★衝壓模具的概念
衝壓模(mó)具,也稱衝模、五金模具、五金衝壓模具,意思差不多都是(shì)一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機上的模具對金(jīn)屬(shǔ)或非金屬板材施加(jiā)一(yī)定(dìng)的(de)壓力,使材料(liào)產生分離或成型,從而獲得(dé)一定尺寸(cùn)要(yào)求、外觀質量合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種(zhǒng),我這(zhè)裏主要是針對(duì)我熟悉的五金衝壓模(mó)具來講。
通過模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒什麽大的(de)區別,因為能快(kuài)速成型,生產效率高,產品質(zhì)量穩(wěn)定,精度符合要求(qiú),材料利用率高,操作簡單(dān)、工人(rén)勞動(dòng)強度低,對操(cāo)作工人技術要求不高,一般人隻要一進來(lái),跟著別人學習操作一兩天,很(hěn)快就能上手,有(yǒu)的甚至不用一兩(liǎng)天,幾分鍾就能(néng)學會。如果是產線主機手,要學會操作衝床、送料機、整平(píng)機、拆模(mó)架模(mó)等,都是一些很簡單的(de)活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平(píng)時注意安全不(bú)要隨便往(wǎng)模具裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊(ā)、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏(lǐ)邊,有模修來修過模具(專業術(shù)語:修模)之後(hòu),你打之(zhī)前就要看好了(le),看他們有沒有把東西忘記在模具裏麵(miàn),當然一般模修是(shì)不會犯這樣的錯誤的,不過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上(shàng)手上哪裏(lǐ)傷著了,幹這個切記注意安全,一不小心(xīn)模具裏麵東西忘記拿出來了,衝床(chuáng)打下來就有可能把模具打壞,萬一裏麵的東西要是飛出來了?,人有可能也會受傷。
有時候叉車叉模具的時(shí)候,沒叉好,模具掉下來了(le),這個時候千萬別用手去扶,讓遠一點(diǎn),模(mó)具摔壞了沒事(shì),別把人砸到了(le);天車(chē)吊(diào)模具的時候也要注(zhù)意(yì)離模具遠一(yī)點,小心模(mó)具晃過來碰著了就不好了。
搞(gǎo)模具這行、或與(yǔ)模具(jù)打交道經常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全事項。
★衝壓模(mó)具(jù)的結構介紹
衝壓模具的結構、衝模的結構,模具結構大(dà)同小異,根據不(bú)同的產品特點及需求設計相應(yīng)的模具,不(bú)同(tóng)的(de)模具結構,它的功能也不同,生產出(chū)來的產品也不同,總的來說有簡(jiǎn)單的,有複雜的。但是不(bú)管結構怎麽複雜,它的基本結構是不變的,無外乎(hū)是若(ruò)幹個模板、入塊和標準件(jiàn)。
模具一般是由若(ruò)幹模板和零件(我們稱(chēng)之為入塊、或(huò)入子(zǐ))還有標準件組裝而成。
一般的衝壓模(mó)具結構,具體的模板(bǎn)從上到下(包括代碼編號)是:
上模的模板有(yǒu):
上托板,上墊腳,上模(mó)座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(bǎn)(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有:
下模(mó)板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板;
其它的比較(jiào)不常(cháng)用的(de)模(mó)板(bǎn):
上蓋(gài)板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板,下止擋板,下夾(jiá)板,公模,母模等;
一些模具零件有:
上模的入子,入塊:夾板入(rù)塊、脫料板入(rù)塊、衝頭等;
下(xià)模的入子,入塊:下模入塊、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線(xiàn)簧、等高套、導(dǎo)柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外(wài)定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編(biān)號(hào)
衝壓模具(jù)編(biān)號,一般是這樣寫的(de)(舉例):
工程(chéng)模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連(lián)續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代表工程模,H代表(biǎo)總(zǒng)共(gòng)有八(bā)套(從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、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,哪一年生產出來的模具,就用(yòng)代(dài)表哪一年的編號說明(míng),如(rú):F0125、G0125,如果(guǒ)F代表2010年,那麽2010年生(shēng)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,此時你再說125模具,那別人多(duō)半以為是(shì)G0125模具了。
其(qí)它的(de)比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連(lián)續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明,那麽第一段的(de)夾板(bǎn)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
關於其它的編號,這裏沒有(yǒu)解釋(shì)到的,簡(jiǎn)單做一下說明:
一套完整的衝壓模具結構(gòu)從上到下(xià)應該是:
加工代號
模板
其它
編號 中文名(míng)稱 編號 中文(wén)名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊腳(jiǎo) 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:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽(zuàn)床 DIE 下(xià)模板 DPI 下(xià)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)見或很少用到
★衝壓常用材料及選用
衝壓所(suǒ)用材料的性質與衝壓生產的關係非常密切,其(qí)性質直接(jiē)影響衝壓工藝設計、衝壓件(jiàn)質量和產(chǎn)品(pǐn)使用壽命,還影響組織均衡生產和(hé)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(néng),還應滿足衝壓加工和後續工藝性能要求。衝壓加(jiā)工對材料的基本(běn)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(duàn)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,否則產品容易產生(shēng)變形、破裂等,造成修模的困難。對於分離工序,則要求材料具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應光潔平整,無缺陷損(sǔn)傷(shāng)。表麵質量(liàng)好的材料,成型時不易破裂(liè),不易擦(cā)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(wéi)一定的模具間隙僅適用於一定厚度範圍的材料,若材(cái)料厚(hòu)度公差太大;不僅(jǐn)直接影響製(zhì)件的質量,還可能導致廢品的出現(xiàn)。在校正彎曲、整形等工序中,有可能因厚度正偏差過大而(ér)引起模具或壓力機的損壞(huài)。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常用(yòng)材料
衝壓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。其中黑色金屬主要有普(pǔ)通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼(gāng)、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金屬主要(yào)有(yǒu)純銅、黃(huáng)銅、青銅、鋁等(děng);非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠(jiāo)板、塑料板、纖維(wéi)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。板料可用於工程模的生產,帶料(卷料)用於(yú)連續模的(de)生產,也可以用於工程模的(de)生產。板料(liào)的尺寸較大,可(kě)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型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格(gé)的寬度,展開長度(dù)可(kě)達幾十米,成卷狀供應,適應於連(lián)續模大(dà)批量生產的自動送料。
關於各種材料的(de)牌號、規(guī)格和性(xìng)能,可查閱(yuè)有關手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓材料的選用(yòng)要考慮衝壓件的使用(yòng)要求、衝壓工藝要(yào)求及經濟性等(děng)。
(1)按衝壓件的使用(yòng)要求合理選材(cái)
所選材料應能使衝壓件在機器或部件(jiàn)中正常工作,並具有一定(dìng)的使用壽命。為此,應根據衝壓件的使用條件,使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐(nài)熱性等力方麵(miàn)的要求。
(2)按(àn)衝壓工藝(yì)要求合理選材
對於任何一種衝壓件,所(suǒ)選的材(cái)料應(yīng)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)是最基本也是最重要的選(xuǎn)材要求(qiú)。為此,可用以下方法合理選材。
①試衝。根據以往的(de)生產經驗及可能條件,選擇幾種(zhǒng)基本能(néng)滿足衝壓件(jiàn)使用要求的板(bǎn)料進行試(shì)衝,最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢品率低的一(yī)種。這種(zhǒng)方法結果比較直觀,但帶有較(jiào)大的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓(yā)變形性(xìng)質的基礎上,把衝壓成型時的最大變形程度與板料衝壓成型性(xìng)能所允許采用的極限變形程度進行對比,並以此作為依據,選取適合於該種零(líng)件衝壓工藝要求的板材。
另外,同一種牌號或同一(yī)厚度的板材,還有(yǒu)冷軋和熱軋之分。我國國產(chǎn)板材中,厚板( t>4mm)為熱(rè)軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有(yǒu)熱軋板)。與熱軋板相比,冷軋板尺寸精確,偏差(chà)小,
表麵缺陷少,光亮(liàng),內(nèi)部組織致密,衝壓性能更優。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模板的厚度、材料的厚度均可以(yǐ)用t來表示。)
(3)按經濟(jì)性要求合理選材
所選材料(liào)應在滿足使用性能及衝壓工藝要求的(de)前提下,盡量價(jià)格低廉,來源方便,經(jīng)濟(jì)性好,以降低衝壓件的成(chéng)本。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的分類,一般我(wǒ)們可以簡單的(de)把它分為(wéi)兩種,即工程模和連續(xù)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(yòng);
工(gōng)程模(mó):也稱為(wéi)“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序的模具。這一工程打完了之後,需要人工(gōng)或用機械手(shǒu)把產品從模具裏麵取出來,然後(hòu)放到下一站的模具(jù)裏麵繼續生產,直到模具的最後一個工序(xù)打完,整(zhěng)個產品才算完成(chéng)。這種模具(jù)維修起來簡單,但(dàn)生產起來費時費力,需要花費較(jiào)多的人工和時間成本,產品報廢(fèi)率較高。
複(fù)合模:常見的複合模具結(jié)構有有複合下料、複(fù)合拉伸等,這種模具結構和別的工程模(mó)結構略有不(bú)同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下模,其它幾塊(kuài)模板依次是下夾(jiá)板(固定凸模衝頭(tóu))、下止擋板和下(xià)脫料板(外脫),上模依次是母模(或(huò)刀口)、內(nèi)脫板(bǎn)和(hé)上墊板構(gòu)成,內脫使用等高(gāo)套(tào)筒掛在上墊(diàn)板上麵,然後用打杆(gǎn)或彈簧頂著。比如用來下料(liào)的複合模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可以低於(yú)母模,要不(bú)然母模刀口容易崩掉(diào)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(liào)比較厚的話,我們上麵裝的(de)是氮氣彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一次(cì)行(háng)程過程中,在不(bú)同的(de)工位(wèi)上同時完成兩道或兩道(dào)以上衝壓工序(xù)的模具,這種模具維(wéi)修難度(dù)較大,需要經驗豐富的鉗(qián)工師傅來操作,但是生產起來效率很高,打得速度快的(de)話一(yī)個小時可以生產上千個(gè)產品,節省人工和時間(jiān)成本,產(chǎn)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材料,其中包括各種不同規格的(de)彈簧、優力膠、氮氣(qì)彈簧等,按照不(bú)同的需要選用不同的彈性材料(liào)。像折彎、衝孔一般用普通(tōng)的扁線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為(wéi)咖啡色彈簧(huáng);如果力量不夠就加氮(dàn)氣彈(dàn)簧,當然成本要高一點(diǎn);優力膠(jiāo)一般用於拉深模具、整形(xíng)模(mó)具、或整平麵度用。
拉深(shēn)模具用優力膠非常不錯,當然(rán)也可以選用氮氣彈簧(huáng)。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要(yào)可以脫料、不把產品頂出印子、頂變形就好了。優力膠的特(tè)點就是力量比較均衡(héng),然而其壽命比較短,生產一段時間就(jiù)可能裂掉了、不行了、萎掉了(le),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(de)多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的目的(de)就是脫料、壓料,彈簧力度的(de)大小,關係著模具生產是否順利、打出來的產品是否合格等(děng)。彈簧力量小了,有可能會造成產品變形、模(mó)具不脫料、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題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕色(sè)、綠色、紅(hóng)色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色(sè)不同(tóng),力量大小就不同,壓縮量(liàng)也不同。
有(yǒu)一個土方(fāng)法可(kě)以(yǐ)計算彈簧的壓縮量,那是我(wǒ)剛進廠(chǎng)學模具(jù)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(de)總高度(dù),再把彈(dàn)簧放台虎(hǔ)鉗中,鎖死,然後用卡尺測量一下彈簧被夾死之後剩下(xià)的長度,再用彈簧的總長度減去(qù)這個數,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60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右,然後你(nǐ)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(jiù)是它的壓縮(suō)量(liàng)。
彈簧按照(zhào)不同(tóng)生產次數,比如100萬次、50萬次(cì)、30萬次,壓縮(suō)量(liàng)選(xuǎn)的越大,彈簧壽命越短,模具壽命也就越短(當然彈(dàn)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(yī)點(diǎn)的彈簧還有可能斷在模具(jù)裏麵。一般按照30萬次來計算彈(dàn)簧的壓縮量,也就(jiù)是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了,當然一般(bān)的衝壓模具壽命(mìng)都(dōu)沒那麽長,也可以按最大壓(yā)縮量來計算,按最大壓(yā)縮量(liàng)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(dà)壓縮(suō)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(dàn)簧 32% 36% 40% 48% 黃(huáng)色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓(yā)縮量(這(zhè)個彈簧(huáng)可以壓下去多少),彈簧的最大壓縮(suō)量等於彈簧的自由高度乘以彈簧的最大壓縮(suō)比,例(lì)如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓縮(suō)量為:60*24%約等於14,這根彈簧最(zuì)大可以壓下去14個(gè)毫米,它(tā)的最大行(háng)程(chéng)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(dàn)簧(huáng)就可能會失效、變形,還有可能(néng)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,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的(de)壓縮量(liàng)是否合(hé)適,這樣在試模(mó)的時候才不用擔心模(mó)具會出問(wèn)題、打爆等。