★衝壓模具的(de)概念(niàn)
衝壓模具,也稱衝模、五金模具、五金(jīn)衝壓模(mó)具,意思差(chà)不多都是(shì)一樣的。是(shì)指利(lì)用固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力,使材料產生分離或成型,從而(ér)獲得一定(dìng)尺寸要(yào)求、外觀質量(liàng)合格的零件的(de)壓力加工方法。模具分為很(hěn)多種(zhǒng),我這裏主要是針(zhēn)對(duì)我熟悉(xī)的(de)五金衝壓模具來講。
通過模具加工出(chū)來的產品,尺(chǐ)寸、外觀(guān)都基本一(yī)樣(yàng),沒什麽大的區別,因為(wéi)能(néng)快速成型,生(shēng)產效(xiào)率高,產品質(zhì)量穩定,精度符合要求,材料利用率高(gāo),操作簡單、工人勞動強度低,對操作工(gōng)人技(jì)術要(yào)求不高,一般人隻要一進來,跟著別人學習操作一兩天(tiān),很快就能(néng)上手,有的甚至不用一兩天(tiān),幾分鍾就能學會。如果是產線主機手,要學會(huì)操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等,都是一些很簡單的(de)活,有力(lì)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(miàn),扳手啊(ā)、剪刀(dāo)啊、其它工具等不要放模具裏邊,有模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打之前就要看好了(le),看他們有沒有把東(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(nǐ)也要注意一下(xià)。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著了,幹這個切記注意安全,一不小心模具裏(lǐ)麵東西忘記拿出來了,衝床打下來就有可能把模具打壞,萬一裏麵的東西要是飛出來了?,人有可能也會(huì)受傷。
有時候叉車(chē)叉模具的(de)時候(hòu),沒叉好,模具掉下來了,這個時候千(qiān)萬別用手去扶,讓遠一(yī)點(diǎn),模具摔壞了沒事,別把人砸(zá)到了(le);天車吊模具的時候也要注意離模具遠一(yī)點,小心模(mó)具(jù)晃過來碰(pèng)著了就不好了。
搞模具這行、或與模具打交道經常(cháng)容易(yì)出(chū)事,新人進廠特別要注意這些安全(quán)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(jié)構大同小異,根(gēn)據不同的產品特點及需求(qiú)設計相應的模具,不同的模具結構,它的功能也不同,生產出(chū)來的產品也(yě)不同,總的來說有簡單的,有複(fù)雜的。但是不管結構怎麽(me)複雜,它的(de)基本結構是不變的,無外乎是若幹個模板、入塊和標準件。
模具一(yī)般是由若(ruò)幹(gàn)模板和零件(我們稱之為入塊、或入子)還有標(biāo)準件組裝而成。
一般的衝壓模具結構,具體的模板從(cóng)上(shàng)到下(包括代碼編號)是:
上模的模板有(yǒu):
上托板,上墊腳(jiǎo),上模(mó)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(bǎn)(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板;
其它的(de)比較不(bú)常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板(bǎn),下止擋板,下夾板,公模,母模(mó)等;
一些模具零件有:
上模的入(rù)子,入塊:夾板入塊、脫料(liào)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(jiǎo)螺絲(sī)、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷(xiāo)、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定位、節距(jù)定位、外限位(wèi)柱、內限位(wèi)柱等;
★衝(chōng)壓模具的編(biān)號
衝壓模(mó)具編號,一般是這樣寫的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的(de)RAH,R代表工程模,H代表總共有(yǒu)八套(tào)(從(cóng)A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套(tào);RAA或RBB代表鉚合模,比如鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續(xù)模(mó),0125代表模具編號,前麵的F代表年(nián)份(fèn),哪一年生產出來的模具,就用代表哪(nǎ)一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年生產的(de)模(mó)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(nǐ)再說125模具,那別人多半以為是G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾(jiá)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(miàn)用A和B來說明(míng),那麽第一段的(de)夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二(èr)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,這裏沒有解釋到的,簡單做一下說明(míng):
一(yī)套完整的衝(chōng)壓模具結構從上到下(xià)應該是:
加工代號
模板
其它
編號(hào) 中文名稱 編(biān)號 中(zhōng)文名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下(xià)脫料(liào)板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電(diàn) 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 脫料板 PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上模板入(rù)塊(kuài) D:搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊(diàn)板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示這(zhè)個編號不常見或很少用到(dào)
★衝壓常用材料及選用
衝壓所用材料的性質與(yǔ)衝壓生產的關係非常(cháng)密切,其性質直(zhí)接影響(xiǎng)衝壓工藝設計、衝壓件質量和產(chǎn)品使用壽命,還影響組(zǔ)織均衡生產和衝(chōng)壓件生產成本。
在選定衝壓件的材料時,不僅要考慮使用性能,還應滿足衝壓加工和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成型工序,比如拉伸(shēn)、折彎(wān)、打段差、凸包等,材料(liào)應具有良好的(de)衝壓成型性能,即應有良好的抗破裂性、良好的(de)貼模性和定(dìng)形性,否則產品容易產生變形、破裂(liè)等(děng),造成修模的困(kùn)難。對於分離工序(xù),則要求材料具有一定的塑(sù)性。
2、具有較高的(de)表麵質量
材料表(biǎo)麵應光潔平整,無缺陷損傷。表麵質量好的材料,成型時不易破(pò)裂,不易擦傷模具,製件的表麵質量也好。
3、材料的厚度(dù)公差應符合國家(jiā)標準
因為一定的模具間隙僅適用於一定厚度(dù)範圍的材料,若材料厚度公差太大;不僅直接(jiē)影響製件的質量,還可能導(dǎo)致廢品的出現(xiàn)。在校正(zhèng)彎曲(qǔ)、整形(xíng)等工序中,有可能因厚度正(zhèng)偏差過大而引起模具或壓力機的損(sǔn)壞。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常用材料(liào)
衝壓生產中(zhōng)最常(cháng)用的(de)材料是金屬材料(包括黑色金屬和有色金(jīn)屬),但有時也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通(tōng)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(yǒu)色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料有(yǒu)紙板、層壓板(bǎn)、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬材(cái)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(shēng)產,帶料(卷料)用於連續模的生產,也(yě)可以用於工程模的生產。板料的尺寸較大,可用於(yú)大型零件的衝壓,也可以將板料按排樣尺寸(cùn)剪裁成條料(liào)後用於中小型零件(jiàn)的衝壓;帶料(又稱卷料)有各(gè)種(zhǒng)規格的寬度,展開長度可達幾(jǐ)十米,成卷狀供應(yīng),適應於連續(xù)模大批量生產的自動送(sòng)料。
關於各種材料(liào)的牌號、規格和性能,可查閱有關手冊(cè)和標準。
2、衝壓材料(liào)的合理(lǐ)選用
衝壓材料的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件的使用要求合(hé)理選材
所選材料應能(néng)使衝壓件在機器或部件中正常工作,並具有(yǒu)一定的(de)使用壽命。為此,應根據衝(chōng)壓件的使用條件,使所選材(cái)料滿足相應(yīng)強(qiáng)度、剛(gāng)度(dù)、韌性、耐蝕性(xìng)和耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝(chōng)壓工藝要求合理選材
對於任何一種衝壓件,所選的材料應能(néng)按照其衝壓工藝的(de)要求,穩定地成形出不至於開裂或起皺的合格產品,這是最基本也是最重要的選(xuǎn)材(cái)要求。為此(cǐ),可用以下方法合理選材。
①試衝。根據以往的生產經驗及可能條(tiáo)件,選擇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、其廢品率低的一種。這種方法結果比較直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分析與對(duì)比。在分析衝壓變形性質的基礎上,把衝壓成(chéng)型時的最大變(biàn)形程度(dù)與板料衝壓成(chéng)型(xíng)性能所允許采用的極限(xiàn)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(lěng)軋和熱軋之分。我國國(guó)產板材中,厚板( t>4mm)為熱(rè)軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與熱(rè)軋板(bǎn)相比,冷軋板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致密,衝壓性能更優。(注:t在模具中一(yī)般代(dài)表厚(hòu)度,例如模板的厚度、材料的厚度均可以用t來表示(shì)。)
(3)按經濟性要求合理選材
所選材料應在滿足使用性能及衝壓(yā)工藝要求的前提下,盡量價格低廉,來源方便,經濟性好,以降低衝(chōng)壓件的成本。
★衝壓(yā)模具的分類
衝壓模具的分類,一(yī)般我們可以簡單的把它分為兩種,即工程模和連續模;
工程模又可以分為(wéi)複合模、拉(lā)伸模、鉚合模等,下(xià)麵簡單介紹一下這些(xiē)模具的結構和作(zuò)用;
工程模:也(yě)稱為“單工序模(mó)”,是(shì)指(zhǐ)在衝壓的一次行程中,隻能(néng)完成一個衝壓(yā)工序的(de)模具。這一工程打完了之後,需(xū)要人工或用機械手把產品從模具裏麵取出來,然後放到下一站的模具裏麵繼續(xù)生產,直到模具的最後一個工序(xù)打完,整個產品才算完成。這種模具維修(xiū)起來簡單,但生產起來費時費力,需要花費較多的人工和時間成本,產品報廢(fèi)率較高。
複(fù)合(hé)模:常見的複合模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有不同。其凸模(mó)(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(xià)脫料板(外脫),上模依次是母模(mó)(或刀口(kǒu))、內脫板和上墊板構成,內脫使用(yòng)等高套(tào)筒掛在上墊板上麵,然後用打杆(gǎn)或彈簧頂著。比如用來下料的複合(hé)模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不(bú)可以低於母模,要不然母模刀(dāo)口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,才能把產(chǎn)品從母模裏(lǐ)麵頂出來,一般如果材料比較(jiào)厚的話,我們上麵裝的是氮氣彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是(shì)指在(zài)衝壓的一(yī)次行程過程中,在不(bú)同(tóng)的工位上同時完成兩道或兩道以(yǐ)上衝(chōng)壓工序的模(mó)具,這種模具維修難(nán)度較大,需要經驗豐富(fù)的鉗工師傅來操作,但是生產起來效率很高,打得速度快(kuài)的話一個小時(shí)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(yā)縮量和計算
在一套衝壓模具(jù)中,需要用到比較多的彈性材料(liào),其中包括各種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等,按照不(bú)同的需要選用不同(tóng)的彈性(xìng)材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線(xiàn)彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡(fēi)色彈簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然(rán)成本要高一點;優力膠一般用於(yú)拉(lā)深模具、整形模具、或整平麵度用。
拉深模(mó)具(jù)用優力膠非常不錯,當然也可以選用氮氣彈簧。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(yìn)子、頂變形就好(hǎo)了。優力膠的特點就是力量比較均(jun1)衡,然而其壽命比較短,生產一段(duàn)時間就(jiù)可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較少用,通常(cháng)比較常用氮氣彈簧。整(zhěng)平麵度優力膠用的(de)多。
彈簧包括扁(biǎn)線彈簧、線簧等,彈簧的目(mù)的(de)就是脫料、壓料,彈簧力度的(de)大小,關係(xì)著模具生產是(shì)否順利、打出來(lái)的產品是否合格等。彈簧力量小了,有可能會造成產(chǎn)品(pǐn)變形、模具不(bú)脫料(liào)、產品不好從模具裏麵(miàn)拿出來、帶料,刀口、衝頭容易磨損等各種問題。
扁線彈簧(huáng)一般按顏色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依次(cì)減弱,顏色不同,力量大小(xiǎo)就不同,壓縮量也不同。
有一個土方法可以計算彈簧的壓(yā)縮量,那是我剛進廠學模具不(bú)久,對模具還不怎麽懂,我師父教我的:事先測(cè)量一下彈簧的總高度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖死,然後用卡(kǎ)尺測量一下(xià)彈(dàn)簧被夾死之後剩下的長度,再用彈(dàn)簧的總長度減去這個數,再除(chú)以總長度即可,此方法任何彈簧通用,比(bǐ)如棕色彈簧(huáng)長度(dù)為60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右,然(rán)後(hòu)你(nǐ)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。
彈簧按照(zhào)不同生(shēng)產(chǎn)次數,比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大(dà),彈簧壽(shòu)命越(yuè)短,模(mó)具壽命也就越短(當然彈簧(huáng)打壞了是可以換(huàn)的),模具生產一段時間可能彈簧就沒力了,質量差一點的彈簧還有可能斷在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈(dàn)簧的壓縮量,也就是說模具打30萬(wàn)次彈簧可能就沒力(lì)了,當然一般(bān)的衝壓模具壽命都沒那麽長,也可以按最大壓縮量來計算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保證彈簧不打(dǎ)爆(bào)在模具(jù)裏麵。模具壓得死(sǐ)一(yī)點,對產品(pǐn)平麵度(dù)也有好處。
具體的(de)壓縮量如下表:
顏色 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕(zōng)色彈(dàn)簧(huáng) 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(lán)色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這(zhè)個彈簧(huáng)可(kě)以壓下去多少),彈簧的最大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈簧(huáng)的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓(yā)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(shī)效、變形,還有可能打斷在模具裏麵,或模具打爆(bào),衝床壓不下去等。
模具組立之前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓縮量是否合(hé)適,這樣在(zài)試模的時候才不用(yòng)擔心模具會出問題、打爆等。