★衝壓模(mó)具的概念
衝壓模(mó)具,也稱衝模、五金(jīn)模(mó)具、五金衝壓模具,意思差不多都是一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機上的模(mó)具(jù)對金屬或非金(jīn)屬(shǔ)板材(cái)施加一(yī)定的壓(yā)力(lì),使(shǐ)材料產生分(fèn)離(lí)或成型,從而獲得一定尺寸要求(qiú)、外(wài)觀質量合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種,我這裏(lǐ)主要是針對我熟悉(xī)的五(wǔ)金衝(chōng)壓模(mó)具來講。
通過模具加(jiā)工出來(lái)的(de)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(chǎn)效率高,產品質量穩定,精度符合要求,材(cái)料利用(yòng)率高,操作簡單、工人勞動強度低,對操作(zuò)工人技術要求不高(gāo),一(yī)般人隻要一進來,跟著別人(rén)學習操作(zuò)一兩天,很快就能上手,有的甚至不用一兩天,幾分(fèn)鍾就能學會。如果是(shì)產線主機(jī)手,要學(xué)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,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平(píng)時注意安(ān)全不要隨便往模具裏麵放(fàng)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(xiū)來修過模具(專業術語:修模(mó))之後,你打之前就(jiù)要看好(hǎo)了,看他們有沒有把東西忘記在模具裏麵,當(dāng)然一般模修是不(bú)會犯這樣(yàng)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(ān)全,一不小心模具裏麵東西忘記拿出來了,衝床打下來就有可能把(bǎ)模具打壞(huài),萬一裏麵的東西要是飛出來了?,人有可能(néng)也會受傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下來了,這個時候千(qiān)萬別用手去扶,讓遠一點,模具摔壞了沒(méi)事(shì),別把人砸到了;天車吊模具的時候也要注(zhù)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(jīng)常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全事項。
★衝壓模具的結構介紹
衝壓模具的結構、衝模(mó)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模具,不同的模具結構,它的(de)功(gōng)能也不同,生產出來的產品也不(bú)同,總的來說有簡單的,有複雜的。但是(shì)不管結構怎麽複雜(zá),它的基本結構是不變的,無外乎是(shì)若幹個模板、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:
上模的模板有(yǒu):
上托板,上墊(diàn)腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾(jiá)板(PHU)止(zhǐ)擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊(diàn)腳,下托板;
其它的比較不常用的模板:
上蓋(gài)板(CVU),擊出板,上模板(bǎn),下脫料板,下止擋板,下夾板,公模,母模等;
一些模具零件有:
上模的入子,入塊:夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等;
下模(mó)的入(rù)子,入塊:下模入塊、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止(zhǐ)付螺絲、線簧、等高套、導柱(zhù)、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標(biāo)準件:外定位、內定位、節距定位、外限(xiàn)位柱、內限位柱等(děng);
★衝壓模具的編號
衝壓模(mó)具編(biān)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(hòu)麵的RAH,R代表工程模,H代表總共(gòng)有(yǒu)八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第(dì)一套;RAA或RBB代表鉚合模,比如鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代表模具編號,前麵的(de)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(hào)說明(míng),如:F0125、G0125,如果F代表2010年(nián),那(nà)麽2010年生產的模具F0125可以簡稱:125模具(jù),接下(xià)來2011年(nián)生產的模具,則是G開頭,此時你再說125模具,那(nà)別人(rén)多半以為是(shì)G0125模具了。
其它的比(bǐ)如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來(lái)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(guān)於其它的編號,這裏沒有解釋到的,簡單做一下說(shuō)明:
一套(tào)完整的(de)衝(chōng)壓模(mó)具結構從上(shàng)到下應該是(shì):
加工代號
模板
其它
編號 中文名稱 編號 中文名(míng)稱(chēng) M:銑床 U1U 上托板 UDE 上(shàng)模板 G:磨床(chuáng) U2U 上墊腳 PS2 下脫(tuō)料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板(bǎn) 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(zhǐ)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(cháng)見或很少(shǎo)用到
★衝壓常用材料及選(xuǎn)用(yòng)
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(chōng)壓工藝設(shè)計、衝壓件(jiàn)質量和產品使用壽命,還影響組(zǔ)織均衡生產和衝(chōng)壓(yā)件生產成本。
在選定衝壓件的材料時,不僅(jǐn)要考慮使用性能,還(hái)應滿足衝壓加(jiā)工和後續(xù)工藝(yì)性能要求(qiú)。衝(chōng)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(chéng)型工序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材料應具有(yǒu)良好的衝壓成型性能,即應有良好的抗破(pò)裂性、良好的貼模性和(hé)定形性,否則產品容易產生變形、破裂等,造(zào)成修模的困難。對於分(fèn)離工序,則要求材料具有一定的塑性。
2、具有較(jiào)高的表麵質量
材料表麵應光潔平(píng)整,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(cái)料的厚度公差應符(fú)合國家標準
因為一定的模(mó)具間(jiān)隙僅適用於一定厚度範圍的材料(liào),若(ruò)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(de)出現。在校正彎曲、整形等工序中,有可(kě)能因(yīn)厚度正偏(piān)差過(guò)大而(ér)引起模具或壓力機的損壞。
衝(chōng)壓常用材(cái)料及選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常(cháng)用的材料是金屬材料(包括黑色金屬和有色金屬(shǔ)),但有時也用非金屬材料。其中(zhōng)黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼(gāng)、不鏽(xiù)鋼、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、層壓板、橡膠板、塑(sù)料板、纖(xiān)維板和雲母等。
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。板料可用(yòng)於工程模的生產(chǎn),帶料(卷料)用於連續模的生產(chǎn),也可以用於(yú)工程模的生產。板料的尺寸較大(dà),可用於大型零件的衝壓,也可以將板料按排樣尺寸剪裁成條料後用於中小(xiǎo)型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度(dù)可達幾十米,成卷狀供應(yīng),適(shì)應於連續模大(dà)批(pī)量生產的自動送料。
關(guān)於各種材料的牌號、規格和性能,可查閱有關手(shǒu)冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝(chōng)壓材料的選用要(yào)考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝(yì)要(yào)求及經濟(jì)性等。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材(cái)
所選材料應能使衝(chōng)壓件在機器或(huò)部件中(zhōng)正常工作,並具有一定的使用壽(shòu)命。為此,應(yīng)根據衝壓件的使用條(tiáo)件,使所選材料滿足相(xiàng)應強(qiáng)度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱(rè)性等力方麵的要求。
(2)按(àn)衝壓(yā)工藝要求合理選材
對於任(rèn)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(dìng)地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要的選材要求(qiú)。為此,可用以下方法合理選(xuǎn)材。
①試衝。根據(jù)以往的生產(chǎn)經驗及(jí)可能條件,選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求(qiú)的板料進(jìn)行試(shì)衝,最後選擇沒有開(kāi)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(fèn)析與對比。在分析衝壓變形性質的基(jī)礎上,把衝壓成型時的最大變形(xíng)程度與板料衝(chōng)壓(yā)成型性能所允許采用的極(jí)限變形程度進行對比(bǐ),並以此作為依據,選取適合於該(gāi)種零(líng)件衝壓工藝要求的板材。
另外,同一(yī)種(zhǒng)牌號或同一厚度的板材,還有冷軋和熱軋之分。我國(guó)國產板材中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋(zhá)板(也有熱(rè)軋板)。與熱(rè)軋(zhá)板相比,冷(lěng)軋(zhá)板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光(guāng)亮,內部組織致(zhì)密,衝壓性能更優。(注:t在模具中一般代表(biǎo)厚度(dù),例如模板的厚度、材料的(de)厚度均可以用t來表示。)
(3)按(àn)經(jīng)濟性要求合理選材(cái)
所選材料應在滿足使(shǐ)用性能(néng)及衝(chōng)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(dī)衝壓(yā)件(jiàn)的(de)成本。
★衝壓(yā)模具的分類(lèi)
衝壓模具(jù)的分類(lèi),一般我(wǒ)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(fèn)為複合模(mó)、拉伸模、鉚合模等,下麵簡單介紹(shào)一下這些模具的結構和作用;
工程(chéng)模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓的(de)一次行程中,隻能完成(chéng)一個衝壓工序的模具。這(zhè)一工程打完了(le)之後,需要人工或用機械手把產(chǎn)品從模具裏麵取出來(lái),然(rán)後放(fàng)到下一站的模具裏麵(miàn)繼續生產,直(zhí)到模具的最後一個工序打完,整個產品才算完成。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(gōng)和時間成本,產品報廢率較高。
複合模:常見的複合模具結構有(yǒu)有複合下料、複(fù)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(也稱為公模或(huò)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)、內脫板和上(shàng)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。比如用來下料的複合模(mó),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料。內脫的力(lì)量要(yào)足夠大,才(cái)能把產品從母模裏麵頂(dǐng)出來,一般如果材料比較厚的話(huà),我們上麵裝的是氮氣彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一次行(háng)程(chéng)過程中(zhōng),在不同的工位上同時完成(chéng)兩道或兩道以上衝壓工序的模具,這種模具維修難度(dù)較大,需要經驗豐富的(de)鉗工師傅來操作,但是生產起來效率(lǜ)很高,打得(dé)速度快的話一個小時可以生產(chǎn)上千個產品,節省人工(gōng)和時(shí)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(jù)中,需要(yào)用(yòng)到比較多的彈性材料,其中包括各種不同規格的彈簧、優力(lì)膠、氮氣彈簧等,按(àn)照不同的需要選(xuǎn)用不同的彈性材(cái)料。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(chēng)為咖啡色彈(dàn)簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高一點;優(yōu)力膠(jiāo)一般用於拉深模具、整(zhěng)形模具、或整平麵(miàn)度用。
拉深模(mó)具用優力膠非常不(bú)錯,當然也可以選用氮氣彈簧。其他的(de)像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻(zhī)要可以脫料、不(bú)把產品頂出印子、頂(dǐng)變形就好了。優力膠的特點(diǎn)就是力量比較均衡,然而其壽命比較短,生產一段時間就可能裂掉了(le)、不行了(le)、萎掉了,因此一般比較少用,通常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括(kuò)扁線彈(dàn)簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關(guān)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(dài)料,刀口、衝頭容易(yì)磨損等各種問(wèn)題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕色(sè)、綠色、紅色、藍色、黃色,力(lì)量也依次減(jiǎn)弱,顏色不同,力量(liàng)大小(xiǎo)就不同,壓縮量也不同。
有一(yī)個土方法可以計算(suàn)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,我師父(fù)教我的:事先測量一下彈簧的總(zǒng)高度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測量一下彈簧被夾死之後剩下的長度(dù),再用彈(dàn)簧的總長度減去這(zhè)個數,再除以總(zǒng)長度即可,此方法(fǎ)任何(hé)彈簧通用,比如棕色彈簧長度為60mm,被虎(hǔ)鉗夾死後應(yīng)該還剩(shèng)下45.6左右,然後你再(zài)用60減去(qù)45.6等於14.4,再用(yòng)14.4除以60,結果(guǒ)等於0.24,這就是(shì)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,彈簧壽命越短,模具壽命也就越短(當然彈簧打壞了是可以換的),模具生(shēng)產一段時間可能彈簧就沒(méi)力了,質量差一點的彈簧還有可能斷(duàn)在模具裏麵。一般按照30萬次來(lái)計(jì)算彈(dàn)簧的壓縮量,也(yě)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(mìng)都沒那麽長,也(yě)可以按最大壓縮量來計算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保證彈簧不打爆在(zài)模具(jù)裏麵。模具壓得死一點,對產品平麵度也有好處。
具體的(de)壓縮量如(rú)下表:
顏色 100次(cì) 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(hóng)色彈簧(huáng) 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(zhè)個彈簧可以壓下去多少),彈(dàn)簧的最大壓縮量等於彈簧的自由高(gāo)度乘以彈簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓縮量為:60*24%約等於14,這根彈簧最大可以壓(yā)下去14個毫米,它的最大行程(chéng)是14個毫米,模具的行(háng)程必須小於14個毫米,超過14個(gè)毫米,彈簧就可能會失效、變形,還有(yǒu)可能打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝床壓不下去等。
模具組立之前,也就(jiù)是裝模之前,必須先計(jì)算(suàn)一下彈(dàn)簧的壓縮量是否合適,這樣在試模的時候才不用擔(dān)心(xīn)模具(jù)會出問題、打爆等。