★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝(chōng)模、五金模具(jù)、五金衝壓模具,意思差(chà)不多都(dōu)是一樣的。是指利用固定在衝床或(huò)壓力機上的模具對金屬(shǔ)或非金屬板材施加一定的壓力,使材(cái)料產生分離或(huò)成型,從而(ér)獲得一定(dìng)尺寸要求、外觀質(zhì)量合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種,我這裏主要是針(zhēn)對我(wǒ)熟悉的五金衝壓模具來講。
通過模具加工出來的產品,尺(chǐ)寸、外觀都基本一樣,沒什麽大的區別,因為能快速成型,生產效率高,產品質量穩定(dìng),精度符合要求,材(cái)料利用(yòng)率高,操作簡單、工人(rén)勞動強度低,對操作工人技術(shù)要求不高,一般人隻要(yào)一進來,跟著別人學習操作(zuò)一兩(liǎng)天,很快就(jiù)能上手,有的甚至(zhì)不(bú)用一兩天(tiān),幾分鍾就能學會。如果是產(chǎn)線主機手(shǒu),要學(xué)會操作衝床、送料機、整平(píng)機(jī)、拆模架(jià)模等,都是(shì)一些很簡(jiǎn)單的(de)活,有力氣、肯吃(chī)苦耐勞就行。
平時注意安全不要隨便往模具裏麵(miàn)放任何的東西(xī)在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏(lǐ)邊,有模修來修過模具(專業(yè)術語(yǔ):修模)之後,你打之前就要看好了,看(kàn)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錯誤的,不過你也要注意一(yī)下。別把模具(jù)打壞了、或者把身上手上哪裏傷(shāng)著了,幹這個切記(jì)注意安全,一不小心模具裏麵東西忘(wàng)記拿(ná)出來了,衝床打下來就有可能把模具(jù)打壞,萬一裏麵(miàn)的東西要是飛出來(lái)了?,人有可能(néng)也(yě)會受傷。
有時候叉車叉模(mó)具的時候,沒叉好(hǎo),模具掉下來了,這個時候千萬別用手去扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車吊模具(jù)的時候(hòu)也要注意離模具(jù)遠一點,小心模具晃過來碰著了就(jiù)不好了。
搞模(mó)具這行、或與模具打(dǎ)交道經常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全事項。
★衝壓模具的結(jié)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(jù)不(bú)同的產品(pǐn)特點及需求設計相應的模(mó)具(jù),不(bú)同的(de)模具結構,它的功能也不同,生產出來的產品也不同,總(zǒng)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(jié)構是不變的,無外乎是若幹個模板、入(rù)塊和標準(zhǔn)件。
模具一(yī)般是由若(ruò)幹模板和零(líng)件(我們稱之為入塊、或入(rù)子)還有標準件組裝而成。
一般(bān)的衝壓模具結構,具體的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上模的模板有:
上托板,上墊腳,上(shàng)模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(bǎn)(PHU)止擋板(PPS),脫料板(bǎn)(PSU);
下模的模板(bǎn)有:
下模(mó)板(DIE),下墊板(LBD),下模(mó)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,下脫料板(bǎn),下止擋板,下夾板,公模,母模等;
一些模(mó)具零件有:
上模的入子,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(sī)、線簧、等高套、導柱(zhù)、導套(tào)、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定位、節距(jù)定(dìng)位、外限位柱、內限位柱(zhù)等;
★衝壓模具的編(biān)號
衝壓模具(jù)編號,一般是這樣寫(xiě)的(舉例(lì)):
工(gōng)程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後(hòu)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(dài)表鉚合模,比如鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模(mó),0125代表模具編號,前麵的F代表年份(fèn),哪一(yī)年生產出來的模具,就用代表哪一年的(de)編(biān)號說明,如:F0125、G0125,如果F代(dài)表2010年,那麽2010年生產的模具F0125可以簡稱:125模具,接下來2011年生產的模具,則(zé)是G開頭,此時你再說125模具,那別人多半以為是G0125模具了。
其它的比如上(shàng)夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如(rú)果這個連續(xù)模(mó)有兩段的(de)話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明,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
關於其它的編號,這(zhè)裏沒有解釋到的,簡單做一下說明:
一套完整的衝壓模(mó)具結構從上到下應該是:
加(jiā)工代號
模板
其它
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(chuáng) U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大(dà)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(bǎn) 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(liào)板入塊 L:車(chē)床 AXD 上模(mó)板入塊 D:搖(yáo)臂鑽床 DIE 下模(mó)板 DPI 下(xià)模入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊(diàn)腳 - - B1D 下(xià)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(liào)及選用(yòng)
衝壓所用材料的性質與衝壓(yā)生產的關係(xì)非常密切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質(zhì)量和產品使用(yòng)壽命,還影響組織均衡生(shēng)產和衝壓件(jiàn)生產(chǎn)成本。
在選定衝壓件的材料時,不僅要考(kǎo)慮使用性能(néng),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如下。
1、具有良(liáng)好的衝壓成型性能
對(duì)於成型工序,比如拉伸、折彎(wān)、打段差、凸包等,材(cái)料應(yīng)具有良好的(de)衝壓成型性能,即應有(yǒu)良好的抗破裂性、良好的貼(tiē)模性和定形性,否(fǒu)則產品容易產生變形(xíng)、破(pò)裂等,造成修模(mó)的困難。對於分離工序,則要求材料具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應光潔平整,無缺(quē)陷損傷。表麵質(zhì)量好的材料,成型時(shí)不易破裂,不易擦傷模具,製件的表麵(miàn)質(zhì)量也(yě)好。
3、材料的厚度公差應(yīng)符合國家標準
因為一定的(de)模(mó)具間隙僅適用於一定厚度範圍的材料,若材料厚度公差太大;不僅直接影響製件的質量,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(dà)而引起模具或壓力機的損壞。
衝(chōng)壓常用(yòng)材料及選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中(zhōng)最常用的材料是金屬材料(包括黑色金屬和(hé)有(yǒu)色(sè)金屬),但有時(shí)也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通(tōng)碳素(sù)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(gāng)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)料的供應狀態一般是各種規格的板料(liào)和(hé)帶料。板料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(dà),可(kě)用於大型零件的衝壓,也(yě)可以將板(bǎn)料按(àn)排樣尺(chǐ)寸剪裁成條(tiáo)料後用於中小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的寬(kuān)度,展開長度可達幾十米,成卷狀供應,適應於連續模大批量生產的(de)自動送(sòng)料。
關於各種材料的牌號(hào)、規(guī)格和性能,可查閱有(yǒu)關手(shǒu)冊和標準。
2、衝壓材料(liào)的合理選用
衝壓(yā)材料的選(xuǎn)用(yòng)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(yòng)要求合理選(xuǎn)材
所選材料應(yīng)能使衝壓件(jiàn)在機器(qì)或部件(jiàn)中正常工作,並具有一(yī)定的使用壽命。為(wéi)此,應根據衝壓件的使用條件,使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐(nài)熱性(xìng)等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對於(yú)任何一種衝壓件,所選的材料應能按照其衝壓工藝的要求,穩定地成形出不至於開裂或起皺的合格產(chǎn)品,這是最(zuì)基本也是(shì)最重要的選(xuǎn)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可(kě)能條件,選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板料進(jìn)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(bǐ)較直觀,但帶有(yǒu)較大的 盲(máng)目性。
②分析與對比。在分析衝壓變(biàn)形性質的基礎(chǔ)上,把衝壓成型時的最大(dà)變形(xíng)程(chéng)度與板料衝壓成型性(xìng)能所允許采用的極限變形程度進行對比,並以此作為依(yī)據(jù),選取適合於該種零件衝壓工藝要(yào)求的(de)板材。
另外,同(tóng)一種牌號或(huò)同一厚度的板(bǎn)材,還有冷軋和熱(rè)軋之分。我國國產板材中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與熱(rè)軋板相(xiàng)比(bǐ),冷軋板(bǎn)尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致(zhì)密,衝壓性能更優。(注:t在(zài)模具中一般代表(biǎo)厚度,例如模板(bǎn)的厚(hòu)度、材料的厚度均可(kě)以用t來表(biǎo)示。)
(3)按經濟性要求合(hé)理(lǐ)選材
所選材料(liào)應在滿足使用性能及衝(chōng)壓工藝要求的前提下,盡量價格低廉,來源方便,經濟性好,以降低衝壓件的成本(běn)。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的分類,一般(bān)我們可以簡單的把它分為兩種,即工(gōng)程(chéng)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(yī)下這些模具的結構和(hé)作用;
工程模:也稱為“單工序模(mó)”,是指在衝壓的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的模(mó)具。這一工程打完了之後,需要人工或用機械(xiè)手(shǒu)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(shēng)產,直(zhí)到(dào)模(mó)具的最後一個工序打(dǎ)完(wán),整個產品才(cái)算完成。這種(zhǒng)模具維修起來(lái)簡單(dān),但生產起來費時(shí)費力,需要花費(fèi)較多的人工和時間(jiān)成本,產品報廢率較高。
複合模:常見(jiàn)的複合(hé)模具結構有有複合下料、複合拉(lā)伸等,這種模具結構和(hé)別的工程模結構(gòu)略有不同。其(qí)凸模(mó)(也稱為公模或衝頭)設計在下(xià)模,其它幾塊模(mó)板依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫(tuō)料板(外脫),上模依次是母(mǔ)模(或刀口)、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(liào)的複合模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即可(kě),不可(kě)以低於母模(mó),要不然母模刀口容(róng)易(yì)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(mó)裏麵頂出來,一般如果材料比較厚的話,我(wǒ)們上麵裝的是氮氣彈簧。
連(lián)續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一次行程過(guò)程中,在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上衝壓工序的模具,這種模具維(wéi)修難度較大,需要經驗豐富的鉗工師傅來操作,但是生產起(qǐ)來效率很高,打得速度快的話一個小時可以生產上千個產品,節省人工和(hé)時間成(chéng)本,產品報廢率較低。
★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,按照不同的需要選用不同的彈性材料。像折彎、衝(chōng)孔一般用普通的扁線彈簧就可以了(le),比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧(huáng);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具、整形模具、或整平麵(miàn)度用。
拉深模具(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(bān)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。優力膠的特點(diǎn)就是力量(liàng)比較均衡,然(rán)而其壽命比較短,生產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉(diào)了,因此(cǐ)一般(bān)比較少用,通(tōng)常比較常用氮氣彈(dàn)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(de)目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關係著模具生產是否順利、打出(chū)來的產品是否合格等。彈簧力量(liàng)小了,有可能會造成產品變形、模具不脫料(liào)、產品不好從(cóng)模具裏麵拿出來、帶(dài)料,刀口、衝頭容易磨損(sǔn)等各種問題。
扁(biǎn)線彈簧一般按顏色劃分為:棕(zōng)色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色不同,力(lì)量大小就不同,壓縮量也不同。
有一個土方法可以計(jì)算彈簧(huáng)的壓縮量,那是我剛進廠學模具不久,對模具還不怎麽懂,我師父教我的(de):事先(xiān)測量一下彈簧的總高度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖死,然後(hòu)用卡尺測量一下彈簧被(bèi)夾死之後剩下的長度,再用彈(dàn)簧的總長度減去(qù)這(zhè)個數,再除以總長度即可,此方法任何彈簧(huáng)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,然後你再用60減去45.6等於14.4,再用14.4除以60,結(jié)果等於(yú)0.24,這就是它的壓縮量。
彈簧按照不同生產次數,比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大,彈簧(huáng)壽命越短,模具壽命也就越短(當然彈(dàn)簧(huáng)打壞了是可以換的),模具生產一段時間可能彈簧就沒力了,質量差一點(diǎn)的彈簧還有可能斷在模具(jù)裏麵(miàn)。一般按照30萬次來計算彈簧的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了,當然(rán)一般的衝壓模具壽命都沒那麽長,也可以按最大壓縮量(liàng)來計算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保證彈簧不打爆(bào)在模具裏麵。模具壓得死一點,對產品平麵度(dù)也有(yǒu)好處。
具體的壓縮量如下表:
顏色 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈簧(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% 藍色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大(dà)壓縮量(liàng)(這個彈簧可以壓下去多少),彈簧的(de)最大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈簧的最(zuì)大壓縮(suō)比,例如棕色彈簧,長度(dù)為60mm,那麽它的最大壓縮量為:60*24%約等於14,這(zhè)根彈簧最(zuì)大可以壓(yā)下去14個毫米,它的(de)最大行程是14個毫米,模具的行程必須(xū)小於14個毫米,超過14個毫米,彈(dàn)簧就(jiù)可(kě)能會失效、變形,還有可能(néng)打斷在模具裏麵(miàn),或模具打爆,衝床(chuáng)壓不下去等。
模具組立之前(qián),也就是裝(zhuāng)模(mó)之(zhī)前,必須先計算一下彈簧的壓縮量是否合適,這樣在試模(mó)的時候才不用擔心模具會出問題、打爆等。