★衝壓模具的概念(niàn)
衝壓模具(jù),也稱(chēng)衝模(mó)、五(wǔ)金模具、五金衝壓模具,意思差不多都是(shì)一樣(yàng)的。是指利用(yòng)固(gù)定在衝床(chuáng)或壓力機上的模具對金屬或非金屬板材施加(jiā)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(gé)的(de)零件的壓(yā)力加(jiā)工方法。模具分為很多種(zhǒng),我這裏主要是針對我熟悉(xī)的五金衝壓模具來講(jiǎng)。
通過模具加工出來的產品,尺(chǐ)寸、外觀都基本一樣,沒什麽大(dà)的區別,因為能快速成型,生(shēng)產效率高,產品質量穩定,精度符合要求(qiú),材料利用(yòng)率高,操(cāo)作簡單(dān)、工人勞(láo)動強度低,對操作工人技術要求不高(gāo),一般人隻要一進來,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(néng)學會。如果是產線主機手,要(yào)學會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等(děng),都是一些很簡(jiǎn)單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意安全不要隨便往模具裏麵放(fàng)任何的東西在裏麵,扳手啊(ā)、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏邊,有模修來修(xiū)過模具(專業術語:修模)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)般模修是不會犯這樣的錯誤的,不過你也要(yào)注意一下。別把模具打(dǎ)壞了、或(huò)者把身上手(shǒu)上哪裏傷著了,幹(gàn)這個切記注意安全,一不小心模具裏麵東西忘記拿出來(lái)了,衝床打下(xià)來就有可(kě)能把模(mó)具打壞,萬一裏麵(miàn)的東西(xī)要是(shì)飛出來了?,人有(yǒu)可能(néng)也會受傷。
有時候叉車叉模(mó)具的時候,沒叉好,模具掉下來了(le),這個時候千萬別用手(shǒu)去扶(fú),讓遠一點,模(mó)具摔壞了沒事,別(bié)把人(rén)砸到了;天車吊模具的時候也要注意離模具遠一點,小心模具晃過來碰著了就不好了。
搞模具這(zhè)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(xiē)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,模具結構大同小異,根據不同的產品特點及需求設計相應的(de)模具,不同的模具結構,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(zá)的。但是不管結構(gòu)怎麽複雜,它的基本結構是不變(biàn)的,無外乎是若幹(gàn)個模板、入塊(kuài)和標(biāo)準(zhǔn)件。
模具(jù)一般是由若幹模板和零件(我們(men)稱之為入(rù)塊、或入子)還有標準件組裝而(ér)成。
一般(bān)的(de)衝壓(yā)模(mó)具結構,具體的模(mó)板從(cóng)上到(dào)下(包括代碼編號)是(shì):
上模的模板(bǎn)有:
上托(tuō)板,上墊腳(jiǎo),上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下(xià)模(mó)的模板有:
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(tuō)料板,下止擋板,下夾板,公模,母模等;
一些模具(jù)零件有:
上(shàng)模的入子,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、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、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定位、節距定位、外限位柱、內(nèi)限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具編號,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RAH,R代表工程模,H代表總共有八套(從(cóng)A-H,分(fèn)別(bié)是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或RBB代表鉚(mǎo)合模,比如鉚螺(luó)柱(zhù)、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,哪一年生產出來的模具,就用代表哪一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代(dài)表2010年,那麽2010年生產的模具F0125可以簡(jiǎn)稱:125模具,接下來2011年生產(chǎn)的模具(jù),則是G開頭,此時你再說125模具,那別人多半以為(wéi)是G0125模具了(le)。
其它的比如上夾板(PHU),編(biān)號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果(guǒ)這個連續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號(hào)後麵用A和B來說(shuō)明,那麽第(dì)一(yī)段的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾(jiá)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(zuò)一下說明:
一套完整的衝壓模具結構從上到下應該是:
加工(gōng)代(dài)號(hào)
模板
其它
編號 中(zhōng)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 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上(shàng)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 上模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 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(diàn)板 - - LPD 下模座 - - B2D 下(xià)墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代(dài)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
衝壓所用材料的性質與衝壓生產的關係非常密切(qiē),其性質直接影響衝壓工藝設(shè)計、衝壓(yā)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(chéng)本。
在選定衝壓件的(de)材料時,不僅(jǐn)要考慮使用性能,還應滿足衝壓加工和後續工(gōng)藝性能要求。衝壓(yā)加工對材料的基(jī)本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型(xíng)性(xìng)能
對於成型工序,比(bǐ)如拉伸、折彎、打段差、凸包等(děng),材料應具有良好的衝壓成型性能(néng),即應有良好的抗破裂性、良(liáng)好的貼模性(xìng)和定形性,否則(zé)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(jù)有較高的表麵質量
材(cái)料表麵應光潔(jié)平整,無(wú)缺陷損傷。表麵質量好的材料,成型時不易(yì)破裂,不易擦(cā)傷(shāng)模具,製(zhì)件的表麵(miàn)質量也好。
3、材料的厚度公(gōng)差應符(fú)合國家(jiā)標準
因為(wéi)一定的模具間隙僅適用於一定厚度範圍的材料,若材料厚度(dù)公差太大;不僅直接(jiē)影響製件的質(zhì)量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整(zhěng)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(jī)的損壞。
衝壓常(cháng)用材料及選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產(chǎn)中最常用的材料是金屬材料(包括黑色金屬和(hé)有色金屬),但有時也用非金屬材料。其中(zhōng)黑色金屬主要有(yǒu)普通碳素結構鋼、優質碳(tàn)素結構鋼、合金結構鋼、碳(tàn)素工具鋼、不鏽鋼(gāng)、電工矽鋼等;有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅(tóng)、鋁等;非金屬材料有紙板、層(céng)壓板、橡膠板、塑料(liào)板、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬材料的(de)供應狀態一般是各種規格的板(bǎn)料和帶料。板料可用於工程模的生產,帶料(卷料)用於連(lián)續模的生產,也可以用於工程模的生產。板料(liào)的尺寸較(jiào)大,可用(yòng)於大型零件的衝壓,也可以將板料按排(pái)樣尺寸剪裁成條料(liào)後用於中小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格(gé)的寬度,展開長(zhǎng)度可達幾十(shí)米,成卷(juàn)狀供應,適應於連續模(mó)大批量(liàng)生產(chǎn)的自動送料。
關於各種材料的(de)牌號、規格和性(xìng)能,可(kě)查閱有關(guān)手冊和標準。
2、衝壓材料的(de)合理選用
衝壓(yā)材料的選(xuǎn)用要考慮衝壓件的使(shǐ)用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝(chōng)壓件的使用要求合理選材
所選(xuǎn)材料應能使衝壓件在(zài)機器或部件中正常(cháng)工作,並具有一(yī)定的使用壽命。為此,應根據衝壓件的(de)使用條件(jiàn),使所選材料滿足相應強度(dù)、剛度、韌性(xìng)、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝(yì)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壓工藝的要(yào)求,穩定地(dì)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(chóng)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(wǎng)的生產經驗及可能條件,選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板(bǎn)料進行試衝,最後選擇(zé)沒有開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這種方法結果比(bǐ)較直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分(fèn)析與對比。在分析衝壓變形性質(zhì)的基礎上,把衝壓成型時的最大變形程度與板料(liào)衝壓(yā)成型性能所允許(xǔ)采用的極限變形程度進行對比,並以此(cǐ)作為依(yī)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(hòu)度的(de)板材,還有冷軋和熱軋(zhá)之分(fèn)。我國國產板材中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄(báo)板(t<4mm)為冷軋板(也有(yǒu)熱軋板)。與(yǔ)熱軋板相比,冷軋板尺寸精確,偏差小,
表(biǎo)麵缺陷少,光亮,內部組織致密,衝壓性能更優。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模板的厚度(dù)、材料的厚度均可以用t來表(biǎo)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衝壓工藝要求的前提下,盡量價格低廉,來源方便,經濟(jì)性好,以降低衝(chōng)壓(yā)件的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的分類,一般我們可以簡單的把它分為兩種,即工程模和連續模;
工程模又可以分為複(fù)合模、拉伸模、鉚合模等(děng),下麵(miàn)簡單介紹一(yī)下這些模具的結構(gòu)和作(zuò)用;
工程模:也稱為(wéi)“單工(gōng)序模”,是指在衝壓的一次行程中,隻能完成一個(gè)衝(chōng)壓(yā)工序的模具。這一工程打完了之後,需要人工或用機械手把產品(pǐn)從模具裏(lǐ)麵取出來,然後放到下一站的模具裏麵繼續生產,直到模具的最後一個工序打完,整個產品才算完成。這(zhè)種模(mó)具維修起來簡單,但生產起(qǐ)來費時費力,需要花費較多(duō)的人工和時間成本,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(lā)伸等,這種模具結構和別的工(gōng)程模結構略有(yǒu)不同。其凸模(也稱為公模(mó)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(hé)下脫料板(bǎn)(外脫),上模依次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用等高套筒(tǒng)掛在上墊(diàn)板上麵,然後用打杆或彈簧頂著。比如用(yòng)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,要不然母模刀口容易崩掉或者不脫(tuō)料。內脫的力量要足夠大(dà),才能把產品從母模裏麵(miàn)頂出來,一般如果材(cái)料(liào)比較厚的話,我們上麵裝的是氮氣彈(dàn)簧。
連續模:也稱“級進模(mó)”,是指(zhǐ)在衝壓的一次(cì)行程過程中,在不同的工(gōng)位上同時完成兩道或兩道以上(shàng)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(shī)傅來操(cāo)作,但是生產起(qǐ)來效率很高,打得速度快的(de)話(huà)一個(gè)小時可(kě)以生產上千個產(chǎn)品,節省人工和時間成(chéng)本,產品報廢(fèi)率較低。
★彈簧(huáng)的壓縮量和計算
在一套衝壓模具中,需要用到(dào)比較多(duō)的彈性材料,其中包括各(gè)種不同規格的彈簧、優力(lì)膠、氮氣彈簧等,按(àn)照不同的需要選用(yòng)不同的彈性材料(liào)。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高一點;優力膠一般用於拉深模(mó)具、整形模具、或整平麵度用。
拉深模具用優力膠(jiāo)非(fēi)常不錯(cuò),當然也可以(yǐ)選用氮氣彈簧(huáng)。其他的像頂料銷、浮塊、兩(liǎng)用(yòng)銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂(dǐng)出印子、頂變形(xíng)就好了。優力膠的特點就是力量比(bǐ)較均衡,然而其壽命比較(jiào)短,生產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一(yī)般比(bǐ)較少用,通常比較常用氮氣彈簧。整平(píng)麵度(dù)優力膠用(yòng)的多。
彈(dàn)簧包括扁線彈簧、線簧等(děng),彈簧的目的(de)就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關係著模具生產是(shì)否順利、打出來(lái)的產品(pǐn)是否(fǒu)合格等。彈簧力量(liàng)小了,有可能會造成產品變形、模具(jù)不脫(tuō)料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝頭容(róng)易磨(mó)損等各種問題。
扁線(xiàn)彈簧一般按顏色劃分為(wéi):棕(zōng)色、綠色、紅色(sè)、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色(sè)不同,力量大小就不同,壓縮量也不同。
有一個土方法可以計算彈簧的壓縮(suō)量,那是我剛(gāng)進廠學模具不久,對模具還不怎麽懂,我師父(fù)教我的:事先測量一下(xià)彈簧的總高度(dù),再把(bǎ)彈簧放台虎鉗中,鎖死,然後用卡(kǎ)尺測量一下彈簧被夾死之後剩下(xià)的長度,再用彈簧的總長度減(jiǎn)去(qù)這個數,再除以總(zǒng)長(zhǎng)度即可,此方法任何彈(dàn)簧通用,比如(rú)棕色彈簧長度為60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右,然(rán)後你再用60減(jiǎn)去45.6等於14.4,再用14.4除以60,結果等於(yú)0.24,這就(jiù)是它的壓縮量。
彈簧按照(zhào)不同生產次(cì)數,比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具壽命也就越短(當然彈簧打壞了是可以換的(de)),模具生產一段時間(jiān)可能彈簧就沒(méi)力了,質量差一(yī)點(diǎn)的彈簧還有可能斷在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧(huáng)的(de)壓縮量,也就是說模具打30萬次彈簧可(kě)能就沒力了,當然一般的衝壓模(mó)具壽命(mìng)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(de)話,隻能保(bǎo)證彈(dàn)簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點,對(duì)產品(pǐn)平(píng)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(suō)量 棕色(sè)彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色(sè)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(這個彈簧可以壓下(xià)去多少(shǎo)),彈簧的最大壓縮(suō)量等於彈簧的自由高度乘以彈簧的(de)最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓縮(suō)量(liàng)為:60*24%約等於14,這(zhè)根彈簧最大可(kě)以(yǐ)壓下(xià)去14個毫米,它的最大行程是(shì)14個毫米,模具(jù)的行程必須小(xiǎo)於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就可能會失效(xiào)、變形,還有可能打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝床(chuáng)壓不下去等。
模具組立之前,也就是裝模之前,必(bì)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(yòng)擔心(xīn)模具會出問題、打爆等。