★衝壓(yā)模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五(wǔ)金模具、五金衝(chōng)壓模具(jù),意思(sī)差(chà)不多都是一樣的。是指利(lì)用固定在衝床或壓力機上的模具對金屬(shǔ)或非金(jīn)屬板材施加一定的壓力(lì),使(shǐ)材料產生分離或成型,從而獲得一定尺寸要(yào)求、外觀質量合格的零件的壓力加(jiā)工方法。模具分為很多種,我這(zhè)裏主要是針對我熟悉的(de)五金衝壓模具來講。
通過模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本一樣(yàng),沒什麽大的區別,因為能快速成型,生(shēng)產效率高,產品質(zhì)量穩定,精度符(fú)合要求,材料利用率高,操作簡(jiǎn)單、工人勞動強(qiáng)度低,對操(cāo)作工人技(jì)術要求不高,一般人隻要一(yī)進(jìn)來,跟著別人學習操作一兩天,很快就能上(shàng)手,有的甚至不用(yòng)一兩(liǎng)天,幾分鍾就能學會(huì)。如(rú)果是產線主機(jī)手,要(yào)學會操作衝(chōng)床、送料機、整平機、拆模架模等,都(dōu)是一些很簡單的活,有力氣、肯(kěn)吃苦耐勞就行。
平時注意(yì)安全不要隨便往(wǎng)模具裏麵(miàn)放任何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊(ā)、其它工具等不要放模具裏邊,有模修來修過模具(專業(yè)術語:修模(mó))之後,你打之前就(jiù)要看好了,看他們有沒(méi)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,不過你也要注意一下(xià)。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著了,幹這個切記注意安全,一不小心模具(jù)裏麵東(dōng)西忘記拿出來了,衝床打下來就有可能把模具打壞,萬一裏(lǐ)麵的東西要是飛出來了?,人有可能也會受傷。
有時(shí)候叉車叉模(mó)具的時候,沒叉好(hǎo),模具掉下(xià)來(lái)了,這個(gè)時候千萬別用手去扶,讓遠一點(diǎn),模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車吊模具的時候(hòu)也要注意離模具遠一點,小心模具晃過來碰著了就不(bú)好了。
搞模(mó)具這行、或與模具打交道經常容易出事,新(xīn)人進(jìn)廠特別要注意這些安全事項。
★衝壓模具的結構介紹(shào)
衝壓模具(jù)的結構、衝模的結構,模具結構大同小異,根據不(bú)同的產品特點(diǎn)及需求設計相(xiàng)應的模具,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,無外乎是若幹個模板、入塊和標準件。
模具一般是由若幹模板和零件(jiàn)(我們稱之為入塊、或入子)還有標準件組裝而成。
一般的(de)衝壓模具結構,具體的模板從上到下(包(bāo)括代碼(mǎ)編號)是:
上模的模板有:
上(shàng)托板,上墊腳,上模座(UPU),上(shàng)墊板(UBU),上夾(jiá)板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模(mó)板有:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下(xià)模座(LPD),下墊(diàn)腳,下(xià)托板;
其它的比較不常用(yòng)的模板:
上蓋板(CVU),擊出(chū)板,上模板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公模,母模等;
一些模具零件有:
上模的入子,入塊:夾板入塊、脫料板入塊(kuài)、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(liù)角螺絲、止付螺絲(sī)、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷(xiāo)、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定位、節距定(dìng)位、外(wài)限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具編號,一般(bān)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A-H,分別是(shì)RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或(huò)RBB代表鉚合(hé)模,比如鉚螺柱、鉚彈(dàn)片等;
SAA、SBB中(zhōng)的S代(dài)表連續模,0125代表模具編號,前(qián)麵(miàn)的(de)F代表年份(fèn),哪一年生產出來(lái)的模具,就用代表哪(nǎ)一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那(nà)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,此(cǐ)時你再(zài)說125模具,那別人多半以(yǐ)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;
如果這個連(lián)續模有兩段的(de)話,則在90-KNMF0125SAAPHU編(biān)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(dì)二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模(mó)板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關(guān)於其它(tā)的編號,這裏沒有解釋到的,簡(jiǎn)單做一下說明:
一(yī)套完整的衝壓模具結構從上(shàng)到下(xià)應(yīng)該是:
加工代號
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 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大(dà)磨床 UPU 上模座 PH2 下夾(jiá)板 WC:線切割 UBU 上(shàng)墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板(bǎn) PHP 夾板入塊(kuài) Y:外(wài)發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT:熱(rè)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(bǎn) - - 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,其性(xìng)質直接影響衝(chōng)壓工藝設計、衝壓件質量和產(chǎn)品使(shǐ)用(yòng)壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件生產成本。
在選定(dìng)衝壓件的材料時,不僅要考慮使(shǐ)用性能,還應滿足(zú)衝壓加工和後續工藝性能(néng)要(yào)求。衝(chōng)壓加工對材料(liào)的(de)基(jī)本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成型工序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包等(děng),材料應(yīng)具有良好的衝壓成型性能,即應有良好的抗破(pò)裂(liè)性、良好的貼模性和定形性,否則產品容易(yì)產生變(biàn)形、破裂等,造成修模的困難。對於分離工序,則要求材(cái)料具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵(miàn)質量
材料表麵應光潔平整,無(wú)缺陷損傷。表麵(miàn)質量好的材料,成型時不易破裂,不(bú)易擦傷模(mó)具,製件的表麵質量也好(hǎo)。
3、材料的厚度公(gōng)差應符合國(guó)家標準
因為一定的模具間隙僅適(shì)用於一(yī)定厚度範圍的材料,若材料厚度公差太大;不僅直(zhí)接影響製件的質量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整(zhěng)形等工序中(zhōng),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、衝壓常用材料
衝壓生產中最(zuì)常用的材(cái)料是(shì)金屬材料(包括黑色金屬和有色金屬),但有時也(yě)用(yòng)非金屬材料。其中(zhōng)黑色金屬主要有普(pǔ)通碳(tàn)素結(jié)構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素(sù)工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金屬主要有純銅、黃銅(tóng)、青銅、鋁等(děng);非(fēi)金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲(yún)母(mǔ)等。
衝(chōng)壓(yā)用金屬材料的供應狀態一般是各種規格的板料(liào)和帶料(liào)。板(bǎn)料可用於工程模的生產(chǎn),帶料(卷料(liào))用於連續模的生(shēng)產,也可以用於工程模的生產。板料的尺寸較大,可用於大型零(líng)件的衝壓,也可以將板料按排樣尺寸剪裁(cái)成條料後用(yòng)於中小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各(gè)種規格的寬度,展開長(zhǎng)度可達幾十米,成卷(juàn)狀供應,適應於連續模大批量生產的自動送料。
關於各種材料的牌號、規格(gé)和性能,可查閱有關手(shǒu)冊和標(biāo)準。
2、衝壓(yā)材料的(de)合理選用
衝壓材料的選用要考慮(lǜ)衝壓件(jiàn)的使用要求、衝壓工藝要(yào)求(qiú)及經濟性等。
(1)按衝壓件的(de)使用要求合理選材
所選材料應能使衝壓件在機器(qì)或部件中正常工作,並具(jù)有一定(dìng)的使(shǐ)用壽命。為此,應根據衝壓件的使用(yòng)條件,使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐(nài)蝕性和耐熱性等力(lì)方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對於任何一種衝壓件(jiàn),所選的材料應能按照其衝壓(yā)工藝的要求,穩定地(dì)成形出不至於開裂或起皺的合格產品,這是(shì)最基本也是最重(chóng)要(yào)的選材(cái)要求。為此,可(kě)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(jiàn),選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試衝,最後選(xuǎn)擇(zé)沒有開裂或皺折的、其(qí)廢品率低的一種。這種方法結果比較直(zhí)觀,但(dàn)帶有較大的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性(xìng)質的基礎(chǔ)上,把衝壓成型時的最(zuì)大變形程度與板料衝壓成型性能所允許采用的極限變形程度進行(háng)對比,並以此(cǐ)作為依據,選取適合於該種零件衝壓工藝要求(qiú)的板材。
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(guó)產板材中(zhōng),厚板( t>4mm)為熱軋板,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(piān)差小,
表麵缺陷少,光亮,內(nèi)部組織致密,衝壓性能更優(yōu)。(注:t在模具(jù)中一(yī)般代表厚度,例如模板的(de)厚度、材料的厚度均可以用t來表示。)
(3)按(àn)經(jīng)濟性要求合理選(xuǎn)材
所選材料應在滿足(zú)使用(yòng)性能及衝(chōng)壓(yā)工藝要求的前提(tí)下,盡量價格低廉,來(lái)源方便(biàn),經濟性好,以降低衝壓件的成本。
★衝壓模具的分(fèn)類
衝壓模具的分類,一(yī)般(bān)我們可以簡單(dān)的把它分為兩種,即工程模和(hé)連續模;
工程模又可以分為複合模、拉伸模(mó)、鉚合模等,下麵簡單介(jiè)紹一下這些模(mó)具的結(jié)構和作用;
工程模(mó):也稱為“單工序模”,是(shì)指在衝壓的一次行程中,隻能完(wán)成一個衝壓(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從模具裏麵取出來,然後放到下一站的模具裏麵繼(jì)續生產,直到模具的最後一個工序打完,整個(gè)產品才算完成。這種(zhǒng)模具維修起來簡單,但生產起來費(fèi)時(shí)費力,需(xū)要花費較多的人工和時間成本,產品報廢率(lǜ)較高。
複合模:常見的複合模具結構有有複合下料、複合拉伸等,這種模具結構和別的工程模結構略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在(zài)下模,其它幾塊模板依次(cì)是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依次是母模(或刀(dāo)口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用(yòng)等高套筒掛(guà)在上墊板上(shàng)麵,然後用打杆或彈簧頂著。比(bǐ)如用來下料的複合模,其(qí)內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不(bú)可以低(dī)於母模,要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,才能把產品從母(mǔ)模裏麵頂出來,一般如果材(cái)料比(bǐ)較厚的話,我們上麵裝的是氮(dàn)氣彈簧。
連續模:也稱(chēng)“級進模”,是指在衝(chōng)壓的一次行程(chéng)過程中,在不同的工位(wèi)上同時完成兩道或兩道以(yǐ)上衝壓工序的模具,這種模具維修難度較大,需要經驗豐富的鉗工師傅(fù)來操作,但是生產起來效率很高,打得速度快的話一個小時可以生產上(shàng)千個產品,節省人工和時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓(yā)縮量和計算
在一(yī)套衝壓模具中(zhōng),需要用到比較多的彈性材料,其中包括(kuò)各種(zhǒng)不同規格(gé)的彈簧(huáng)、優力膠、氮氣彈(dàn)簧等,按照不同的(de)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(yào)高一(yī)點;優力膠一般用於拉深模具、整形(xíng)模具、或整平麵度用。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然也可以選用氮氣彈簧。其(qí)他的像頂(dǐng)料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可(kě)以脫料、不把產品頂出印子、頂變形就(jiù)好了。優力膠的特點就是(shì)力量比較均衡,然而其壽命比較短,生產一段時間(jiān)就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較少用,通常(cháng)比(bǐ)較常(cháng)用氮氣彈簧。整平麵度(dù)優力膠用的多。
彈簧包括扁線彈(dàn)簧(huáng)、線簧等,彈簧的目的就是脫(tuō)料、壓料,彈簧力(lì)度的大小,關係著模具生產是否順利、打出來的產品是(shì)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(mó)具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝頭容易磨損等各種(zhǒng)問題。
扁(biǎn)線彈簧一般按顏(yán)色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減(jiǎn)弱,顏色不同,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(huáng)的壓縮量,那是我剛進廠學模具不久,對模(mó)具還不怎麽懂,我師父教(jiāo)我的:事先測量一下彈(dàn)簧的總高度,再把彈簧(huáng)放台虎(hǔ)鉗中,鎖死(sǐ),然後用(yòng)卡尺測量(liàng)一下彈簧(huáng)被夾死(sǐ)之後剩下的長度,再用彈簧的總長度減去這個數,再除以總長度即可(kě),此方法(fǎ)任何彈簧通用,比(bǐ)如棕色彈簧長度(dù)為60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下(xià)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,結果等(děng)於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(mìng)越短(duǎn),模具壽(shòu)命也就越短(當然(rán)彈簧打壞了是可以換的),模具生產一段時間(jiān)可能彈簧就沒力了,質量差(chà)一點的彈簧(huáng)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(néng)就沒力了,當然一般(bān)的衝壓模具壽(shòu)命都沒那麽長,也可以(yǐ)按最大(dà)壓縮量來(lái)計算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點,對產品平麵度也有好處。
具體的壓縮量如下表:
顏色 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈簧 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(děng)於彈簧的自由高度乘以彈簧的最(zuì)大壓縮比,例如棕(zōng)色彈簧,長度為60mm,那麽它的最(zuì)大壓(yā)縮量為:60*24%約等於14,這根彈簧最大可以壓下去14個毫米(mǐ),它的最大行程是14個毫(háo)米,模具的行程必須小於(yú)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,衝床壓不下去等(děng)。
模具組立(lì)之前,也就是裝模之(zhī)前,必須先計算一下彈(dàn)簧(huáng)的壓縮量是否合適,這(zhè)樣在試模的時候才不用(yòng)擔心模具會出問題、打爆等。