★衝壓模具的概念
衝(chōng)壓模具(jù),也稱衝模、五金模具、五金衝(chōng)壓模具,意思差不多都是一樣的。是指利用固(gù)定在衝床或壓力機上的(de)模具對金屬或非金屬板材施加一定的壓(yā)力,使材料產生分離或成型,從而獲得一定(dìng)尺寸要求、外觀質量合格的(de)零件的壓力加工(gōng)方法。模具分為很多種(zhǒng),我這裏主要(yào)是針對(duì)我熟悉的五金衝壓模具來講。
通過模具加工出來的(de)產品,尺(chǐ)寸、外觀都基本一樣,沒什麽大的區別,因為能快速成型,生產(chǎn)效率高,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(dī),對操作工人技術要求不高,一般人隻要一進來,跟著別人學習操作一兩天,很(hěn)快就能上手,有的甚至不用一兩天(tiān),幾分鍾就能學會。如果是(shì)產線主機手,要學會操作衝床、送(sòng)料機、整平機、拆模架模等,都是一些(xiē)很簡單的活,有(yǒu)力氣、肯吃苦(kǔ)耐勞就行。
平時注意安全不要隨便往模具裏麵放任(rèn)何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其(qí)它工具(jù)等(děng)不(bú)要放模具裏邊,有模(mó)修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打之前就要看好了,看他們有沒有把東西忘記在模具裏麵,當然一般模修是不會犯這樣的(de)錯誤的,不過你也要注意一下。別把模具打壞(huài)了、或者把身(shēn)上(shàng)手上哪裏傷著了,幹(gàn)這個切記注意安全,一不小心模具裏麵(miàn)東西忘記(jì)拿出來(lái)了,衝床打下來就有可能把模具(jù)打壞,萬一裏麵的東西要是飛出來了?,人有可能也會受傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下(xià)來了,這個時候千萬別用手去扶,讓(ràng)遠一點(diǎn),模具摔(shuāi)壞了沒事,別把(bǎ)人砸到了;天車(chē)吊模具的時候也要注(zhù)意離模具遠一點,小心模具晃過來碰(pèng)著了(le)就不好了。
搞模具這行、或與模具打交道經常容易出事,新人(rén)進廠特別要注意這些安全事項。
★衝壓模具的結構介紹
衝壓模具的結構、衝模的結構,模具結構(gòu)大同小(xiǎo)異,根據不同的產品特點及需求設計相(xiàng)應的(de)模具,不同的模具結構,它的功能也不同,生產(chǎn)出來的(de)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(jī)本(běn)結構是不(bú)變的,無外乎是若幹個模板、入(rù)塊和(hé)標(biāo)準件。
模具一般是由(yóu)若(ruò)幹模板和零件(我們稱(chēng)之為入塊、或入子)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(xià)(包括代碼編號)是:
上模的模(mó)板有:
上托板(bǎn),上墊腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(bǎn)(PPS),脫(tuō)料板(PSU);
下模的(de)模板有:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托(tuō)板;
其它的比較不常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出板(bǎn),上(shàng)模板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公模(mó),母模等;
一些模具零件有:
上模的入子(zǐ),入塊:夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等;
下模的入子,入塊:下模(mó)入(rù)塊、下模(mó)刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊(diàn)片、兩用(yòng)銷(xiāo)、頂料銷等;
非標準件:外定位、內(nèi)定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具(jù)的編(biān)號
衝壓模具編號,一般是這樣寫的(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代表總共有八套(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(qián)麵的F代表年份,哪一年生產出來的模具,就用代表哪一年的編號說明,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(zài)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(gè)連續模有兩段的(de)話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來(lái)說明,那麽第一段的(de)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,這裏沒有解釋到(dào)的,簡單做一下說明:
一套完整的衝壓模具結構(gòu)從上(shàng)到下(xià)應該是:
加工(gōng)代號
模板
其它
編號(hào) 中文名稱 編(biān)號 中文(wén)名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模(mó)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 WC:線切割 UBU 上墊(diàn)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 上模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板(bǎn) PSP 脫料(liào)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 LBD 下墊板 - - LPD 下模(mó)座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的(de)表示這個(gè)編號不常見或很少(shǎo)用到
★衝(chōng)壓常(cháng)用材料及選用
衝(chōng)壓所(suǒ)用材料的性質與衝壓生產的(de)關係非常密切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命,還影響組織(zhī)均衡生產和(hé)衝(chōng)壓件生(shēng)產成本。
在選定衝壓件的材料時,不僅(jǐn)要考(kǎo)慮使用性能,還應滿足衝壓加工和後續工(gōng)藝性能要求。衝壓加工對材料(liào)的基本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成型工序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材料應具有良好的衝壓成型(xíng)性能(néng),即應有良好的抗破裂性、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(gāo)的(de)表(biǎo)麵質量
材(cái)料表麵應光潔平(píng)整,無缺陷損傷。表麵質量(liàng)好(hǎo)的材(cái)料,成型(xíng)時(shí)不(bú)易破裂,不易擦傷模具,製件的表麵質量也好。
3、材料的厚(hòu)度公(gōng)差應符合國家(jiā)標準
因為一定的模具間隙(xì)僅適用(yòng)於一定厚度範圍的(de)材料,若材料厚度公差太大;不僅直接影(yǐng)響製件的質(zhì)量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中,有可能因厚度正偏差過大而(ér)引起模具或壓力機的損壞。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常用材料
衝(chōng)壓生(shēng)產中最常用的材料是金屬材料(包括黑色金屬和有色金屬),但有時也用非(fēi)金屬材料。其中黑(hēi)色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素(sù)工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金屬(shǔ)主(zhǔ)要有純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料有紙板、層壓(yā)板、橡膠板、塑料板、纖維板(bǎn)和雲母等(děng)。
衝(chōng)壓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,帶料(卷料)用於連(lián)續(xù)模的生產,也可以用於工程模的生產(chǎn)。板料的尺寸較大,可用於大型零件的衝壓,也可以(yǐ)將(jiāng)板料(liào)按排樣(yàng)尺寸剪裁成條料後用於中小型零件的衝壓;帶(dài)料(又稱卷料)有各種規格的寬度(dù),展開長度可(kě)達幾十米(mǐ),成卷狀供應(yīng),適應於連續模大批量生產的自(zì)動送(sòng)料。
關(guān)於各(gè)種材料的牌號、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用要求(qiú)、衝壓工藝要求及經濟(jì)性等。
(1)按衝壓件(jiàn)的使用要求合理選材(cái)
所(suǒ)選材料應能使衝壓件在機器或部(bù)件中正常工作,並具有(yǒu)一(yī)定的使用壽命。為此,應根據衝壓件的使用條件,使所選材料滿(mǎn)足相(xiàng)應強度、剛度、韌(rèn)性(xìng)、耐蝕(shí)性和耐熱性等力方麵(miàn)的要求。
(2)按衝壓工(gōng)藝要求合理選材
對於任何一種衝壓件,所選的材料應能按照其衝(chōng)壓工藝的要求,穩定地成形出不至於開裂或起皺的合格產品,這是最基本也是(shì)最重要的選材要求。為此,可用以下方法合(hé)理選材。
①試衝(chōng)。根據以往(wǎng)的生產經驗及可能條件,選(xuǎn)擇幾種(zhǒng)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(de)一種(zhǒng)。這種方法結果比較直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分(fèn)析與對比。在分析衝壓變形(xíng)性質的基礎上,把衝壓(yā)成型時的最大變形(xíng)程(chéng)度與板料衝壓成型性能(néng)所允許采用的極限變形程(chéng)度進行對比,並以此作為(wéi)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,還有(yǒu)冷軋和(hé)熱軋之分。我國國產板材中,厚板( t>4mm)為(wéi)熱軋(zhá)板,薄(báo)板(t<4mm)為冷軋(zhá)板(也有熱軋板)。與熱(rè)軋板相比(bǐ),冷軋板(bǎn)尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷(xiàn)少,光亮,內部組織致密,衝壓性能(néng)更優。(注:t在(zài)模具中一般代表厚度,例如(rú)模(mó)板的厚度、材料的厚度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性要求合理選材
所選材(cái)料應在滿足使用性能及衝壓工藝要(yào)求(qiú)的前提下,盡(jìn)量價格(gé)低廉,來源方便,經濟性好,以降(jiàng)低衝壓件的成(chéng)本(běn)。
★衝壓模(mó)具的分類
衝壓模(mó)具(jù)的分(fèn)類,一般我們可以簡單的把它(tā)分為兩種,即工程模和連續模;
工程模又可以分為(wéi)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;
工程模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓(yā)的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的(de)模具。這一工程打完了之後,需要人工或用機械手把產(chǎn)品從模具裏麵取出來(lái),然後放到(dào)下一站(zhàn)的模具裏麵繼續生產,直到模具的最後一個工序打完,整個產品才算(suàn)完成。這種(zhǒng)模具維修起來(lái)簡單,但生(shēng)產起來費時費力,需要花費較多的人工和時(shí)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(zhè)種模具結構和別的工程模結構略有不同。其凸模(也稱為公模(mó)或衝(chōng)頭)設(shè)計在下模,其它幾(jǐ)塊(kuài)模板(bǎn)依次(cì)是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依次是母模(mó)(或(huò)刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用等高套筒掛在上墊板上麵,然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的複合模,其內脫一般脫出(chū)來母模0.50mm即可,不可(kě)以低於母(mǔ)模,要不然母模刀口容易崩掉(diào)或者不脫料。內(nèi)脫的力量要足夠大,才能把產品從(cóng)母模裏麵頂出來,一般如果材料比較厚的話,我們上麵裝的是(shì)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,在不同的工位上同時完成兩道或兩道(dào)以上衝壓工(gōng)序的模具,這種模具維修難度(dù)較大,需要經驗豐富的鉗工師傅來操(cāo)作,但是(shì)生產起來效率很高,打得速度(dù)快的話一個小時可以(yǐ)生產上千個產品,節省人工和(hé)時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在一套(tào)衝壓模具中,需要用到比較多(duō)的彈性材料,其中包括各種不同規格的彈簧、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以(yǐ)了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果力(lì)量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高一點;優(yōu)力膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵(miàn)度(dù)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(de)像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或(huò)黃色(sè)彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂變形就好(hǎo)了(le)。優力膠(jiāo)的特點(diǎn)就是(shì)力量比較(jiào)均衡(héng),然而其(qí)壽命比較短,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(bāo)括扁線(xiàn)彈簧、線簧等,彈簧的目(mù)的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關係著模具生產是否順利、打出來的產品(pǐn)是否(fǒu)合格等。彈簧力量小了,有可能會造(zào)成產品變形、模(mó)具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀口(kǒu)、衝(chōng)頭容(róng)易磨損等各(gè)種問題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍色(sè)、黃色,力(lì)量也依(yī)次減弱,顏(yán)色不(bú)同,力量大小就不同,壓縮(suō)量也不同。
有一個(gè)土方法可以(yǐ)計算彈簧的壓縮量,那是(shì)我(wǒ)剛進廠(chǎng)學模具不久,對模具還不(bú)怎麽懂,我師父教我的:事先測量一下彈簧的總高度,再把彈(dàn)簧放台虎鉗中(zhōng),鎖死,然後用卡尺測(cè)量一下彈簧被夾死(sǐ)之後剩下的(de)長度,再用彈簧的總長度減(jiǎn)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,被虎鉗夾死後(hòu)應該還剩下45.6左右,然(rán)後你再用60減去45.6等於14.4,再用14.4除以60,結果等於(yú)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,壓縮量選(xuǎn)的越大,彈簧(huáng)壽命越(yuè)短(duǎn),模具壽命也就(jiù)越短(當然彈簧打壞了是可以換的),模(mó)具生產一段時間可能彈簧就沒力(lì)了,質量差(chà)一點的彈簧(huáng)還有可能斷在模(mó)具裏麵(miàn)。一(yī)般按照30萬次來計(jì)算彈簧的壓縮量,也就是說模(mó)具打30萬次彈簧可能就沒力了,當然(rán)一般的衝壓(yā)模具壽命都沒那麽長,也可以按最大(dà)壓(yā)縮(suō)量來計算(suàn),按(àn)最大壓(yā)縮量來計算的話,隻能保證彈簧不打(dǎ)爆在(zài)模具裏麵。模具壓得死一點,對產(chǎn)品平麵度也有(yǒu)好處。
具體的壓縮量如下(xià)表:
顏色(sè) 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(huáng)色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈簧可(kě)以壓下去多少),彈簧的最大(dà)壓縮量等於(yú)彈簧的自由高度乘以彈(dàn)簧的最大壓縮(suō)比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓縮(suō)量為:60*24%約等於14,這根彈簧最(zuì)大(dà)可以壓下去(qù)14個(gè)毫米,它的最大行程是14個毫米,模具的行程(chéng)必須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就可能(néng)會失效、變形(xíng),還有可能打斷在模具裏麵(miàn),或模具打爆,衝床壓(yā)不下去等。
模具(jù)組立之前,也就是裝模之前,必(bì)須先計算一(yī)下彈簧的(de)壓縮量是否合適,這樣在試模的時候(hòu)才不用擔心模具會出問題、打爆等(děng)。