★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,意思差不多都是一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機(jī)上的模具(jù)對金屬或非金屬(shǔ)板材施加一定的壓力,使材料產生分離或成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀質(zhì)量合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種,我這裏主要是針對我熟悉的五(wǔ)金衝(chōng)壓模具來講。
通過模具加工出來(lái)的產品,尺寸、外觀(guān)都(dōu)基本一樣,沒什麽大的區(qū)別,因(yīn)為能快速成型,生產效率高,產品質量穩定,精度符合要求,材料利用率高,操作簡單、工人勞動強度(dù)低,對操(cāo)作工人技術要求不高,一般人隻要一進(jìn)來,跟著別人學習操作一兩天,很快就(jiù)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(zhǔ)機手,要學會操作衝床、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(háng)。
平時注意安全不要隨便往模具裏麵放任何的東(dōng)西在裏(lǐ)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(guò)模具(專業術語:修模)之後,你打(dǎ)之前就要(yào)看好了,看他們有沒有(yǒu)把(bǎ)東(dōng)西忘記在模(mó)具裏麵,當然一般模修是不會犯這樣的錯誤的,不過你也要(yào)注意一下。別把模具(jù)打壞(huài)了、或者把身上手上(shàng)哪裏傷著了,幹這個切記注意(yì)安全,一不小心模具裏麵東(dōng)西(xī)忘記(jì)拿出來了(le),衝床打下(xià)來就有可能把模具打壞(huài),萬一裏麵的東(dōng)西要是飛出來了?,人(rén)有可能也會受(shòu)傷。
有時候叉車叉模具的(de)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;天車吊模具的時候也要注意離模具(jù)遠一(yī)點,小心模具晃過來碰著了就不好了。
搞模具這行、或與模具打交道經常容易出(chū)事,新人進廠特別要注意這(zhè)些安全事(shì)項。
★衝壓模具的(de)結構介(jiè)紹(shào)
衝壓模具的結構、衝(chōng)模的結構,模具結(jié)構大同(tóng)小(xiǎo)異,根據不同的產(chǎn)品特點及需求設計相應的模具,不同的模具結構,它的功能(néng)也不同,生產出(chū)來的產品也不(bú)同,總(zǒng)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(jiàn)。
模(mó)具一般是由若幹模板和零件(我們稱之為入塊(kuài)、或入子)還有標準件組裝而成。
一般(bān)的衝壓模具結構,具體的(de)模板從上到下(包括代碼編號)是:
上模(mó)的模板有:
上托板,上墊腳,上模(mó)座(UPU),上墊板(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(xià)墊腳,下托(tuō)板;
其它的比較不(bú)常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模板(bǎn),下脫料板(bǎn),下止擋板(bǎn),下夾板(bǎn),公模,母模等;
一些模具零件有:
上模的入子,入塊:夾板入(rù)塊、脫料板入塊、衝頭等(děng);
下模(mó)的入子,入塊:下模入塊、下模刀口等;
標(biāo)準(zhǔn)件(jiàn):彈(dàn)簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧(huáng)、等高套、導柱、導套、等高套墊(diàn)片、兩用銷、頂(dǐng)料銷(xiāo)等(děng);
非標準件:外定位、內定位、節距定(dìng)位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓(yā)模具的編號
衝(chōng)壓模具編號,一(yī)般是(shì)這樣(yàng)寫的(舉例):
工程模(mó):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(dài)表總共有八(bā)套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套(tào);RAA或RBB代表鉚合模,比如鉚螺柱、鉚彈(dàn)片等;
SAA、SBB中的(de)S代表連續模,0125代(dài)表模具編(biān)號,前麵的F代表年份,哪一年生產出來的模具(jù),就用代表哪一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表(biǎo)2010年,那麽(me)2010年生產的模具F0125可以簡稱:125模具,接(jiē)下(xià)來2011年生產的模具,則是G開頭,此時你再說125模具,那別人多半以(yǐ)為是G0125模具了。
其它的比如上夾(jiá)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(zé)在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說(shuō)明,那麽第一段的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊(kuài)90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(bǎn)(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它的編號,這裏沒有(yǒu)解釋到的,簡單做一下說明:
一套(tào)完整的衝壓模具(jù)結構從上到下應該(gāi)是:
加工代號
模(mó)板
其(qí)它(tā)
編號 中文名(míng)稱 編號(hào) 中文名(míng)稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫(tuō)料(liào)板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線(xiàn)切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭(tóu) 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(rù)塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊(kuài) L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖(yáo)臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模(mó)入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示(shì)這個編號不常見或很少用到
★衝壓常用(yòng)材料及選用
衝壓所用(yòng)材料的性質與衝(chōng)壓生產的關係非常密切,其性質直接影響衝壓工藝設(shè)計、衝壓(yā)件質量和產品使用(yòng)壽命(mìng),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(shǐ)用性(xìng)能,還應滿足衝壓加工和後續工藝性能要求。衝壓(yā)加工對材料的基本(běn)要求如下。
1、具有良好(hǎo)的衝壓成型性能
對於成型(xíng)工序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材料應具有良好的衝壓成型性(xìng)能(néng),即應有良好的抗破(pò)裂性、良(liáng)好(hǎo)的貼模性和定形性,否則產(chǎn)品容易(yì)產生變形、破裂等,造成修模的困(kùn)難。對於分離工序,則要求材料具有一定(dìng)的塑性(xìng)。
2、具有較高(gāo)的表(biǎo)麵質量
材料表麵(miàn)應(yīng)光潔平整,無缺陷(xiàn)損傷。表麵質量好的材料,成型時不易破裂,不易擦傷模具(jù),製件的表麵質量也好。
3、材料的厚度公差應符合國(guó)家標準
因(yīn)為一定的模具間隙僅適用於一(yī)定厚度範圍的材料,若材料厚度公差太大;不僅直接(jiē)影響製件的(de)質量,還可能導致廢品(pǐn)的出現。在校正彎曲、整形等工序中,有可能因厚度正偏差過(guò)大而引起模具(jù)或壓力機的(de)損壞(huài)。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常(cháng)用材料
衝壓生產中(zhōng)最常用的材料是金(jīn)屬材料(包括黑色金屬和有色金屬),但有時(shí)也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳素結構(gòu)鋼、優質(zhì)碳素結構鋼、合金結構鋼、碳(tàn)素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有(yǒu)色金屬主(zhǔ)要有(yǒu)純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金(jīn)屬材料有(yǒu)紙板、層(céng)壓板、橡膠(jiāo)板、塑料(liào)板、纖維板和雲母等(děng)。
衝壓用金屬材料的供應狀態一般是各種(zhǒng)規格的板(bǎn)料和帶料。板料可用於工(gōng)程模的(de)生產,帶料(卷料)用於連續模的生產,也可以用於工程模的生產。板料的(de)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(cái)成條料後用於中(zhōng)小型零件的衝壓(yā);帶料(又稱卷料)有各(gè)種規格的(de)寬度,展開長度可達(dá)幾十(shí)米(mǐ),成卷狀供應,適(shì)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(guī)格和性能,可查閱有關(guān)手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用(yòng)
衝壓(yā)材料的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材
所選材料應能使衝壓件在機器或部件中正常工作,並具有(yǒu)一定的使用壽命。為此,應根(gēn)據衝壓件的使用條(tiáo)件,使所選(xuǎn)材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性(xìng)和耐熱性等力方麵(miàn)的要求(qiú)。
(2)按衝壓工藝要求合理(lǐ)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(yào)求,穩定地成形(xíng)出不至於開裂或(huò)起皺(zhòu)的合(hé)格產品,這是最基本也是最重要的選材要求。為此,可用以下方法合(hé)理選材。
①試衝。根據以往的生產(chǎn)經驗及可能條件,選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試衝,最後選擇沒有開裂或皺折(shé)的、其廢(fèi)品率低(dī)的一種。這種方法結果比(bǐ)較直觀,但帶有較大的 盲(máng)目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基礎上(shàng),把衝壓成型(xíng)時的最大變形程度與板料衝壓成型性能所允許采用的極限(xiàn)變形程度進行對比(bǐ),並以此作為依據,選取適合於該(gāi)種(zhǒng)零件衝壓工藝要求的板材。
另外,同一種(zhǒng)牌(pái)號或同(tóng)一厚度的板材,還(hái)有冷軋和熱軋之分。我國國產板材中,厚板(bǎn)( 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,內部組織致密,衝壓性能更優(yōu)。(注(zhù):t在模具中一般代表厚度,例如模板的(de)厚度、材料的(de)厚度均可以用t來(lái)表示。)
(3)按經濟(jì)性(xìng)要求合理選材
所選材料應在滿足使用性(xìng)能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,以降低衝壓件的成本。
★衝壓模(mó)具的分類
衝壓模(mó)具的分類,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(yòu)可以分為複合模、拉伸(shēn)模(mó)、鉚合模(mó)等,下麵簡單介紹(shào)一下這些模具的結構和作用;
工程模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的模具。這(zhè)一工程打完了之後,需要人工或(huò)用機械手把產品從(cóng)模具裏麵取出來,然後放到下(xià)一站的模具裏麵繼續生產,直到(dào)模具的最後一個工序打完,整個產品才算完成。這種模具(jù)維修起來簡單,但生產起來(lái)費時費力,需要(yào)花費(fèi)較多的(de)人工和時間成本,產品報廢率較高。
複合(hé)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(chéng)模結構略(luè)有不(bú)同。其凸模(也稱為公模或衝(chōng)頭(tóu))設(shè)計在下模,其它幾(jǐ)塊模板依次是下夾板(bǎn)(固定凸模(mó)衝頭)、下止擋板(bǎn)和下脫料板(外脫),上模依次是母模(或刀(dāo)口)、內脫(tuō)板和上墊板構成,內脫使用等(děng)高套筒掛(guà)在上墊板上(shàng)麵,然(rán)後用打杆或彈簧(huáng)頂(dǐng)著。比如用來下料的複合模(mó),其內脫一般脫出(chū)來(lái)母模0.50mm即(jí)可,不可以低於母模,要不然母模刀口容易崩掉或(huò)者不脫料。內(nèi)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(guǒ)材料比較(jiào)厚的(de)話,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程過程中,在不同的工位上同(tóng)時完成兩道或(huò)兩道以上衝壓工序的模具,這種(zhǒng)模具維(wéi)修難度較大,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(gāo),打得速度快(kuài)的話一(yī)個小時(shí)可以生產上千個產(chǎn)品,節省人工和時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在一套(tào)衝壓模具中,需要用(yòng)到比較多的彈性材料,其中包括各種(zhǒng)不同規格的(de)彈簧、優力膠、氮氣(qì)彈簧等,按照不同的(de)需要選用不同(tóng)的彈性材(cái)料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可(kě)以了,比(bǐ)如棕色彈簧,也稱為(wéi)咖啡色(sè)彈簧;如果力量不(bú)夠就加氮氣彈簧,當然成本要高一點(diǎn);優力膠(jiāo)一般(bān)用於拉深模具(jù)、整形模具、或(huò)整平麵度用。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然也可(kě)以選用氮氣彈簧。其他(tā)的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂變形就好了。優力膠的特點就是力量比較均衡,然而其壽命比較短,生產一(yī)段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較(jiào)少用(yòng),通常比較常用氮氣彈簧。整(zhěng)平麵度優力膠(jiāo)用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料(liào)、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(shì)否合格等(děng)。彈(dàn)簧力量小(xiǎo)了,有可(kě)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、帶料,刀口、衝(chōng)頭容易磨損等各種問題。
扁線彈簧一般(bān)按顏色劃分為:棕(zōng)色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減(jiǎn)弱,顏色不同,力量大(dà)小就不同,壓縮量也不同。
有一個土方法可(kě)以(yǐ)計算彈簧的壓縮量,那是我剛進廠學模具不久,對模具還不怎麽懂,我師父教我的:事先測量一下(xià)彈(dàn)簧的總高度,再把彈簧放(fàng)台虎鉗中,鎖死,然後用(yòng)卡尺測量一下彈簧被(bèi)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(jí)可,此方法任何彈簧通用,比如棕色彈簧長度(dù)為60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右,然後你再用60減去45.6等於14.4,再用14.4除以(yǐ)60,結果等於0.24,這就是它的(de)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(yā)縮量選的越大(dà),彈簧(huáng)壽命越短,模具壽命也就越短(當然彈簧打壞了是可以換的),模具生產一段時間可能彈簧就沒力了(le),質量差一點的彈簧還有可能斷在模具裏(lǐ)麵。一般(bān)按照30萬(wàn)次來(lái)計算彈(dàn)簧的壓縮量,也就是說模具(jù)打30萬(wàn)次彈簧可(kě)能(néng)就沒力了,當然一般的(de)衝(chōng)壓模具(jù)壽命都沒那麽長,也(yě)可以按最大壓(yā)縮量來計算,按最(zuì)大壓縮量來計算的話,隻能保證彈簧(huáng)不打爆在(zài)模具裏麵。模具壓得死一點,對產品平麵度也(yě)有好處。
具體的壓縮(suō)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(hóng)色彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈簧(huáng) 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%
最(zuì)大壓(yā)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(lì)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下去14個毫米,它的最大行程是14個毫(háo)米(mǐ),模(mó)具的行程必須小於14個(gè)毫米,超過14個毫米,彈簧就可能會失效、變形,還有可(kě)能打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝床壓不下去等。
模具組(zǔ)立之前,也就是裝模之前,必(bì)須先計算(suàn)一下彈簧的壓縮量是否合適,這(zhè)樣在試模的時候才不用擔心模具會出問題、打爆等。