一站式精密五金件加工製造
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★衝壓(yā)模具的概念
衝壓模具,也稱(chēng)衝模、五金模具、五金衝壓模具,意思差不多都是一樣的。是指利用固(gù)定在衝床或壓(yā)力機上的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,從而獲得一定(dìng)尺寸要求、外(wài)觀質量合格的零件的壓力加工方法(fǎ)。模具分為很多種,我這裏主(zhǔ)要是針對我熟悉的五金衝(chōng)壓模具來講(jiǎng)。
通過模具加工出來的產品,尺寸、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(chǎn)品質量穩定,精度符合要求(qiú),材料利用率(lǜ)高,操作(zuò)簡單、工人勞動(dòng)強度低,對操作(zuò)工人技術要求不高,一般(bān)人隻要一進來,跟(gēn)著別人學習操作一兩天,很快就能上手,有的甚(shèn)至(zhì)不用一兩天,幾分鍾就(jiù)能學會。如果是產線主機(jī)手,要學會操作衝床、送(sòng)料機(jī)、整平機、拆模架模等(děng),都是一些很簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意(yì)安全不要隨便往模具裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、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(nǐ)打之前就要(yào)看好了,看他們有沒有把(bǎ)東西忘記在模具裏麵,當然一般模修是(shì)不會犯這樣的錯(cuò)誤的,不過你也要注意一下。別(bié)把模具打壞了、或者把身(shēn)上手上哪裏傷著了,幹這個切記注意安(ān)全,一不小心模(mó)具裏麵東西忘記拿出(chū)來了,衝床打下來(lái)就有可能把模具打壞(huài),萬一裏麵的東西要是飛出來(lái)了(le)?,人有可能也會受傷。
有時候叉(chā)車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下(xià)來(lái)了,這個時候千(qiān)萬別用手去扶,讓遠一點,模具(jù)摔壞了沒事(shì),別把人(rén)砸到了;天(tiān)車吊模具的時候(hòu)也要注意離模具遠一點,小心模具晃過來碰著了就不好了。
搞模具這行、或與模具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全事項。
★衝壓模具(jù)的結構介紹
衝(chōng)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(qiú)設計相應的模具,不同的模(mó)具結構,它的功能也不同,生產出來的產品也不同(tóng),總的來(lái)說有簡單的,有(yǒu)複雜的。但是不管(guǎn)結構怎麽複雜,它的基本結構是(shì)不(bú)變的,無外乎是若(ruò)幹(gàn)個模板(bǎn)、入(rù)塊和標準件。
模具一般是由若幹模板和零件(jiàn)(我們稱之為入塊、或入子)還有(yǒu)標準件組裝而成。
一般的衝壓模具(jù)結構,具體(tǐ)的模板從上到下(包括代碼編號)是(shì):
上模的模板(bǎn)有:
上(shàng)托板(bǎn),上(shàng)墊腳,上模座(UPU),上(shàng)墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的(de)模板有:
下模板(bǎn)(DIE),下(xià)墊板(LBD),下模座(LPD),下(xià)墊腳,下托板;
其它的比較(jiào)不常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公模,母模等;
一些模具零件(jiàn)有:
上模的入子,入塊(kuài):夾板入塊、脫料板入塊、衝(chōng)頭等(děng);
下(xià)模的入(rù)子,入塊:下模入塊(kuài)、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧(huáng)、等高套、導柱、導套、等高(gāo)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、內限(xiàn)位(wèi)柱等;
★衝壓(yā)模具的編號
衝壓模具(jù)編號,一般是這(zhè)樣寫的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模(mó):90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代表工程模(mó),H代表(biǎo)總(zǒng)共有八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或RBB代表鉚合模,比如鉚(mǎo)螺柱、鉚彈片(piàn)等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代表模具編號,前麵的(de)F代表年份,哪一年生產(chǎn)出來的模具,就用代表哪一(yī)年的(de)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(tóu),此時你再(zài)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,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個(gè)連續模有(yǒu)兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明,那麽第一段的夾(jiá)板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段(duàn)90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(bǎn)(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:
一套完整的衝壓模具(jù)結構從上到下應該是:
加工代號
模板
其它
編號 中文名稱 編號 中文名稱 M:銑床 U1U 上托(tuō)板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊(diàn)腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋板(bǎn) 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 下墊板 - - LPD 下模(mó)座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的(de)表示這個編號不(bú)常見或很少用到
★衝(chōng)壓常用材料(liào)及選用
衝壓所用材料的性(xìng)質與衝壓生產的關係非常密(mì)切(qiē),其(qí)性質直(zhí)接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和(hé)產(chǎn)品使用壽命,還影響(xiǎng)組織均衡生產和衝壓件生(shēng)產成本。
在(zài)選定衝壓件的(de)材料時,不僅要考慮使用(yòng)性能,還應滿足衝壓加工和後續工藝性能(néng)要求。衝壓加工(gōng)對材料的基本要求如(rú)下。
1、具有良好(hǎo)的衝壓成型性能
對於成(chéng)型工序,比如拉伸、折彎(wān)、打段差(chà)、凸包等,材(cái)料應具有良好的(de)衝壓(yā)成型性能,即應有良好的抗破裂性、良好的(de)貼模性和定形(xíng)性,否則產品容易產生變(biàn)形、破裂等,造成修模(mó)的困難(nán)。對於分離工序,則要求材料具有一定的塑性。
2、具(jù)有較高(gāo)的表麵質量
材料表麵應光潔平整(zhěng),無缺陷損傷。表麵質量好的材料,成型時不易破裂,不易擦傷模具,製件的表麵質量也好。
3、材料的厚度公差應符合國家標準
因為一(yī)定的模具間(jiān)隙僅適用於一定厚度範(fàn)圍的材料,若材料厚(hòu)度公差太大;不(bú)僅直接影響製件的質量,還可能導致廢品的出(chū)現。在校正彎(wān)曲、整形等工序中,有可能因厚度正偏差過大而引起模具或壓力機的損壞。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常(cháng)用材料
衝(chōng)壓生產(chǎn)中(zhōng)最(zuì)常用的材料是金屬(shǔ)材料(包括黑色金屬和有色金屬(shǔ)),但有時也用非金(jīn)屬材料。其中黑色金屬(shǔ)主要有普通碳素結構鋼、優質碳(tàn)素結構鋼(gāng)、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金(jīn)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。
衝壓用金屬材料的供應狀態一般是各(gè)種規格的(de)板料和帶料。板料可用於工程模(mó)的生(shēng)產,帶料(卷料(liào))用於連續模(mó)的生產,也可以用於(yú)工程模(mó)的生產。板(bǎn)料的尺寸較大,可用於大型零件的衝壓,也可以將板料(liào)按排樣尺寸剪裁成條料後用於中小(xiǎo)型零(líng)件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規(guī)格的寬度,展開長度可達幾(jǐ)十米,成卷狀供應,適應(yīng)於連續模大批量生產的(de)自動送料。
關(guān)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、衝(chōng)壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件的使用(yòng)要求合理(lǐ)選(xuǎn)材
所選材料應能使衝壓件在機器或部件中正常工作(zuò),並(bìng)具有(yǒu)一定的使(shǐ)用壽命。為此(cǐ),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、耐蝕性和耐熱性等力方(fāng)麵的要(yào)求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對於任(rèn)何一種衝(chōng)壓件,所選的材料應(yīng)能按照其衝壓工藝的要(yào)求,穩定地成形出不至於開裂或起皺的合格(gé)產品,這是最基本也(yě)是最重要的選材要(yào)求(qiú)。為此,可用以下(xià)方(fāng)法合理選材。
①試衝(chōng)。根據以往的生產經驗及可能條(tiáo)件,選擇幾種基本能滿(mǎn)足衝壓件(jiàn)使用要求的(de)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(de) 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基礎上,把衝壓成型(xíng)時的最大變(biàn)形程度與板料衝壓(yā)成型性能所允許采用的極限變形程度進行對比(bǐ),並以此作(zuò)為依據,選取適(shì)合於(yú)該種零件衝壓工藝要求(qiú)的板材(cái)。
另外,同一種牌號或同一(yī)厚度的板材,還有冷軋和熱軋之分。我國國產板材中,厚(hòu)板( t>4mm)為(wéi)熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與熱軋板相比,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(zhù):t在模具中一般代表厚度,例如(rú)模板的厚度、材料的厚度均可以用t來(lái)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衝壓工藝要求的前提下,盡量價格低廉,來源(yuán)方便,經濟性好,以降(jiàng)低衝壓件(jiàn)的(de)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(mó)和連續模;
工程模又可(kě)以分為複(fù)合模(mó)、拉(lā)伸(shēn)模、鉚合模等,下麵簡單介紹(shào)一(yī)下這些模具的(de)結構和作用;
工程模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的模具。這(zhè)一工程(chéng)打完了(le)之後,需要人工或(huò)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生產,直到(dào)模具的最後一個工序打完,整個(gè)產(chǎn)品才算完成。這種模具維修起來簡單,但生產起來費時費(fèi)力,需要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(de)複合模具結構(gòu)有有複合(hé)下料、複合拉伸(shēn)等,這種模具結構和別的工程模結構略有不同。其(qí)凸模(mó)(也稱為公模(mó)或衝頭(tóu))設計在(zài)下模(mó),其它幾(jǐ)塊模板依次是(shì)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(mǔ)模(或刀口)、內(nèi)脫(tuō)板和上墊板構成,內脫使用等高套筒掛在上墊(diàn)板上麵,然後用打杆或彈簧頂著。比(bǐ)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,要不然母模刀口容(róng)易崩掉或者不脫料。內脫的力量(liàng)要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出來,一般如果材料比較厚的話,我們上麵裝的是氮氣彈簧。
連續模:也稱“級(jí)進模”,是(shì)指在衝壓的一次行程過程中,在不同的工位(wèi)上同時完成兩道或兩道以上衝壓工序的模具,這種模(mó)具維修難度較大,需要經驗豐(fēng)富的(de)鉗工師傅來操作,但是生(shēng)產起來效率很高,打得速度快的話一個小時可以生產上(shàng)千個產品,節(jiē)省人工和時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓縮量和計(jì)算
在一(yī)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(bú)同規格的彈簧、優(yōu)力膠、氮氣彈簧(huáng)等,按照不(bú)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(dàn)簧就可以了,比(bǐ)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;優力膠一般用於拉深模具、整形(xíng)模具、或整(zhěng)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彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一(yī)般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料(liào)、不(bú)把產品頂出印子、頂變形就好了。優力膠的特點就(jiù)是力量比較均衡,然而其(qí)壽命比(bǐ)較短(duǎn),生產(chǎn)一(yī)段時間就可能裂掉了(le)、不行了、萎掉了,因此一般(bān)比較少用,通常比較(jiào)常用(yòng)氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括扁線(xiàn)彈簧、線簧等,彈簧的目的(de)就是脫料、壓料,彈簧力度(dù)的大小,關係著模具生產是否順利、打出來的產品是否合格等。彈簧力量小了,有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料(liào),刀口、衝頭容易磨損(sǔn)等各種問題。
扁線彈(dàn)簧一般按顏色劃分為:棕色、綠(lǜ)色、紅色、藍色(sè)、黃色,力量也依次(cì)減弱,顏色不同,力量大小就不同(tóng),壓縮量也不同(tóng)。
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久,對模具還不怎麽懂,我師父教我的:事(shì)先測量一下彈(dàn)簧的總高度,再把彈簧放(fàng)台(tái)虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測量一(yī)下彈簧被夾死之後剩下(xià)的長度,再用彈簧的總長度減去這個(gè)數,再除以總長度即可,此方法任何彈(dàn)簧通用,比如棕色彈簧長度為60mm,被(bèi)虎鉗夾(jiá)死後應該還剩下45.6左(zuǒ)右,然後你再用60減去(qù)45.6等於14.4,再用14.4除以60,結(jié)果等於0.24,這就是它的壓縮量。
彈簧按照不同生(shēng)產次數,比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大(dà),彈簧壽命越短(duǎn),模具壽命也就越短(當然彈簧打壞了是可以換的),模具生產一段時(shí)間可能彈簧就(jiù)沒力了,質量差一點(diǎn)的彈簧還有可能斷在模具裏(lǐ)麵(miàn)。一般按照30萬次來(lái)計算彈簧的壓(yā)縮量(liàng),也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了,當然一般的衝壓模具壽命都沒那麽長,也可(kě)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(bú)打爆(bào)在模具裏麵。模具壓得死一點,對產品(pǐn)平麵度(dù)也有好處。
具體的壓縮量如(rú)下表(biǎo):
顏色 100次 50萬次 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(sè)彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈簧可以壓下去多少),彈簧的最大(dà)壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈簧的最大(dà)壓(yā)縮比,例如棕(zōng)色彈簧,長(zhǎng)度為60mm,那麽它的最大壓縮量為:60*24%約等(děng)於14,這根彈簧最(zuì)大可以壓下(xià)去14個(gè)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,還有可能打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝床壓不下(xià)去等。
模具組立之前,也就是裝模之前(qián),必須(xū)先計算(suàn)一下彈簧的壓(yā)縮量是否合(hé)適,這樣在試模的時候才不用擔心模具會出問(wèn)題、打爆等(děng)。