★衝(chōng)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(shì)一樣的。是指利(lì)用固定在衝床或(huò)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(huò)得一定尺寸要求、外觀質(zhì)量合格的零件的壓力加工方法。模具(jù)分為很多種,我(wǒ)這(zhè)裏主要是針對我熟(shú)悉的五金衝壓模具來講。
通過模(mó)具加工(gōng)出來的(de)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,生產效率高,產品質量穩定,精度符合要求,材(cái)料(liào)利用率高,操作簡單、工人勞動強度低,對操作工人技術要求不高,一般人(rén)隻要(yào)一進來,跟著別人學習(xí)操(cāo)作一兩天,很快就能上手,有的(de)甚至不用一兩(liǎng)天,幾分鍾就(jiù)能學會(huì)。如果是產線主機手,要學會操作衝床、送料(liào)機、整平機、拆模(mó)架模等,都是一些很簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就(jiù)行。
平(píng)時注意安全不要隨(suí)便往模具裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其(qí)它工具等不要(yào)放模具(jù)裏邊(biān),有模修來(lái)修(xiū)過模具(專業(yè)術語:修模)之後,你(nǐ)打之前就要看好了(le),看他們有沒有把(bǎ)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(guò)你也要注意一下。別把模具打(dǎ)壞了、或者把身上手上哪裏傷著(zhe)了,幹這個切記注(zhù)意安全,一不小心模具裏麵東西忘記(jì)拿出來了,衝床打下來(lái)就有可能把模具打壞,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(chē)叉(chā)模具的時(shí)候,沒叉好,模具(jù)掉下來了,這個時候千萬別用(yòng)手去(qù)扶,讓遠一點,模具摔壞(huài)了沒事,別把(bǎ)人砸到了;天車吊模具的時候也要注意離模具遠一點,小(xiǎo)心模具晃(huǎng)過(guò)來碰著了就不好了。
搞模具這行(háng)、或與模具打交道經常容(róng)易出事,新人進廠(chǎng)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)的結構、衝(chōng)模的結構,模具結構大同小異,根據不同的(de)產品特點及需求(qiú)設計相應的模(mó)具,不同的(de)模具(jù)結構,它的功能也不同,生產出來的產品也不同,總的來說有簡單的,有複雜的。但是不管結構怎麽複雜,它的基本結構是不變(biàn)的,無(wú)外乎是若(ruò)幹個模板、入塊和標準件。
模具一(yī)般是由若幹模(mó)板和零件(我們稱之為(wéi)入塊、或入子)還有標準件組裝而成(chéng)。
一般的衝壓模具結構,具體的模板從(cóng)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(bǎn)(UBU),上夾板(bǎn)(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有:
下模板(bǎn)(DIE),下墊板(bǎn)(LBD),下模座(zuò)(LPD),下墊腳,下托板;
其它的比較不常用的模板(bǎn):
上蓋板(CVU),擊(jī)出板(bǎn),上模(mó)板,下脫料(liào)板,下止擋板,下夾(jiá)板,公模,母模等;
一(yī)些模具(jù)零件有:
上模(mó)的入子,入塊:夾板入塊、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(huáng)、六(liù)角螺(luó)絲、止付(fù)螺絲(sī)、線簧(huáng)、等高(gāo)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(biān)號,一般是這樣寫的(de)(舉例(lì)):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續(xù)模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代(dài)表工程模,H代表總共有(yǒu)八(bā)套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套(tào);RAA或RBB代表鉚合模,比如(rú)鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代表模具編號,前麵的F代表年份,哪一年生產出來(lái)的模具,就用(yòng)代表哪一年的編號(hào)說明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽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(zé)是G開頭,此時(shí)你再說125模(mó)具,那別人多半以(yǐ)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;
如果這個連續模有兩段的話(huà),則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明(míng),那麽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(yú)其它的編號,這裏沒有解釋到的,簡單做一下說明:
一套完整的衝(chōng)壓模具結構從上到下應該是:
加工代號(hào)
模板
其它(tā)
編號 中文(wén)名稱 編號 中文名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板(bǎn) WC:線(xiàn)切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入(rù)塊 HT:熱處理 PSU 脫(tuō)料板(bǎn) PSP 脫料板入(rù)塊 L:車床 AXD 上模板入塊 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 - -
“-”代替的表示這個編號不常見或很少用到
★衝壓常用材料及選用
衝壓所用材(cái)料的性質(zhì)與衝壓生產的關係非(fēi)常密切,其性質直接影響衝(chōng)壓工藝設計、衝壓件質量和(hé)產品使用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件生(shēng)產成本。
在(zài)選定衝壓件的材料時,不僅要考慮使用性能,還應滿足衝壓(yā)加工(gōng)和後(hòu)續(xù)工藝性能要求。衝壓加工對材料的基(jī)本要求如(rú)下(xià)。
1、具有良好的衝壓成(chéng)型性能
對於成型工序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材料應(yīng)具有良好的衝(chōng)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形、破裂等,造成修模(mó)的困難(nán)。對(duì)於分離工序,則要求材料具有(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,無缺陷損傷。表麵質量好的(de)材料,成(chéng)型時不易破裂(liè),不易擦(cā)傷模具,製件(jiàn)的表(biǎo)麵質(zhì)量也好(hǎo)。
3、材料的厚度公差應符合國家標準
因為一定(dìng)的模具間隙僅適用於一定厚度(dù)範圍的材料,若材料厚度(dù)公(gōng)差太大;不僅直接影響製件的質量,還可能導致(zhì)廢品的(de)出現。在校(xiào)正彎曲、整形等工序中,有可能因厚度正偏差過大而引起模具或壓力機的損壞。
衝壓(yā)常用材料及選(xuǎn)用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最(zuì)常用的材料(liào)是金屬材料(包括黑色(sè)金屬和有色金屬),但有時也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳素(sù)結構(gòu)鋼、優質碳素(sù)結構鋼、合金結構鋼、碳素工具(jù)鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金屬(shǔ)材料有紙板、層壓板(bǎn)、橡(xiàng)膠板、塑料板、纖維板和雲母(mǔ)等。
衝壓(yā)用金屬材料的供應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工程模的生產(chǎn),帶料(卷料)用(yòng)於連續模的生產,也可以(yǐ)用於工程模的生產。板料的尺寸較大(dà),可用(yòng)於大型零(líng)件的衝壓,也可(kě)以將(jiāng)板(bǎn)料(liào)按排樣尺(chǐ)寸剪裁成條料後用於(yú)中小型零件的衝壓;帶料(又稱(chēng)卷料)有各種規(guī)格的寬度,展開長度可達幾十米,成(chéng)卷狀供應,適應於連續(xù)模大批量生產的自動送料。
關於各種材料的牌號、規格和性能,可查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓材料的選用要考(kǎo)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)件的使用要求合理選材(cái)
所選材(cái)料應能使衝壓件在機器或(huò)部件中正常工作,並具有一定的使用壽(shòu)命。為此,應根據衝壓件(jiàn)的使用條件,使所選(xuǎn)材料滿(mǎn)足相應強度、剛度、韌性(xìng)、耐蝕性(xìng)和(hé)耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對(duì)於任何一種衝壓件,所選的材料應能按(àn)照其衝壓工藝的要求,穩定地成(chéng)形出不(bú)至於開裂或起皺的合格產品(pǐn),這(zhè)是最(zuì)基本也是最重要的選材(cái)要求。為此,可用以下方法合(hé)理選材。
①試衝。根據以往的生產經驗及可能條件,選擇(zé)幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試衝,最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢品率低的一(yī)種。這種方法結果比較(jiào)直觀(guān),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(liào)衝壓成(chéng)型性能所允許采(cǎi)用的極限變形程度進行對比,並以此作為依據,選取適合於該種零件衝壓工藝要求(qiú)的板材。
另外(wài),同一種牌(pái)號或同一厚度的板材,還有冷軋和熱軋之分。我國國(guó)產(chǎn)板材中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋(zhá)板)。與熱軋板相比,冷軋板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致(zhì)密,衝壓性能(néng)更優。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模板的厚度、材料的(de)厚度均可以(yǐ)用t來表示。)
(3)按經(jīng)濟性要求合理選材
所選材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(fāng)便,經濟性(xìng)好(hǎo),以降(jiàng)低衝壓件的(de)成本。
★衝壓模具的分類
衝(chōng)壓模具的分類,一般我們可以簡單(dān)的把它分為(wéi)兩種,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,下麵簡單介紹一下這些模具的結構和作用;
工程(chéng)模:也稱(chēng)為“單工序模”,是指在衝(chōng)壓的一次行(háng)程中,隻能(néng)完成一個衝壓工序的模具。這一工程打(dǎ)完了之後,需要人工或用(yòng)機械手把產品從(cóng)模具裏麵取出來,然後放到下(xià)一站的模具裏麵繼續生產(chǎn),直到模具的最後一個工序(xù)打完,整個產品才算完成(chéng)。這種模具維修起來簡單(dān),但生(shēng)產起來費時費力,需要花費較多的人工和時間成本,產品報廢率較高。
複合(hé)模:常見(jiàn)的複合模具(jù)結構有有複合(hé)下料、複合拉伸等,這種模(mó)具結構和(hé)別的工程(chéng)模結構略有不同。其凸模(mó)(也稱(chēng)為公模或衝頭(tóu))設計在下模,其它幾塊模板依次是下夾板(bǎn)(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫(tuō)料板(外脫),上模依次是母模(或刀口)、內脫板和上墊(diàn)板構(gòu)成,內脫(tuō)使用等高(gāo)套筒掛在上(shàng)墊板上麵,然後用打杆或彈簧頂(dǐng)著。比如用來(lái)下料的複合模(mó),其內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可以低(dī)於母模,要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,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,我們(men)上麵裝的是氮氣彈簧。
連續模:也稱“級進(jìn)模”,是指在(zài)衝壓的一次行程過程中(zhōng),在不同的工位上同(tóng)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(fù)的(de)鉗工師傅來操作,但是生產起來效率很高,打(dǎ)得速度快的話一個(gè)小時可以生產上千個產品(pǐn),節省人工和時間(jiān)成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在一套衝壓(yā)模(mó)具中,需要用到比較多的彈性材料,其中包括各種(zhǒng)不(bú)同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等,按照不同(tóng)的需要選用不同的(de)彈性材料。像折彎、衝孔一般用(yòng)普通的扁線彈簧就可以(yǐ)了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果力量不夠(gòu)就加氮氣彈簧,當然成本(běn)要高一點(diǎn);優力膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵度用(yòng)。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然也可(kě)以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用(yòng)銷等一般(bān)用線(xiàn)簧或黃色彈(dàn)簧,隻要可以脫料、不把產品頂出印(yìn)子(zǐ)、頂變形就好了。優力膠(jiāo)的特點(diǎn)就是力量比(bǐ)較均衡,然而其壽命(mìng)比較短(duǎn),生產一段時(shí)間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較(jiào)少(shǎo)用,通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,關係著模具生產是否(fǒu)順利(lì)、打出來的產(chǎn)品是否合格等。彈簧力量小了,有可能會(huì)造(zào)成產(chǎn)品(pǐn)變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料(liào),刀口(kǒu)、衝頭容易磨損(sǔn)等各種問題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏(yán)色不同,力量大小就不同,壓縮量也不同。
有一(yī)個土方法(fǎ)可以計算彈簧的壓縮量,那是我剛進廠學模具不久,對模具還不怎麽(me)懂,我師父教我的:事先測量一下彈簧的總高度,再把彈簧放台虎鉗中(zhōng),鎖死,然後用卡尺測量一下彈簧被夾死之後剩下的長度,再用彈(dàn)簧的總長度減去這個(gè)數,再除(chú)以總長度即可,此方法任何(hé)彈簧通用(yòng),比如棕色彈簧長度為60mm,被虎鉗(qián)夾死後應該還剩(shèng)下45.6左右,然後你再用60減去45.6等於14.4,再用14.4除以60,結(jié)果等於0.24,這就是它的(de)壓縮(suō)量(liàng)。
彈簧(huáng)按照不同生產次數,比(bǐ)如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮(suō)量選的越大,彈簧(huáng)壽命越(yuè)短,模具壽命也就越短(當然彈簧打壞了是可以換的),模具生產一段時(shí)間可能彈簧就沒力了,質量差(chà)一點(diǎn)的彈簧還有可能(néng)斷在(zài)模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧的(de)壓縮量,也就是說(shuō)模具打30萬次彈簧(huáng)可能就沒(méi)力了,當然(rán)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(jì)算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保證彈簧不打(dǎ)爆在模具裏麵。模具壓得死一點,對產品平麵度(dù)也有好處。
具體的壓縮量如下表:
顏色(sè) 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮(suō)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(dàn)簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈簧可以壓(yā)下去多少),彈簧的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)棕色彈簧,長度為60mm,那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(dà)行程是14個毫(háo)米,模具的行程必(bì)須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧(huáng)就可能會失效(xiào)、變形,還有可能打斷在模具裏(lǐ)麵,或模具打爆,衝床壓不下(xià)去等。
模具組立之前,也就是裝模之前,必須先計算一(yī)下彈簧的壓縮量是否合適,這樣(yàng)在試模的時候才不用擔心模具會出問題、打爆等(děng)。