★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金模具、五金衝壓(yā)模具,意(yì)思差不多都是一樣(yàng)的。是指利用固定在衝床或壓力機上的模具對金屬或非金屬板(bǎn)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(yào)求、外觀質量(liàng)合格的零件的壓力加工(gōng)方法。模具分為很多種,我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來講。
通過模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基(jī)本一樣,沒什(shí)麽(me)大的區別,因為能快速成型,生產效率(lǜ)高,產品質量(liàng)穩定,精度符合要求,材料利用率高,操作簡單、工人(rén)勞(láo)動強度低,對操作工人技(jì)術(shù)要求不高,一般人隻要一進來,跟著別人學習操作(zuò)一兩天,很快就能(néng)上手,有(yǒu)的甚至不用一兩天,幾分鍾就能學會。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,有(yǒu)力氣、肯吃苦(kǔ)耐勞(láo)就行(háng)。
平時注意安全不要隨便往模具(jù)裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊(ā)、剪刀啊、其(qí)它(tā)工具等(děng)不要放模具裏(lǐ)邊,有模修來(lái)修(xiū)過模具(專業(yè)術語:修(xiū)模)之後,你打之前就要看好了,看他們有沒有把東西忘記在模(mó)具裏(lǐ)麵,當然一般模(mó)修是不會(huì)犯這樣的錯誤的,不過你也要注意一下。別把模(mó)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(xīn)模具裏麵東(dōng)西忘記拿出來了,衝床打下來就有可能把(bǎ)模具打壞,萬一裏麵的東西要是飛出來(lái)了?,人有可能也會受傷。
有時候叉車(chē)叉模具的時候(hòu),沒叉好,模具掉下來了(le),這個時候(hòu)千萬別用手去扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車吊模具的時候也(yě)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(mó)具這(zhè)行(háng)、或與模具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注意這(zhè)些安全事項。
★衝壓模具的結構介(jiè)紹
衝壓模具的結構(gòu)、衝模的結構,模(mó)具結構大同小異,根據不同的產品特點及需(xū)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,有複雜的。但是不管結構怎麽複雜,它的基本結構是不變的,無外乎是若(ruò)幹個模板、入塊和標準件。
模具一般是由若幹模板和零件(我們稱之為入塊、或入子)還(hái)有標準件組裝而成。
一般的衝壓模具結構,具體(tǐ)的(de)模板從上到下(包括代碼編號)是:
上(shàng)模的模板有:
上托板,上墊腳,上模座(UPU),上墊(diàn)板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫(tuō)料板(PSU);
下(xià)模的模板有:
下模板(DIE),下墊(diàn)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,下止擋板,下夾板,公模,母模等(děng);
一些(xiē)模具零件有:
上模的入子,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;
標準件(jiàn):彈簧、六角(jiǎo)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(fēi)標準件:外定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具(jù)的編號
衝壓模具編號,一般是這樣寫的(舉(jǔ)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,比如鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的(de)S代表連續模,0125代表模具編號,前麵的F代表年(nián)份,哪一年生產出(chū)來的模具,就用代表哪(nǎ)一年的編號說明,如(rú):F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年生產(chǎn)的模具F0125可(kě)以簡稱:125模具,接下來2011年生產的模具,則(zé)是G開頭(tóu),此時你再說125模具,那別人多半以為是G0125模具了(le)。
其(qí)它的比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入(rù)塊(kuài)90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明,那麽第一段的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下(xià)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:
一套完整的衝壓模(mó)具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(chēng) M:銑床 U1U 上托板(bǎn) 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 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y:外(wài)發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT:熱處(chù)理(lǐ) PSU 脫料板 PSP 脫料板(bǎn)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 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示這個編號不常見或很少用到
★衝壓常(cháng)用材料及選用
衝壓所用材料的性質與衝壓生產的關(guān)係非常密切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命,還影響(xiǎng)組織均衡生產和衝壓件生產成本。
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(yì)性(xìng)能(néng)要求。衝(chōng)壓加工對材料的基本要求如(rú)下。
1、具有良好的衝(chōng)壓(yā)成型性(xìng)能
對於成型工序,比如拉伸、折彎、打段(duàn)差、凸包等,材料應具有良好的(de)衝壓成型性能,即應有良好的抗破裂性、良(liáng)好的貼模性和定(dìng)形性,否則產品容易產生變形、破裂等,造(zào)成修模的困難。對於分離工(gōng)序,則(zé)要求(qiú)材(cái)料具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材料(liào)表麵應光潔平整,無(wú)缺陷(xiàn)損傷。表麵質量好的材料,成型(xíng)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(chà)應符合國家標準
因為一定的模具間隙僅適用於一定厚度範圍的材料(liào),若材料厚度公差太(tài)大;不(bú)僅直接影響(xiǎng)製件的質量,還可能導(dǎo)致廢品的出現。在(zài)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(jī)的損壞。
衝(chōng)壓常用材料及選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常(cháng)用(yòng)的(de)材料是金屬材料(包括黑色金屬和有色金(jīn)屬),但(dàn)有(yǒu)時也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金(jīn)結構鋼、碳(tàn)素工具(jù)鋼、不鏽(xiù)鋼、電工矽鋼等;有色金屬主要(yào)有純銅(tóng)、黃銅(tóng)、青銅、鋁等(děng);非金屬材料有紙板、層壓板(bǎn)、橡膠(jiāo)板(bǎn)、塑料板、纖維板(bǎn)和雲母等。
衝壓用金屬材料的供應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料(liào)可用於工程模的生產,帶料(卷料(liào))用於連續模的生產,也可以用(yòng)於工程模的生產。板料的尺(chǐ)寸較大,可用於大型零件的(de)衝壓(yā),也可以將板料按排樣尺寸剪裁成條料後用於中小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開長(zhǎng)度可達幾十米,成卷(juàn)狀供應,適(shì)應於連續模大批量生產的自動(dòng)送料。
關於各種材料(liào)的牌號、規格和性(xìng)能,可(kě)查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料(liào)的合理選用
衝壓材(cái)料的選(xuǎn)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(shǐ)用要(yào)求合理選材
所選材料(liào)應能使衝(chōng)壓件在(zài)機器或部件(jiàn)中正常(cháng)工作,並具有一定的使用壽命。為此,應根據衝壓件(jiàn)的使用(yòng)條件,使所選材(cái)料滿足相應強度、剛(gāng)度、韌性、耐蝕(shí)性和耐熱(rè)性等力方麵的要求(qiú)。
(2)按衝(chōng)壓工藝要求合理選材
對於任何一(yī)種衝壓件,所選的材料應能按照(zhào)其衝壓工藝的(de)要求,穩(wěn)定地(dì)成形出不至於開裂或起皺的合格產品,這是最基(jī)本也是最重要的選材要求。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可能條件,選擇幾種基(jī)本能滿足衝壓件使(shǐ)用要(yào)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(guǒ)比較直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分析與對比(bǐ)。在(zài)分(fèn)析衝(chōng)壓變形性質的基礎上,把衝壓成(chéng)型時(shí)的最大變形程度與板料(liào)衝(chōng)壓成型性能所(suǒ)允許(xǔ)采用的極(jí)限變形程度進行對比,並以此作為(wéi)依據,選取適合(hé)於(yú)該種零件衝壓(yā)工藝要求的板材。
另外,同一種牌號(hào)或同一厚度的板材,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(zhá)板)。與熱軋板相比,冷(lěng)軋板尺寸精確,偏(piān)差小,
表麵缺陷少,光亮,內部(bù)組織致密,衝壓性能更優。(注:t在(zài)模具中一般代表厚度,例如模板的厚度、材料的厚度均可以用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衝壓工(gōng)藝要求的前提下,盡量價格低廉(lián),來源方便,經濟性好,以降低衝壓件的成本。
★衝壓模具的分類(lèi)
衝壓模(mó)具的分類(lèi),一般我們可以簡單(dān)的把它分為兩種,即(jí)工程模和(hé)連續模;
工程模又(yòu)可以(yǐ)分為複合(hé)模、拉伸模、鉚合模等,下麵簡單介(jiè)紹一下這些模具的結構和作用;
工程模:也稱為“單工序(xù)模”,是指在衝壓的(de)一次行程中,隻能完成一(yī)個(gè)衝壓工序的模具。這一工程打完了之後,需要人(rén)工或用機械手把產品從模具裏麵取出來,然後放(fàng)到下一(yī)站的模具裏麵繼續生產,直到模(mó)具的最後(hòu)一個工序打完,整個產品(pǐn)才算完成。這種模具維修起來簡(jiǎn)單,但生產起來費時費(fèi)力,需要花費(fèi)較多(duō)的(de)人工和(hé)時間成本,產品報(bào)廢率較高。
複合模(mó):常見(jiàn)的複合模具結構有有複合下料、複合拉(lā)伸等,這種模具結構和別的工程(chéng)模結構略有(yǒu)不同。其凸模(也稱為(wéi)公模或衝頭)設計在下模,其它幾塊模板(bǎn)依次(cì)是下夾板(固定凸(tū)模衝(chōng)頭)、下(xià)止擋板和下脫料板(外脫),上模(mó)依次是母模(或刀口)、內(nèi)脫(tuō)板和上(shàng)墊板構成,內脫使用等高套(tào)筒(tǒng)掛在上墊板上麵,然(rán)後用打杆或彈簧(huáng)頂著。比如用來(lái)下料的複合模,其內脫一般脫出(chū)來母模0.50mm即可,不可以低(dī)於母模,要(yào)不然母(mǔ)模刀口容易崩掉或(huò)者不脫料。內脫的力量要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出來,一般如(rú)果材料比(bǐ)較厚的話,我們上麵裝(zhuāng)的是氮氣彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一次行程過程中,在不同的工位上同時(shí)完(wán)成兩道或兩道(dào)以上衝壓工序的模具,這種(zhǒng)模具維修難度較大,需要經驗豐富(fù)的鉗工師傅來操作,但是生產起來效(xiào)率很高,打得速度(dù)快的話一個小時可以生(shēng)產上千個產品,節省人(rén)工和時間成本,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(xìng)材料,其中包括各種不同規格的彈簧、優(yōu)力膠、氮氣彈簧等,按照不同的需要選用不同的彈性材(cái)料。像折(shé)彎、衝(chōng)孔一般用普通的扁線彈簧就(jiù)可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果(guǒ)力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高一點;優力膠一般(bān)用於拉深模具、整形模具、或整平麵(miàn)度(dù)用。
拉深模(mó)具(jù)用優力膠非常不錯,當然也可以選(xuǎn)用氮氣彈簧。其他的像頂料銷(xiāo)、浮塊(kuài)、兩用銷(xiāo)等一般(bān)用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品(pǐn)頂出印子、頂變形就好(hǎo)了。優力膠的(de)特點就是力量比較均衡,然而其壽命比(bǐ)較短,生產一段時間就可能裂掉(diào)了、不行了、萎(wěi)掉了,因此一般比較(jiào)少用(yòng),通常(cháng)比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括扁線(xiàn)彈簧(huáng)、線簧等(děng),彈簧的目的就是(shì)脫料、壓料,彈簧力度的大小,關係著模具生產是否(fǒu)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(liào)、產品不好從模具裏麵拿(ná)出來、帶料,刀口、衝頭容易磨損等各種問(wèn)題。
扁線彈簧一般按顏色(sè)劃分為:棕色、綠(lǜ)色、紅色、藍色、黃(huáng)色,力(lì)量也依次減弱,顏(yán)色不同,力量大小就不同,壓縮量(liàng)也不同。
有一個土方(fāng)法可以計算彈簧的壓縮量,那是我剛進廠學模具不久,對模具還不怎麽懂,我(wǒ)師父教我的:事先測量一下彈簧的總高度,再把彈簧(huáng)放台虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測量(liàng)一下彈簧被夾死之後剩下的長度,再用彈簧的總長度減去這個數(shù),再除以總長度即可,此方法任何彈簧通用,比如棕色彈簧長度為(wéi)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,結果(guǒ)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,彈簧(huáng)壽命越(yuè)短,模(mó)具壽命也就越短(當然彈簧打壞了是可以換的),模具生產一段時間可能彈簧就(jiù)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30萬次來計算彈簧(huáng)的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了,當然一般的(de)衝壓模具壽命都沒那麽長,也可以按最大壓縮量來計算(suàn),按最大壓(yā)縮(suō)量來計算的話,隻能保(bǎo)證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點,對產品平(píng)麵度也有(yǒu)好處。
具體的壓縮量如下表:
顏色 100次 50萬次 30萬(wàn)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(gè)彈簧(huáng)可以壓下去多少),彈簧的(de)最大壓縮量等於(yú)彈(dàn)簧的自由高度乘以(yǐ)彈簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓縮量(liàng)為:60*24%約等於(yú)14,這根彈簧最大可以壓下去(qù)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(biàn)形,還有可能打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝床壓不(bú)下去(qù)等(děng)。
模具組立之(zhī)前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓(yā)縮量(liàng)是否合適,這樣在試模的時候(hòu)才不用擔心模具會出問題、打爆等。