★衝(chōng)壓模(mó)具的概念
衝壓模具,也稱(chēng)衝模、五金模(mó)具、五(wǔ)金(jīn)衝壓模(mó)具,意思差不多(duō)都是一樣的。是(shì)指利用固(gù)定在(zài)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,使材料產生分離或成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合(hé)格的零件的(de)壓力加工方法。模具分(fèn)為很多種,我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來講。
通過模具加工出來的產(chǎn)品,尺寸、外觀都基本一樣(yàng),沒(méi)什(shí)麽(me)大的區別,因為能快速(sù)成型(xíng),生(shēng)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、工人勞動強度低,對操作工人技術要求不高,一般人隻要(yào)一進來,跟著別人學習操作一兩天,很快就能上手,有的甚至不用一兩天,幾分鍾就能學會。如果是產線主機手(shǒu),要學會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模(mó)等(děng),都是一(yī)些很簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意(yì)安全不要隨便往模具裏麵放任何的(de)東西在裏麵,扳手(shǒu)啊、剪刀啊、其它工具(jù)等不要放模(mó)具裏邊,有模修來修(xiū)過模(mó)具(專業術語:修模)之(zhī)後,你打之前(qián)就(jiù)要看好了,看他們有(yǒu)沒有把東(dōng)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(zhù)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(gè)切記注意安全,一不小心模具裏麵東西忘記拿出來了,衝床打下來就有(yǒu)可能把模具打(dǎ)壞,萬一裏麵的東西要是飛(fēi)出來了?,人有可能也會(huì)受傷(shāng)。
有時候叉車叉模具(jù)的時候,沒叉好,模(mó)具掉下來了,這個時候千萬別用手(shǒu)去扶,讓遠一點,模具摔(shuāi)壞了沒事,別把人(rén)砸到了;天車吊模具的時候也要注意離(lí)模具遠一點,小心模具晃(huǎng)過(guò)來(lái)碰著了就不好了。
搞模具(jù)這行、或(huò)與模具打交道經(jīng)常容易出事,新人進廠特別(bié)要(yào)注意這些安全事項。
★衝壓模具的結構介紹
衝壓模具(jù)的結構、衝模的結構(gòu),模(mó)具結構大同小異(yì),根據不同的產品特點及需求設計(jì)相(xiàng)應的模具,不同的模具(jù)結構,它(tā)的功能也不同,生產出來的產品也不同,總的來(lái)說有簡單的,有複雜(zá)的。但是(shì)不管結構怎麽複雜,它的基本結構是(shì)不(bú)變的,無外乎是若幹個模板、入塊和(hé)標準件。
模具一般是由若幹模(mó)板和零件(我(wǒ)們稱之為入塊、或入(rù)子)還有標準件組裝而成。
一般的衝壓模具結構,具體的(de)模板從上到下(包括代碼編號)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)止擋板(PPS),脫料(liào)板(PSU);
下模的(de)模(mó)板有:
下模板(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,上模板,下脫料板,下止擋板,下(xià)夾板,公模,母模(mó)等;
一些模具零件(jiàn)有:
上模的入子,入塊:夾板入塊、脫料板入塊(kuài)、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(liù)角螺(luó)絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套(tào)、等高套墊(diàn)片、兩用銷(xiāo)、頂料(liào)銷等;
非標準件:外定位、內定位、節距定位、外限位柱、內(nèi)限(xiàn)位柱等;
★衝壓(yā)模具的編號
衝壓模具編號,一般是這樣寫(xiě)的(舉例):
工(gōng)程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代表工程模,H代表總共(gòng)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,比如鉚螺柱(zhù)、鉚彈片等(děng);
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代表模具編號,前麵(miàn)的F代表年份,哪一(yī)年生產出來(lái)的模具,就用代表哪一年的編號說明,如(rú):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,接下來2011年生產的模具,則是(shì)G開頭,此時你再說125模具,那別人多半以為是G0125模具(jù)了。
其它的比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果(guǒ)這個(gè)連續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號(hào)後麵用A和B來說明,那麽第(dì)一段的(de)夾板應該(gāi)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,這裏沒有解釋到的,簡(jiǎn)單做一下說明:
一套完整的衝壓模具結構從上到下應(yīng)該是:
加工代號
模板
其它
編號 中文名稱(chēng) 編號 中(zhōng)文名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床(chuáng) U2U 上墊腳 PS2 下脫料(liào)板 GD:大(dà)磨床 UPU 上(shàng)模座 PH2 下夾板(bǎn) WC:線切割 UBU 上墊板 ?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(rù)塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊(kuài) LBD 下墊板 - - LPD 下模座(zuò) - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示這個編號(hào)不(bú)常見或很少用到
★衝壓常(cháng)用材料及選用
衝(chōng)壓所用材料的性質與衝(chōng)壓生產的關係非常密切,其性質直接影響衝壓工藝設(shè)計、衝壓件質(zhì)量和產品使(shǐ)用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件生產成本(běn)。
在選定衝壓件的材料時,不(bú)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(jù)有良好的衝壓成型性能
對於成型工序,比如拉伸、折彎(wān)、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(xìng)、良好的貼模性和定形性,否則產品容易產生變(biàn)形、破裂等,造成修模的困(kùn)難。對於分離工序,則(zé)要(yào)求材料具有(yǒu)一定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應光潔平整,無缺(quē)陷損傷。表麵質量好的材料,成型時不(bú)易破裂,不(bú)易擦傷模具,製件的表麵質量也好。
3、材料的厚度公差應符合國家標準
因為一定(dìng)的模具(jù)間隙僅適用於一定厚度(dù)範圍的材料,若材(cái)料厚度(dù)公(gōng)差太大;不僅直(zhí)接影響製件的質量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲(qǔ)、整形等工序(xù)中,有可能因厚度(dù)正偏差過大而引起模具或壓力機的(de)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(jīn)屬材料(包括黑色金屬和有色金屬),但有時也(yě)用非金屬材料。其中黑色(sè)金屬主要有(yǒu)普通碳素結構鋼(gāng)、優質碳素結構鋼、合金(jīn)結構鋼、碳素工具鋼、不(bú)鏽鋼、電工(gōng)矽鋼等;有色金(jīn)屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料有紙板、層壓板(bǎn)、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝(chōng)壓用金屬(shǔ)材料的(de)供應狀態一般是各種規格的(de)板料和帶料。板(bǎn)料可用於工程(chéng)模的生產,帶(dài)料(卷(juàn)料)用於連(lián)續模的生產,也可以用於工程模的生產。板料的尺寸較(jiào)大,可用於大型零件(jiàn)的衝壓,也(yě)可以將板料按排樣尺寸剪裁成條料後用於中小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有(yǒu)各種規格的寬度,展開長度可達幾十米,成卷狀供應,適應於連續模大批量生產的自動送料。
關於各種材料(liào)的牌號、規格和性能,可查閱有關手冊和標準。
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用要求、衝壓工藝要求及經(jīng)濟性等。
(1)按衝壓(yā)件(jiàn)的使用要求(qiú)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,並具有一定的使用壽命。為(wéi)此,應根據衝壓件的使用條件,使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力(lì)方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理(lǐ)選材
對於任(rèn)何一種衝壓件,所選的(de)材料(liào)應能按照其衝壓工藝的要求,穩定(dìng)地成形出不至於開裂或(huò)起皺的合格產品,這是最基本也是最重要的選材要求。為此,可用(yòng)以下方法合理選材。
①試衝。根據以往的生產經驗(yàn)及(jí)可能條件(jiàn),選擇幾種基本能滿(mǎn)足衝壓件使(shǐ)用要(yào)求的板料進行試(shì)衝,最後選擇沒(méi)有開裂或(huò)皺折(shé)的、其廢品率低的一種。這(zhè)種方法結果比較(jiào)直觀,但帶有較大的 盲目性(xìng)。
②分析與對(duì)比。在分析衝(chōng)壓變形性質的基礎上,把衝(chōng)壓成型(xíng)時的最大變形程度與板料衝壓成型(xíng)性(xìng)能所允許(xǔ)采用的極(jí)限變形程度進行對比(bǐ),並以此作為(wéi)依據,選取適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(wéi)熱軋(zhá)板,薄板(t<4mm)為冷軋板(bǎn)(也有熱軋板)。與熱軋板相比,冷軋板尺寸(cùn)精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致(zhì)密,衝壓性能更優(yōu)。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模板的厚度、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(xuǎn)材料(liào)應在滿足使用性能及(jí)衝壓工藝要求的前提下(xià),盡量價(jià)格低廉,來源方便,經濟性好,以降低衝壓件的成本。
★衝(chōng)壓模具的分類
衝壓模具的分類,一般我們可以簡單的把(bǎ)它分為兩種(zhǒng),即(jí)工程模和(hé)連(lián)續模;
工程模又可以分為複合模、拉伸模(mó)、鉚合模等,下麵簡(jiǎn)單(dān)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中,隻能完成一個(gè)衝壓工序的模具。這一工程打完了之後(hòu),需要人工(gōng)或用機械手把產品從模具裏麵取出來,然後放到下(xià)一站的模具裏麵繼續生產,直到模(mó)具的最後一個工序打(dǎ)完,整個產品(pǐn)才算(suàn)完成。這種模(mó)具維修起來簡單,但生產起來(lái)費(fèi)時費力,需要花費較多的人工和時間成本(běn),產品報廢率較(jiào)高。
複合模:常見的複合(hé)模具結構(gòu)有有複合下料、複合拉伸等,這種(zhǒng)模具結構和別的工程(chéng)模結構略有不同。其凸模(也稱為公模(mó)或衝頭)設計在(zài)下模,其(qí)它幾塊模板依次(cì)是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依(yī)次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板(bǎn)構(gòu)成,內脫使用等高套筒掛在上墊板上麵,然(rán)後用打杆或彈簧頂著。比如用(yòng)來下料的(de)複合模,其內脫一(yī)般脫出來母模0.50mm即可,不可以低於母模,要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足(zú)夠(gòu)大(dà),才能把產品從母(mǔ)模裏麵頂出來,一般如(rú)果材料比較厚的話,我們上麵(miàn)裝的(de)是氮氣彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一次行(háng)程過程中,在不同的(de)工位上(shàng)同時完成兩(liǎng)道或兩道以上衝壓工序的模具,這種模具維修難度較大,需(xū)要經驗豐富的(de)鉗工師傅來操作,但是生產(chǎn)起來(lái)效率很高,打得速度快的話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)量和計算
在一套衝壓模具中,需要用(yòng)到比較多的彈性材料(liào),其中包括各種不(bú)同規格的彈簧、優力膠、氮(dàn)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(kě)以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果(guǒ)力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高一點;優力(lì)膠一般用(yòng)於拉深模具、整形模(mó)具(jù)、或整平麵度用(yòng)。
拉(lā)深模具用優力膠非常不錯,當然(rán)也可以(yǐ)選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧(huáng)或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂出(chū)印子(zǐ)、頂變形就好了。優力膠的特點就(jiù)是(shì)力量比較均衡,然而其壽(shòu)命比(bǐ)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。整平麵度優力膠用的多。
彈(dàn)簧包括扁(biǎn)線彈簧(huáng)、線簧等,彈簧的(de)目的就(jiù)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(lì)量小了,有可能會造成產品變形、模(mó)具不脫料、產品不好(hǎo)從模(mó)具裏麵拿出來、帶料,刀(dāo)口(kǒu)、衝頭容易磨損等各(gè)種問題。
扁線彈簧一般(bān)按顏色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍(lán)色、黃色,力量也依(yī)次減弱,顏色不(bú)同,力量大小就不同,壓縮量也不同。
有一個土方法可以計算(suàn)彈簧的壓縮量,那是我剛進廠(chǎng)學模具不久,對模具還不怎麽懂,我師父教我(wǒ)的:事先測量一下彈簧(huáng)的總高度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測(cè)量一下彈簧被夾死之後剩下的長(zhǎng)度(dù),再用彈簧(huáng)的總長度減(jiǎn)去這個數,再除以總長度即(jí)可,此方法任何彈簧通用,比如(rú)棕色彈簧長度為60mm,被虎鉗夾死(sǐ)後應該(gāi)還剩下45.6左右,然後(hòu)你再用60減去45.6等於14.4,再用14.4除以60,結果等於0.24,這就是它的壓縮量。
彈簧(huáng)按照不同生產次數,比如100萬次、50萬次、30萬次(cì),壓縮量選的越大,彈(dàn)簧壽命越(yuè)短,模具壽命也就越短(duǎn)(當然彈簧(huáng)打壞了是可以(yǐ)換的(de)),模具生產一段時間可能(néng)彈簧就(jiù)沒力了,質量差一點的彈簧還有可能斷在模具裏麵。一般按照30萬次來計(jì)算彈簧的(de)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(jù)壽命都沒那麽長,也可以按最大壓縮(suō)量來計算,按最大壓縮量來計算(suàn)的話,隻能保證彈簧(huáng)不(bú)打爆在模(mó)具裏麵。模具壓得死一點,對(duì)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% 綠色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色(sè)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(zuì)大壓縮量(這個彈簧可以(yǐ)壓下去多(duō)少),彈簧的(de)最大壓縮量等於彈簧的自(zì)由高度乘以彈簧的最大壓縮比,例如(rú)棕(zōng)色彈簧,長度為60mm,那麽它的最(zuì)大壓縮量為:60*24%約等於14,這根(gēn)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,模具的行程必須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就(jiù)可能會失(shī)效(xiào)、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,也就是裝模之前,必須(xū)先計算一下彈簧的壓(yā)縮(suō)量是否合適,這樣在試模的時(shí)候才不用擔心模具會出問題、打爆等。
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