★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金模具、五金衝壓模具,意(yì)思差不多都是一樣的。是(shì)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)材施加一定的壓力,使材料產生(shēng)分離或成型,從而獲(huò)得一定尺寸要求、外觀(guān)質量(liàng)合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種(zhǒng),我(wǒ)這裏主要是針(zhēn)對我熟(shú)悉的五金衝壓模具來講。
通過模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒什麽(me)大的區別(bié),因為能快速成型,生產效率高,產品質量穩定,精度符(fú)合要求,材料利用率高,操作簡單、工人勞(láo)動強度低,對操作工人技(jì)術要求(qiú)不高,一般人隻(zhī)要(yào)一進來,跟著別人(rén)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(shǒu),要學會(huì)操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等(děng),都是一些很簡單的(de)活(huó),有力氣、肯(kěn)吃苦(kǔ)耐勞就行。
平時注意安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,有模修來修過模具(專業術語:修模)之(zhī)後(hòu),你打之前就要看好了,看他們有沒有把東西忘記在模具裏麵(miàn),當然一般模修是不會犯這樣的(de)錯誤的,不過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手(shǒu)上哪裏傷著了,幹這(zhè)個切記注意安全,一不小心模具裏麵(miàn)東西忘記拿出來(lái)了,衝(chōng)床打下來就有可能(néng)把模具(jù)打壞(huài),萬一裏麵的東(dōng)西要是飛出來了(le)?,人有可能也會受傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下來了,這個時候千萬別用手去扶,讓遠一點,模具摔壞(huài)了沒事,別把人砸到了;天車吊(diào)模具的時候也要注意離模具遠(yuǎn)一點,小心(xīn)模(mó)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(ān)全事項。
★衝壓模具的結(jié)構介紹
衝壓模具(jù)的結構、衝模的結構,模具結構大同小異,根(gēn)據不同的產品特點及需(xū)求設計相應的模具,不同的模具結構,它(tā)的功能也不同(tóng),生產出來的產品也不(bú)同,總的來說有簡單的,有複雜的。但是不管結構怎麽複(fù)雜,它(tā)的基(jī)本結構是不變的,無外乎是若幹個模板、入塊和標準(zhǔn)件。
模具一般(bān)是由若幹模板和零件(我們稱之為入塊、或入子)還有(yǒu)標準件組裝而成。
一般的衝壓模具結構(gòu),具體的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上模的模(mó)板有(yǒu):
上(shàng)托板,上墊腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(bǎn)(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板(bǎn)有:
下模板(DIE),下墊(diàn)板(bǎn)(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下(xià)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;
一些(xiē)模具零(líng)件(jiàn)有:
上(shàng)模的(de)入子,入塊:夾板入塊(kuài)、脫料板入塊、衝頭等;
下模的入子,入塊:下模入塊、下模刀口等;
標準件:彈簧(huáng)、六角螺絲、止付螺(luó)絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等(děng);
非標(biāo)準件(jiàn):外定位(wèi)、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓(yā)模具編號,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
後麵的RAH,R代(dài)表工程模,H代(dài)表總共有八套(從(cóng)A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或RBB代表鉚合模,比如鉚螺柱(zhù)、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代表年份,哪(nǎ)一年生產(chǎn)出來的模具(jù),就用代表哪一(yī)年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代(dài)表2010年,那麽2010年生產的模具F0125可以簡稱:125模具,接下來(lái)2011年生產的模具,則是G開頭,此時你再(zài)說125模(mó)具,那別人(rén)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;
如果這個連續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號(hào)後麵用A和B來說明,那麽第一段的夾板應該(gāi)是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它的編號,這裏沒有解釋到的,簡單做一下說明:
一套完(wán)整的衝壓模具結構從上到下應該是:
加工代號
模板
其它
編號(hào) 中文(wén)名稱 編號 中文(wén)名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模(mó)板(bǎn) G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下(xià)脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座(zuò) PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊板(bǎn) ?PUN 衝頭 W/E:放(fàng)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 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表(biǎo)示這個編號不常見或很少用到
★衝壓常用材料及選(xuǎn)用
衝壓所用材料的(de)性質與衝壓生產的關係非常密切,其性質直接影響衝(chōng)壓工藝設計、衝壓件(jiàn)質(zhì)量和產品(pǐn)使用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件(jiàn)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性能要(yào)求。衝壓加工對材料(liào)的基本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成型工序,比如拉伸、折彎(wān)、打段差、凸包等,材料應具有良好的衝壓成型性能,即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形性,否則產品容易產(chǎn)生變形(xíng)、破裂等,造成修模的困難。對於(yú)分離工序,則要求材料具有(yǒu)一定(dìng)的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材(cái)料表麵應光潔平整,無(wú)缺(quē)陷損傷。表(biǎo)麵質量好的材料,成型時不易破裂(liè),不易(yì)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
因為一定的模具間隙(xì)僅適用於一定(dìng)厚度範(fàn)圍的材料,若材料厚度公差太大;不僅直接影響製件的質量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整(zhěng)形等工(gōng)序中,有可能因厚度正偏(piān)差(chà)過大而引起(qǐ)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
衝壓生產中最常用的材料是金屬材料(包括黑(hēi)色金(jīn)屬和有色金屬),但有(yǒu)時也用非金屬材料(liào)。其中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結(jié)構鋼(gāng)、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電(diàn)工(gōng)矽(guī)鋼等;有色金(jīn)屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料(liào)有紙板、層壓(yā)板、橡膠板、塑料板(bǎn)、纖維板和雲母等。
衝(chōng)壓用金屬材料的(de)供應狀(zhuàng)態一般是各種規格的板料和帶料。板料可(kě)用於工程(chéng)模的生產,帶料(卷料)用(yòng)於連續模的生產,也可以用於工程模的生產。板料的尺寸較大,可用於大型零件的衝壓,也可以將板料按排樣尺寸剪裁成條料後(hòu)用於中小型(xíng)零件(jiàn)的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的(de)寬(kuān)度,展開長度可達幾十米,成卷狀(zhuàng)供應,適應於連續模大批量生產的自動送料。
關於各種(zhǒng)材料的牌號、規格和性能,可查閱有關手冊和(hé)標準。
2、衝壓材料的合理選(xuǎn)用
衝壓材料(liào)的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工(gōng)藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件(jiàn)的使用要求合理選材
所選材料應能使衝壓件在機器或部(bù)件(jiàn)中(zhōng)正常工作,並具(jù)有一定的使用(yòng)壽命。為此,應(yīng)根據衝(chōng)壓件的使(shǐ)用條件,使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和(hé)耐(nài)熱性等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要(yào)求合(hé)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,穩定地成形出不至於開裂或起皺的合格產品,這(zhè)是最(zuì)基本也是最重要的選材要求。為此,可用(yòng)以下方法合理選(xuǎn)材。
①試衝(chōng)。根(gēn)據以往的生產經驗及可(kě)能條件,選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板料(liào)進行試衝,最後選擇沒(méi)有開裂或皺折的、其廢品率低(dī)的一種(zhǒng)。這種方法結(jié)果(guǒ)比較直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基礎上,把衝(chōng)壓成型時的最大變形程度與板料衝壓成(chéng)型性能所允許采(cǎi)用的極限變形程度進行對比,並以此作為依據,選取適(shì)合於該種零(líng)件衝壓工藝要求的板材。
另外(wài),同一種牌號或同一厚度的板(bǎn)材,還有冷軋和熱軋之(zhī)分。我國國產板材(cái)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(shǎo),光亮,內部組織致密,衝壓性能更優。(注:t在模具中一般(bān)代表厚度,例如模板的厚度、材料的厚度均可以用t來表(biǎo)示。)
(3)按(àn)經濟性要求合理選材
所選材料應在滿足使用性能(néng)及衝壓工藝要求的前提下,盡量價格低廉,來源方(fāng)便,經濟性好,以降低衝壓件(jiàn)的(de)成本。
★衝壓模具的分類(lèi)
衝壓模具的分類(lèi),一般我們可以簡單的把它分為兩種,即工程模和連續模;
工程模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等,下(xià)麵簡單介紹一(yī)下這些模具的結構和作用;
工程模:也稱為“單工(gōng)序(xù)模”,是指在衝(chōng)壓的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的模具。這一工程打完了之後,需要人工或用機械手(shǒu)把產品從模具裏麵取出(chū)來,然(rán)後放到下一(yī)站的模具裏麵繼續(xù)生產,直到模(mó)具的最後一個工序打完(wán),整個產品才算完成。這種模具維修起來簡(jiǎn)單,但生產起來費時費力,需要花費較多的(de)人工(gōng)和時間成本,產品報廢率較高。
複合模:常見的(de)複合模具結構有有複合下(xià)料、複合拉伸等,這種模具結構和別的工程模結構(gòu)略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下模,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(tuō)),上模依次是母模(或刀口)、內脫(tuō)板和上墊板構成,內脫(tuō)使用等高套筒掛在上墊板上麵,然後用打杆或彈簧頂(dǐng)著。比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(kǒu)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,一般如果材料比(bǐ)較厚的話,我們上麵裝的(de)是氮氣彈簧。
連續(xù)模(mó):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道以上衝壓工序的模具,這種模具維修難度較大,需要(yào)經(jīng)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(huà)一個小時可以生產上千個產品,節省人工和時(shí)間(jiān)成本,產品報廢率較(jiào)低。
★彈(dàn)簧的壓縮量和計算
在一套衝壓(yā)模具(jù)中,需要用到比較(jiào)多(duō)的彈性材料,其中包括各(gè)種不同規格的(de)彈簧、優力膠、氮氣彈簧等,按照不同的需要選用(yòng)不同的彈性材料。像折彎(wān)、衝孔(kǒng)一般用普通的扁線彈(dàn)簧就可以了,比如棕色彈簧(huáng),也稱為(wéi)咖啡色彈簧;如果(guǒ)力量不夠就加氮氣(qì)彈簧,當然成本要高一點;優力膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵度用。
拉深模具用優(yōu)力膠非常(cháng)不錯,當然也可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料(liào)銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃(huáng)色彈簧,隻要可以脫料、不把(bǎ)產品頂出印子、頂變形就好了(le)。優力膠的特點就是力量比較均衡,然而其壽命(mìng)比較短,生產一段時間就可能裂掉(diào)了、不(bú)行了、萎掉(diào)了,因此一(yī)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(dàn)簧包括扁線彈簧、線簧(huáng)等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度(dù)的(de)大小,關係著模具(jù)生(shēng)產是否順利、打出來的產品是否合(hé)格(gé)等。彈簧力量小了(le),有可(kě)能會造成產品變(biàn)形、模具不脫料、產品不好(hǎo)從模具(jù)裏麵拿出來、帶料,刀口、衝頭容易磨損等各種問題。
扁線彈簧一般按(àn)顏色劃分為:棕色、綠色(sè)、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色不同,力量大小就不同,壓縮量(liàng)也不同(tóng)。
有一個土方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(me)懂,我師父教我(wǒ)的:事先測量一(yī)下彈(dàn)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(zhī)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,此方法(fǎ)任何(hé)彈簧通用,比如棕色彈簧長度為60mm,被虎(hǔ)鉗夾死後應該(gāi)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,彈簧壽命(mìng)越短(duǎn),模具壽命也(yě)就(jiù)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沒力了,質量差一點的彈簧還有可能斷(duàn)在模具裏麵(miàn)。一般按照30萬次來計算彈簧的壓縮量,也就是說(shuō)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(méi)那麽(me)長,也(yě)可以按最大壓縮量來計算,按最(zuì)大壓縮(suō)量來計算的話,隻能保證彈簧不打(dǎ)爆在模具裏麵(miàn)。模具壓得死一點(diǎn),對產品平麵度也有好處。
具體的壓縮量如下(xià)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(lǜ)色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色(sè)彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈簧(huáng) 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),彈簧的最大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為(wéi)60mm,那麽它的最大壓(yā)縮量(liàng)為:60*24%約等於14,這根彈簧最大可以壓下去14個毫米,它的最大行程是14個毫米,模具的行程必(bì)須小於14個(gè)毫米,超過(guò)14個毫米,彈簧就可能會失效、變形,還(hái)有可能打斷在模(mó)具裏(lǐ)麵,或模具打爆,衝(chōng)床壓不下去等(děng)。
模具組立之(zhī)前,也(yě)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(shí)候才不用擔心模具會出問題、打爆等。