衝壓模具結構從上到下(xià)應(yīng)該是:
加工代號
模板
其它
編號 中文名稱 編號 中文(wén)名稱 M:銑床(chuáng) U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大(dà)磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割(gē) UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋(dǎng)板 UDP 上模(mó)板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊(kuài) LBD 下墊板 - - LPD 下模(mó)座 - - B2D 下(xià)墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示(shì)這個編號不常見或(huò)很少用到
★衝壓常用材料及選用
衝壓(yā)所用材料的性質與衝壓生產的(de)關係非常密切,其性質直(zhí)接影響衝(chōng)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(xuǎn)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(gōng)藝性能要求。衝壓加(jiā)工對材料的基本要(yào)求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對(duì)於成型(xíng)工序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材料應具有良好的衝壓成型性(xìng)能,即應有良好的抗破(pò)裂性、良(liáng)好的貼模(mó)性和定形性,否則產品(pǐn)容易產生變形、破裂等(děng),造成修模的困難。對於分離工序,則要求材料具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應光潔平(píng)整,無缺陷損傷。表麵質量好的材料,成型時不易破裂,不易擦傷模具,製件的表麵(miàn)質(zhì)量也好。
3、材料的(de)厚度公(gōng)差(chà)應符合國(guó)家標準
因為一定的模具間隙僅適用於一定厚度範圍的材料,若材料厚(hòu)度公差太大;不僅直接影響製件的質量,還可能導致廢品的(de)出現。在校正彎曲(qǔ)、整形等工序中,有可能因厚度正偏差過大而引(yǐn)起(qǐ)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(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。其中黑色金屬(shǔ)主要有普通碳素結構鋼、優質(zhì)碳素結構鋼、合金結構(gòu)鋼、碳素工(gōng)具鋼、不鏽(xiù)鋼、電工矽鋼等;有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅(tóng)、鋁等;非金屬材料有紙板(bǎn)、層壓板、橡膠板、塑(sù)料板、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬材料的供應狀態一(yī)般是各種規格的板(bǎn)料和帶料。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,也可以將板料按排樣尺寸(cùn)剪裁(cái)成條料(liào)後用於中小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度(dù)可達幾十米,成卷狀供應,適應於連續模大批量生產的自動送料。
關(guān)於各種材料的牌號、規格(gé)和性能,可查閱有關手冊和標準(zhǔn)。
2、衝(chōng)壓材料的合理選用
衝(chōng)壓材料的選用要(yào)考慮衝壓件(jiàn)的(de)使用要求、衝壓工藝要求及經(jīng)濟性等。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材
所(suǒ)選材料應能使衝壓件在機器或部件中正常工(gōng)作,並具(jù)有一定的使用(yòng)壽命。為此,應根據衝壓件的使用(yòng)條件,使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性(xìng)和耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝(chōng)壓工(gōng)藝要求合理選材
對(duì)於任何一(yī)種衝壓件,所選的材料應能按照其衝壓(yā)工藝的要求,穩定(dìng)地成形出不至於開裂或起(qǐ)皺的合格(gé)產品,這是最基本也是最重要(yào)的選材要求。為此,可用以(yǐ)下方法合理選材。
①試衝(chōng)。根據(jù)以往的生(shēng)產經驗及可能條件,選擇幾種基本能滿足衝壓件(jiàn)使用要求的板料進(jìn)行試衝,最後選擇沒(méi)有開裂(liè)或皺折的、其廢品率低的一種。這種方法結(jié)果比較直觀,但帶有較大的 盲(máng)目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性質(zhì)的基礎上,把(bǎ)衝壓成型時的最大變形(xíng)程度與板料衝壓成型性能所允許采用(yòng)的極限變形程度進行對比,並以此作為(wéi)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(de)板(bǎn)材,還有冷軋和熱(rè)軋之分。我國國產板材中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(bǎn)(也有熱軋板)。與熱軋板相(xiàng)比,冷軋板(bǎn)尺寸精確,偏差小,
表(biǎo)麵缺陷少,光亮,內部組織致密,衝壓性能更優。(注:t在模具中一般代表厚度(dù),例(lì)如模板的厚度、材料(liào)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(cái)料應在滿足使用性能及衝壓工藝要求的前提下,盡量價格低廉,來源方便,經濟性好,以(yǐ)降低衝(chōng)壓件的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的(de)分(fèn)類,一般我們可以簡單的把它分為兩種,即工程模和連續模;
工程(chéng)模(mó)又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等(děng),下麵簡單介紹一下這些模具的結構和作用;
工程模:也稱(chēng)為“單工序模(mó)”,是指在衝壓的一次行程中,隻能完成一個衝壓工(gōng)序的模具。這一工(gōng)程打完了之後,需要人工或用機械(xiè)手把產品從模具裏麵取出來,然後放到下一站的模具(jù)裏麵繼續生產(chǎn),直到模具的(de)最後一個工序打完,整個產品才(cái)算完成。這種模具維修起來(lái)簡單,但生產(chǎn)起來費(fèi)時費力(lì),需(xū)要花費(fèi)較多的人工和時間成本,產品報廢率較高。
複合模:常見的複合模具結構(gòu)有有複合下料、複合拉伸等,這種模(mó)具結構和別的工程模結構略有不同。其凸模(也稱(chēng)為公模或衝頭)設計在下模,其它幾(jǐ)塊模板依次是下夾板(固(gù)定凸模衝頭)、下(xià)止擋板和下脫料板(外脫(tuō)),上模(mó)依次是母模(或(huò)刀(dāo)口)、內脫(tuō)板(bǎn)和(hé)上墊(diàn)板構成,內脫使用等高套筒(tǒng)掛在上墊(diàn)板上麵,然後用打杆(gǎn)或彈簧頂著。比如用來下料的複合模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可以低於母模,要不(bú)然母模刀口容易崩掉或者(zhě)不脫料。內脫的力量要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出來,一般如果材料比較厚的話,我(wǒ)們上麵裝的是氮氣(qì)彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指(zhǐ)在衝壓(yā)的一次行程過程中,在不同的工位上同時(shí)完成兩道(dào)或兩道以上衝壓工序(xù)的模具,這(zhè)種模具維修難度較大,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(huà)一個小時可以生產上千個產品,節省人工和時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓縮(suō)量(liàng)和計算
在(zài)一套衝壓模具中,需要用到比(bǐ)較多的彈性材料,其中包括各種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等,按照不同(tóng)的需要選用不同(tóng)的彈性材料。像折彎(wān)、衝孔一般用普通的扁線彈簧(huáng)就可以了,比(bǐ)如棕色彈簧,也稱為咖(kā)啡色彈簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高一點;優力膠一般用於拉深模(mó)具、整形模具、或整(zhěng)平麵度用。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然也可以選用(yòng)氮氣彈簧。其他的(de)像頂料銷、浮塊(kuài)、兩(liǎng)用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可以(yǐ)脫料、不把(bǎ)產品頂(dǐng)出印子、頂變形就好了。優力膠的特點就是力量比較均衡,然而其壽命比(bǐ)較短,生產一段時間就可能裂掉了(le)、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(miàn)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,關係著模具生產是(shì)否(fǒu)順利、打出來的產品是(shì)否合格等。彈簧力量小了,有可能會造成產品變(biàn)形、模具不脫料、產品(pǐn)不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝頭容易磨損(sǔn)等各種問(wèn)題。
扁線彈簧一(yī)般按(àn)顏色劃分為(wéi):棕色、綠色、紅色、藍色、黃色(sè),力量也依次減弱,顏色不(bú)同,力量大小就不同,壓(yā)縮量(liàng)也不同。
有一(yī)個土方法可以計算彈簧的(de)壓縮量,那是我剛進廠學模具不久,對模具還不怎麽懂,我師父(fù)教我的:事先測量一下彈簧的總高度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖死(sǐ),然後用卡尺測量(liàng)一下彈簧被夾死之後剩下的長度,再用彈簧的總長度減去(qù)這(zhè)個數,再除以總長度即可,此方法任何彈簧通用,比(bǐ)如棕色(sè)彈(dàn)簧長度為60mm,被虎鉗夾死後應該還(hái)剩下45.6左右(yòu),然後(hòu)你再用60減去45.6等於14.4,再用14.4除以60,結(jié)果等於0.24,這就(jiù)是它的壓縮量。
彈簧按照不同生產次數,比(bǐ)如100萬次、50萬次、30萬次,壓(yā)縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具(jù)壽(shòu)命也就越短(duǎn)(當然彈簧打壞了是可以換的),模具生產一段(duàn)時間可能彈簧就(jiù)沒力了,質量差(chà)一點的彈簧還有可能斷在模(mó)具裏麵。一般按照30萬次來計算(suàn)彈(dàn)簧(huáng)的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力(lì)了(le),當然一般的衝壓模具壽命都沒那麽長,也可以按最大壓縮量來(lái)計算(suàn),按最大壓縮量來計算的話,隻能(néng)保證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓(yā)得死一(yī)點,對產品平麵度也有好處。
具體的(de)壓縮量如下表:
顏色 100次 50萬次(cì) 30萬次 最大壓縮量 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色(sè)彈簧 40% 45% 50% 58%
最(zuì)大壓縮量(這個彈簧可以壓下去多少),彈簧的最(zuì)大壓縮量等於彈簧的自由(yóu)高度乘以彈簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那(nà)麽它的最大壓縮量為(wéi):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(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(háo)米,彈簧就可能會失效、變形,還(hái)有可能打(dǎ)斷在(zài)模具裏麵,或模具打爆,衝床壓不下去等。
模具組立之前,也就是裝模之前,必須先計算一下(xià)彈簧的(de)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(děng)。