★衝壓模具的概念
衝壓模具,也(yě)稱(chēng)衝(chōng)模、五金模具、五金衝壓模具,意思差(chà)不多都是一(yī)樣的(de)。是指利用(yòng)固定(dìng)在衝床或壓力機上的模具(jù)對金屬或非金屬(shǔ)板材(cái)施加一定的壓力,使材料產生(shēng)分離或成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力(lì)加工方法。模具分為很多種,我這裏主要是針(zhēn)對我熟悉的五金衝壓模具來講。
通過(guò)模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒(méi)什麽(me)大的區別(bié),因為能快速成型(xíng),生(shēng)產效率高,產品質量穩定,精度符合要求(qiú),材料利用率高,操作簡(jiǎn)單(dān)、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,很快就(jiù)能上手,有的甚至不用一兩天,幾分鍾就(jiù)能學會。如果是產線主機手,要學會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等,都是一些很簡單的活(huó),有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意安全不要隨便往(wǎng)模具裏(lǐ)麵放(fàng)任何(hé)的東西在裏麵,扳手啊、剪(jiǎn)刀啊(ā)、其它工具等不要放(fàng)模(mó)具裏邊,有模修來(lái)修過模具(專業術語:修(xiū)模)之後,你打之前就要看好了,看他們有(yǒu)沒有(yǒu)把東西忘記在模具裏麵,當然一(yī)般模(mó)修是不(bú)會犯這樣(yàng)的錯誤的,不過你也要注(zhù)意一下(xià)。別把模具打壞了、或(huò)者把身上手上(shàng)哪裏傷著了,幹(gàn)這個切(qiē)記注意安全,一(yī)不小心模具裏麵東西忘記拿(ná)出來了,衝(chōng)床打下來就有可能把模具打壞,萬(wàn)一裏麵的東西要是飛出來了?,人有可能也(yě)會受傷。
有時候叉車叉模具的(de)時候,沒叉好,模具掉下來了,這個(gè)時候千萬別用手去扶,讓(ràng)遠一點,模具(jù)摔(shuāi)壞(huài)了沒事,別把人砸到了(le);天車吊模具(jù)的時候也(yě)要注意離模具遠一點,小心模具晃過來碰著(zhe)了就不好(hǎo)了。
搞模具這行、或與模具打交道經常容易出事,新(xīn)人(rén)進廠特別要注意這些安(ān)全事項。
★衝壓模(mó)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(de)模具(jù)結構(gòu),它的功能也不同,生產出來的產品也不同(tóng),總的來說有簡單的,有複(fù)雜的。但是不管(guǎn)結構怎麽複雜,它的基本結構是不變的,無外乎是若幹個模板、入塊和標準(zhǔn)件(jiàn)。
模具一般是由(yóu)若幹模板和零件(我們稱(chēng)之為入塊、或(huò)入子)還有標(biāo)準(zhǔn)件組裝而成。
一般的衝壓模具結構(gòu),具體的模板從上到下(包括代(dài)碼編號)是:
上模的模(mó)板有:
上托板,上墊腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板(bǎn);
其它的比(bǐ)較不常用的模板(bǎn):
上蓋板(CVU),擊出板,上模(mó)板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公模,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(rù)塊、衝頭等;
下模的入子,入塊:下模入塊、下模刀口等;
標(biāo)準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂(dǐng)料銷等;
非標準件:外定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限位(wèi)柱等;
★衝壓模具的編(biān)號(hào)
衝壓模具編號,一般是這樣(yàng)寫的(舉例):
工程模: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;RAA或RBB代表(biǎo)鉚合模(mó),比如鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模(mó),0125代表(biǎo)模具編號,前麵的F代表年份,哪一年生產(chǎn)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(jù),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(bié)人多半以為是G0125模具了。
其它的比如上夾(jiá)板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連(lián)續模(mó)有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和(hé)B來說明,那麽(me)第一(yī)段的夾板(bǎn)應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第(dì)二段(duàn)90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關(guān)於其它的編號,這裏沒有解釋到的,簡單做一下說明:
一套完整的衝壓模具結(jié)構從上到下應該是:
加工代號
模(mó)板
其它
編(biān)號 中文名稱 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(tuō)料(liào)板 GD:大(dà)磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊板(bǎn) ?PUN 衝頭 W/E:放(fàng)電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上(shàng)模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫(tuō)料板 PSP 脫料(liào)板入塊 L:車床 AXD 上(shàng)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(diàn)腳(jiǎo) - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示這個編號不常見(jiàn)或很少用到(dào)
★衝壓常用材(cái)料及選用
衝壓所用材料的性(xìng)質與衝壓生產的關係(xì)非常密切,其性質直接影響衝(chōng)壓工(gōng)藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件生產成本(běn)。
在選定衝壓(yā)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藝(yì)性能要求(qiú)。衝壓加工對材料的基本要求(qiú)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、打段差、凸包(bāo)等,材料(liào)應具有良好的衝壓成型性能,即(jí)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(yì)產生變形、破裂等,造成修模的困(kùn)難(nán)。對於分離工序(xù),則要求材料具有一定的塑性(xìng)。
2、具有較高的表麵質量
材料表(biǎo)麵應光潔平整,無缺陷損傷(shāng)。表麵質量好的材料,成型時不易破裂,不(bú)易擦傷模具,製件的表麵質量也好。
3、材料的厚度公差應符合國(guó)家標準(zhǔn)
因為一(yī)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(dù)公差太(tài)大;不僅直接影響製件的質量,還可能導致廢(fèi)品的出現。在校正彎曲(qǔ)、整形等工序中,有可(kě)能因(yīn)厚度(dù)正偏差(chà)過大而引起模具或壓(yā)力機的損壞。
衝壓常用(yòng)材料及選用
1、衝壓(yā)常用材料
衝壓生產中最常用(yòng)的材料是金屬材料(包括黑(hēi)色金屬和有色金屬),但有時也用(yòng)非金(jīn)屬材料。其(qí)中黑色(sè)金屬主要(yào)有普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬材(cái)料的供應(yīng)狀態一般是各種規格的板料和帶料(liào)。板料(liào)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(dà)型零件的衝壓,也可(kě)以將板料按排樣尺寸剪裁(cái)成(chéng)條料後用於(yú)中小型(xíng)零件的衝(chōng)壓;帶料(又稱卷料)有各種(zhǒng)規格的寬(kuān)度,展開長度可達(dá)幾十(shí)米,成卷(juàn)狀供應,適應於連續模大批量生產的(de)自動送料。
關於(yú)各種材料的牌號、規格和性能,可查閱有關手冊和標準。
2、衝(chōng)壓材料的(de)合理選用
衝壓材料的選用要考慮衝壓(yā)件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等(děng)。
(1)按衝壓件的使用要求合(hé)理選材
所選材料應(yīng)能使衝壓件在機器或部件中正常工作,並具有一(yī)定的使用壽命。為此(cǐ),應根據衝壓件的使用條件,使所選(xuǎn)材料滿足(zú)相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝壓(yā)工藝(yì)要求合理選材
對(duì)於任何一種衝壓件(jiàn),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(yě)是最(zuì)重要的選材要求。為此,可用以下方法合理選材。
①試衝。根據以往的生產經驗及(jí)可能條件,選擇幾種基本能滿(mǎn)足衝壓件使用要求的板料進行試衝,最(zuì)後選擇(zé)沒有開(kāi)裂或皺折的、其廢品率(lǜ)低的(de)一種。這種方法(fǎ)結果比較直觀(guān),但帶有較大的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性質(zhì)的基礎上,把衝壓成型時的(de)最大變(biàn)形程度與(yǔ)板料衝壓成型性能所(suǒ)允許采用的極限變形程度進(jìn)行對比,並以此作為依據,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板材,還有冷軋(zhá)和(hé)熱軋之分。我國國產板材中,厚板(bǎn)( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也(yě)有熱軋板)。與熱軋板相比,冷軋板尺(chǐ)寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致密,衝壓性能更(gèng)優。(注:t在模具(jù)中(zhōng)一般代表厚度(dù),例如模板的厚度、材料的厚度(dù)均可以用t來表示。)
(3)按經濟性要求合理選材
所選材料應在滿足使用性能及(jí)衝壓(yā)工藝要求的前(qián)提下,盡量價格低廉,來源方便,經(jīng)濟性好(hǎo),以降低衝(chōng)壓件的成本。
★衝壓模具的分類
衝(chōng)壓模具的分類,一般我(wǒ)們可以簡單的把它分為(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(jiǎn)單介紹一下這些模具(jù)的結構(gòu)和(hé)作用;
工程(chéng)模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓的(de)一次行程中,隻能(néng)完成一個衝壓工(gōng)序的(de)模具。這一工程(chéng)打完了之後,需要人工或用機械手把產(chǎn)品從模具裏麵取(qǔ)出來,然後放到下一站的模具裏麵繼續生產,直到模具的最後(hòu)一個工序打完,整個產品才算(suàn)完成。這(zhè)種模具(jù)維修起來簡單,但生產起來費時費力,需(xū)要(yào)花費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(mó)具結構有有複合下料、複合拉伸等,這種模具結構和別的工程模結構略(luè)有不同。其凸(tū)模(也稱為公模或衝頭)設計在下模,其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模(mó)依(yī)次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用等(děng)高套筒掛在上墊板上麵,然後(hòu)用(yòng)打杆或彈簧頂著。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(mó),要不然母模刀口容易崩掉(diào)或(huò)者不脫料。內脫(tuō)的力量要足夠(gòu)大,才能把產品從母模裏麵(miàn)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程過程中,在不同的工(gōng)位上(shàng)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師傅來(lái)操作,但是生產起來效率很高(gāo),打得速(sù)度快的話一個小時可以生產上千個(gè)產(chǎn)品,節(jiē)省人工和時(shí)間成本,產(chǎn)品報廢率較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在一套衝壓模具中,需要用到比較多的彈性材料,其中包括各種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等,按照不同的(de)需要選(xuǎn)用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通(tōng)的扁線彈簧就可以(yǐ)了,比如棕(zōng)色彈簧,也(yě)稱為咖啡色彈簧;如果力量不(bú)夠就加氮氣(qì)彈簧,當然成本要高一(yī)點(diǎn);優力膠一般用於拉深(shēn)模具、整形模具(jù)、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(qì)彈簧(huáng)。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂變形就好了(le)。優力膠的特點就(jiù)是力量比較均(jun1)衡,然而其壽命比較短,生(shēng)產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因(yīn)此一般比較少用,通(tōng)常比(bǐ)較常用(yòng)氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括(kuò)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(xì)著模具生產(chǎn)是否順利、打出來的(de)產品是否合格等。彈簧力量小了,有可能會造成產品變(biàn)形、模具不(bú)脫料、產品(pǐn)不好從模具裏麵拿出來、帶料(liào),刀口、衝(chōng)頭容(róng)易磨損等各種問題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色(sè)、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色(sè)不同,力量大小就不同(tóng),壓縮量也不同。
有(yǒu)一個土方法可以計算彈簧的壓縮量,那是我剛進廠學模具(jù)不久,對(duì)模具還不怎麽懂,我師父教我的:事先測量(liàng)一下彈簧的總高度,再把彈(dàn)簧放台虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測量一下彈簧被夾死之後剩下的長度,再用彈簧的總長度(dù)減去這個數,再除以(yǐ)總長(zhǎng)度即可,此方法任何彈簧通用,比如棕色彈簧長度為60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右,然後你再(zài)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(jiù)是它的壓縮量。
彈(dàn)簧按(àn)照不同生產次數,比如(rú)100萬次、50萬次(cì)、30萬次,壓縮量(liàng)選的越大,彈簧壽命越短(duǎn),模具壽命(mìng)也就越短(當然彈簧打壞了是可以換的),模具(jù)生產一段時(shí)間可能彈簧(huáng)就沒力了,質量差一點的彈簧還有可(kě)能(néng)斷在模具裏麵(miàn)。一般按照30萬次來計算(suàn)彈簧的壓縮量(liàng),也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒(méi)力了,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(lái)計算的話,隻能保證彈簧(huáng)不打爆(bào)在模具裏麵。模具壓得死一點,對產(chǎn)品平麵(miàn)度也(yě)有好處。
具體的壓縮量如下表:
顏(yán)色 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠(lǜ)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(這個彈簧可以壓下去(qù)多少),彈簧的最大壓(yā)縮量等於彈簧的自由高(gāo)度乘以彈簧(huáng)的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它(tā)的最大壓縮量為:60*24%約等於(yú)14,這根彈簧最大可以壓(yā)下去14個毫米,它的最大行程是14個毫米,模具的行程必須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就可能會失效、變形,還有可能打斷(duàn)在模(mó)具(jù)裏麵,或模具打爆,衝床壓不下(xià)去等。
模(mó)具(jù)組立之前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓縮量是否合適,這樣在試模的時候才不用擔心模具會出問題、打爆(bào)等。