★衝壓模具的概念(niàn)
衝壓模具,也稱衝模(mó)、五金模具、五金衝壓模具,意思差不多都是一樣的(de)。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材施加一定的壓力,使材料產生分離或(huò)成型(xíng),從而獲得一定尺寸要求(qiú)、外觀質量合格(gé)的零件的壓力加工方(fāng)法。模(mó)具分為(wéi)很(hěn)多種,我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具(jù)來講(jiǎng)。
通過模具加工出來的(de)產品,尺寸、外(wài)觀都基本一樣,沒什麽大的區別,因為(wéi)能快速成型,生產效率(lǜ)高,產品質量穩定,精度符合要求,材料(liào)利用率高,操作簡單(dān)、工人勞動強度低,對操(cāo)作(zuò)工人技(jì)術要求不高,一般人(rén)隻要一進來,跟著別人學習操作一兩天,很快就能上手,有的甚至不用一兩天,幾分鍾就能學會。如果是產線主機手,要(yào)學會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等,都(dōu)是(shì)一些很(hěn)簡單的活,有力氣、肯吃苦(kǔ)耐勞(láo)就行。
平時注意安全不要隨便往(wǎng)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(bú)要放模具裏邊,有模修(xiū)來修(xiū)過模具(專業術語:修模)之(zhī)後,你打之前就要看好了,看(kàn)他們有沒(méi)有把(bǎ)東西忘記(jì)在模具裏麵,當然一般模修是不(bú)會犯這(zhè)樣的錯誤(wù)的,不過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪(nǎ)裏傷著了,幹這個切記注意安全(quán),一不小心模具裏麵東西忘記(jì)拿出來了,衝(chōng)床打下來就(jiù)有可(kě)能把模(mó)具打壞,萬(wàn)一裏麵的東(dōng)西要是(shì)飛出來了?,人有可能也會受傷。
有時候叉車叉模(mó)具的(de)時候,沒叉好,模具(jù)掉下來了(le),這個時候千萬別用(yòng)手去扶,讓遠一點,模具摔壞(huài)了沒事,別把人(rén)砸到了;天車吊模具的時候也要注意離模具遠一點,小心模具晃過來碰著(zhe)了(le)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(jìn)廠特別要注意這些安全事項。
★衝壓模具的結構(gòu)介(jiè)紹
衝壓模具的結構、衝模的結構,模具結構大同小異(yì),根據不同(tóng)的產品特點及需求設計相應(yīng)的模(mó)具,不同(tóng)的模具(jù)結構,它的功(gōng)能也不同,生產(chǎn)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(gòu)怎麽複雜,它的(de)基(jī)本結(jié)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(ruò)幹模板和零件(我們稱之為(wéi)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,上模座(UPU),上(shàng)墊(diàn)板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板;
其它的(de)比較不常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模板,下脫料(liào)板,下止擋板,下(xià)夾板,公模(mó),母(mǔ)模等(děng);
一些模具(jù)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(rù)塊:下模入塊、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(zhù)、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外定位(wèi)、內定位、節距定位、外限位柱、內限位(wèi)柱等;
★衝壓模(mó)具的編號(hào)
衝壓模具編號,一(yī)般是這樣寫的(舉例):
工程(chéng)模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代表工程(chéng)模,H代表總共有八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代(dài)表第一套;RAA或RBB代表(biǎo)鉚合模(mó),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F代表(biǎo)年份,哪(nǎ)一年生產出來的模具,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,此時你(nǐ)再說125模具,那別人多(duō)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(bǎn)入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如(rú)果這個連續模(mó)有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明,那麽(me)第一段(duàn)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(mó)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(xià)說明:
一套完整(zhěng)的衝壓(yā)模具結構(gòu)從上到下應該(gāi)是(shì):
加工代號
模板
其它(tā)
編號(hào) 中文(wén)名稱 編號 中文名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模(mó)板 G:磨床 U2U 上墊(diàn)腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下(xià)夾(jiá)板 WC:線切割 UBU 上墊板(bǎn) ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT:熱(rè)處理 PSU 脫料(liào)板 PSP 脫料板(bǎn)入塊 L:車(chē)床 AXD 上(shàng)模板入(rù)塊 D:搖臂(bì)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(bú)常見或很少用到
★衝壓(yā)常用材料(liào)及選用
衝壓(yā)所用材料的性質與衝壓生(shēng)產的(de)關係非常密(mì)切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品(pǐn)使用壽命,還影響組織均(jun1)衡生產和衝壓件生產成本。
在(zài)選定衝壓件(jiàn)的材料時,不僅要考慮使用性能,還(hái)應滿足衝壓加工和後續工藝性能要求。衝壓加工對材(cái)料(liào)的基本要求如下。
1、具有良(liáng)好的衝壓成型性能(néng)
對於成型工序,比如拉伸、折彎(wān)、打段(duàn)差、凸包(bāo)等,材料應具有良好的衝壓成型性能,即應有良好的抗(kàng)破裂性、良好的貼模性和定形性(xìng),否則產品容易產生變(biàn)形、破裂等(děng),造成修模的困難。對於分離工序,則(zé)要求材料具有一定的塑性。
2、具有較高的(de)表麵質量
材料表麵應(yīng)光(guāng)潔平整(zhěng),無缺陷損傷。表麵(miàn)質量好的材料,成型時不易破裂,不易擦傷模具(jù),製件的表麵質量(liàng)也好(hǎo)。
3、材料的厚度(dù)公差(chà)應符合國家標準
因為一定的模具間隙(xì)僅(jǐn)適(shì)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(zhì)廢品的出現。在校正彎曲(qǔ)、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。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓(yā)常用材料
衝壓(yā)生產中最常用的材料是金屬材料(包括黑色金屬和有色金屬),但有時也用非金屬材料。其中黑(hēi)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(gāng)、碳(tàn)素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金屬主(zhǔ)要有純銅、黃(huáng)銅、青銅、鋁等;非(fēi)金屬材料有紙(zhǐ)板、層壓板、橡膠(jiāo)板、塑料板(bǎn)、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬材料的供應狀態一般是各(gè)種規格的板料(liào)和帶料。板料可用於工程模的生產(chǎn),帶料(卷料)用於連(lián)續模的生產(chǎn),也可以用於工程模的生產。板(bǎn)料的(de)尺寸較大,可用於大型零件的衝(chōng)壓,也可以將板料按排樣尺寸剪裁成條料後(hòu)用於中小型零件的衝壓;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(zhuàng)供應,適應於連續模大批量(liàng)生產的(de)自動送料。
關於各種材料的牌號、規格和性(xìng)能,可查(chá)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(de)使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓(yā)件的使(shǐ)用要求合(hé)理選材
所選材料應能使衝壓件在機器或(huò)部件中正常工作,並具有一定的使用壽命。為此,應根據衝壓件的使用條件,使所選(xuǎn)材料滿足相應(yīng)強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的(de)要求。
(2)按衝壓工藝要(yào)求合理選材
對於任何一種衝壓件,所選的材料應能按照其衝壓工藝的(de)要求,穩定地成形出不至於開裂或起皺的合格產品,這是最基本也是最(zuì)重要的選材要求。為此,可用以下方法合理選(xuǎn)材。
①試衝。根據以往(wǎng)的生產經驗及(jí)可能條件,選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板料進行(háng)試衝,最後選擇(zé)沒有開裂或皺折的、其廢品率(lǜ)低的一種。這種方法結果比較直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分析與對(duì)比。在分析衝壓變形性質的(de)基礎上,把衝壓成型時的最大變形程(chéng)度與(yǔ)板料衝壓成型性(xìng)能(néng)所(suǒ)允許(xǔ)采(cǎi)用的極(jí)限變(biàn)形程度進行對(duì)比,並以此(cǐ)作為依據,選取適合於該(gāi)種零件衝壓工藝要求的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度的板材,還有冷軋和熱軋之分。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)。與熱軋板相比,冷軋板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮(liàng),內部(bù)組織致密,衝壓性能更優。(注:t在模具中(zhōng)一般代表厚度,例如模板的厚度(dù)、材料的厚度均可以(yǐ)用t來表示。)
(3)按經濟性(xìng)要求合(hé)理選材
所選材料應在滿足使用性能及衝壓(yā)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。
★衝(chōng)壓模(mó)具的分類(lèi)
衝壓(yā)模具的分類(lèi),一般(bān)我們(men)可以簡(jiǎn)單的把它分為兩(liǎng)種,即工程模和連續模;
工程模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等,下麵簡單介紹一下這些模具的結構和作用;
工程(chéng)模(mó):也稱為“單工序模”,是指在衝壓的(de)一次行程中,隻能完成一個衝壓工(gōng)序的模具。這一工(gōng)程(chéng)打完了之後,需要人工或用機械手把產品從模具裏麵(miàn)取出來,然(rán)後放到下一站的模具裏麵繼續生產,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,但生產起來費時費力,需要花費(fèi)較多(duō)的(de)人工和時間成本(běn),產品報(bào)廢率較(jiào)高(gāo)。
複合模(mó):常見的複合模具結構有有(yǒu)複合下料、複合拉伸(shēn)等,這種模具結構和(hé)別的工程模結構略(luè)有不同。其凸模(也稱為(wéi)公(gōng)模或衝頭)設計在下模,其它(tā)幾塊模板依次是(shì)下夾板(固(gù)定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上(shàng)模依次是母模(或刀口(kǒu))、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(yòng)打杆或彈簧頂著。比如用來下料的複合模,其內(nèi)脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可以低於(yú)母模,要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內(nèi)脫的力量(liàng)要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出來(lái),一般如果材料比較厚的話,我們上麵裝的是氮(dàn)氣彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一(yī)次行程過程中,在不同的工位上同時完成兩道或兩(liǎng)道以上衝(chōng)壓工(gōng)序的模具,這種模具維修難度較(jiào)大,需要經驗豐富的鉗工師傅來操作,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千(qiān)個產品,節省人工和時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧(huáng)的壓縮量和計算
在一套衝壓模具中(zhōng),需(xū)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(zhào)不(bú)同的需要選用不(bú)同的彈性材料。像折(shé)彎、衝孔一般(bān)用(yòng)普通的扁線彈簧就可以了(le),比如棕色彈簧,也稱為(wéi)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;優力膠一般用於拉深模(mó)具、整形模具、或整平麵度用。
拉深模具用優力(lì)膠非常不錯,當然也可以選用氮氣彈簧。其(qí)他的像(xiàng)頂(dǐng)料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品(pǐn)頂出印子、頂變形就好了。優力膠的特點就(jiù)是力量比較均衡,然而其壽命比較短,生產一(yī)段時間(jiān)就可能(néng)裂掉了、不行了、萎(wěi)掉了,因此一般比較少用,通常比較常用氮氣彈簧(huáng)。整平麵度優(yōu)力膠用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的目的就是脫(tuō)料、壓料,彈簧力度的大小,關係著模具生產是否順利、打出來的產品是否合(hé)格等。彈簧力量小了,有可能會造(zào)成產品變(biàn)形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀(dāo)口、衝頭(tóu)容易磨(mó)損等各種(zhǒng)問題。
扁線彈簧一般(bān)按顏色劃分(fèn)為:棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力(lì)量也依次(cì)減弱(ruò),顏色不同,力量大小就(jiù)不同,壓縮量也不同(tóng)。
有一個土方法可(kě)以計算彈簧的壓縮量(liàng),那是(shì)我剛進廠學模具不久,對模具(jù)還不怎(zěn)麽懂,我師父教我的(de):事先測量(liàng)一下彈簧的總高度,再把彈簧放台虎鉗(qián)中,鎖死,然後用卡尺測量一下彈簧被夾死之後剩下的長度,再用彈簧的總長度(dù)減(jiǎn)去這個數,再除(chú)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,被虎鉗夾死後應該還(hái)剩(shèng)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,結果等於0.24,這就是它的壓縮量。
彈簧按(àn)照不同生產次數,比如100萬次、50萬次(cì)、30萬次,壓縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具(jù)壽命也就越短(當然彈簧打壞了是可以換的),模(mó)具生產一段時間可能彈簧就沒力了,質量差一點的彈簧還有可能(néng)斷在模具(jù)裏(lǐ)麵。一般(bān)按照30萬(wàn)次來計算彈簧的壓縮量(liàng),也就是說模具(jù)打(dǎ)30萬次彈簧可能(néng)就沒力了,當然一般的衝(chōng)壓模(mó)具壽命都沒那麽長,也(yě)可以按最大壓縮量來(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(duì)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(huáng) 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈簧可以壓下去多少),彈簧的最大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈簧(huáng)的最大壓縮比,例如棕色(sè)彈簧,長度為60mm,那(nà)麽它的最大壓縮量為:60*24%約等於(yú)14,這根彈簧最大可以壓下去14個毫米,它的最大行程是14個毫(háo)米,模具的行程必須小於14個毫米,超過14個毫米(mǐ),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(bào),衝床壓不下去等(děng)。
模(mó)具組立之前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓縮量是否合適,這樣在試模的時候才不用擔心模具會出問題、打爆等。