一站式精密五金件加工製造
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★衝壓模具的概念
衝壓模具,也(yě)稱衝模、五金(jīn)模具、五金衝(chōng)壓模具,意思差不多都是(shì)一樣的。是指利用固定(dìng)在衝床(chuáng)或壓力機上的模具對金屬(shǔ)或非金屬板(bǎn)材施加一定的壓力,使(shǐ)材料(liào)產生分離或(huò)成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零(líng)件的壓力(lì)加工方法。模具分為很多(duō)種,我這裏主要(yào)是針對我熟悉的五金衝(chōng)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,沒什麽大的區別,因(yīn)為能快速成型,生產效(xiào)率高,產品質量穩定,精度符合要求,材(cái)料利(lì)用率高,操作簡單(dān)、工人勞動強度低,對(duì)操作工人技(jì)術要求不高,一般人隻要一進來,跟著別人學習操作一兩天,很快(kuài)就(jiù)能上手,有的甚至不用一兩天,幾分鍾就能學會。如果是產線主機手,要學會操作(zuò)衝床、送料機、整(zhěng)平機、拆模(mó)架模等,都是一些很簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意安全不要隨便往模具裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊(ā)、剪刀啊、其它工具(jù)等不要放模具裏邊,有模修來修過模具(jù)(專業術語:修模)之後,你打之前就要(yào)看好了,看他們有沒有把東西(xī)忘記(jì)在模具裏麵,當然一般模修是不會犯這樣的(de)錯誤的,不過(guò)你也要注(zhù)意一(yī)下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著了,幹(gàn)這個切記(jì)注意安全,一不小心模具裏麵東西忘(wàng)記拿出來了,衝床打下(xià)來就有可能把模具打壞(huài),萬一裏麵的東西要是(shì)飛出來了?,人有可能也會受(shòu)傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下來(lái)了,這個時候千萬別用手去扶(fú),讓遠一點,模具摔壞了(le)沒事,別把人砸到了;天車吊(diào)模(mó)具的時候也要注(zhù)意離模具遠一點,小心模具晃過來碰著了就不好(hǎo)了。
搞模具這(zhè)行、或(huò)與模具打交道經常容易出事,新人(rén)進廠特別要注意這(zhè)些安全事項(xiàng)。
★衝壓模(mó)具的結構介紹
衝壓模具的結構、衝模的結構,模具結構大同小(xiǎo)異,根(gēn)據不同的產品特點及需求設計相應的模具,不同的模具結構(gòu),它的功能也不同,生產出來(lái)的產(chǎn)品也(yě)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(yī)般(bān)是由若(ruò)幹模(mó)板和零件(我們稱之(zhī)為入塊、或入子)還有標準件組裝而成。
一般的衝壓模具結構,具體的(de)模板從(cóng)上到下(包括代碼編號)是:
上(shàng)模的模板有:
上托板,上(shàng)墊腳,上模座(UPU),上墊(diàn)板(UBU),上夾板(PHU)止(zhǐ)擋(dǎng)板(PPS),脫料板(PSU);
下模的(de)模(mó)板有:
下模板(bǎn)(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下(xià)墊腳,下托板;
其它的(de)比較不(bú)常用(yòng)的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板,下止擋板(bǎn),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、衝頭等;
下(xià)模的入子,入塊:下模入塊、下模(mó)刀口等;
標準件:彈簧、六角(jiǎo)螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊(diàn)片、兩用銷(xiāo)、頂料銷(xiāo)等;
非標準件:外定位、內定位、節(jiē)距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓模(mó)具編號(hào),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(hòu)麵(miàn)的RAH,R代表工程模,H代(dài)表總共有(yǒu)八套(從A-H,分別(bié)是RAH、RBH……RHH),A代表第一(yī)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,就用代(dài)表哪一年的編號(hào)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(jù),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G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編(biān)號則是(shì)90-KNMF0125SAAPHU,夾板入(rù)塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如(rú)果這(zhè)個連續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明,那麽第一段的夾板應(yīng)該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾(jiá)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(méi)有解(jiě)釋到的,簡單做一下說明:
一套完整的衝壓模具結構從上到下應該(gāi)是:
加工代號
模板
其它
編號 中文名稱 編號 中文(wén)名稱 M:銑床(chuáng) U1U 上托板(bǎn) UDE 上模板(bǎn) G:磨床(chuáng) U2U 上墊腳 PS2 下脫(tuō)料板 GD:大磨床(chuáng) UPU 上模座(zuò) PH2 下夾板 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(wài)發(fā) PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板(bǎn) PSP 脫料板入塊(kuài) L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下(xià)模入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板(bǎn) - -
“-”代替的表示這個編號不常見(jiàn)或很少用到
★衝壓常用材料及選用
衝(chōng)壓所用材(cái)料的性質與衝壓生產的關係非常密切,其性質直接影響衝壓工(gōng)藝(yì)設計、衝壓件質量和產品使用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件生產成本。
在選定衝壓件的材料時,不僅(jǐn)要考慮使用性能(néng),還應滿足衝(chōng)壓加工和後續工藝(yì)性能要求。衝壓加工對材料的基本要求如下。
1、具有良好的衝(chōng)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(liè)性、良好的(de)貼模性和定形性,否則產品容易產生變形、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,無缺陷損傷。表麵(miàn)質(zhì)量好的材料,成型時不易破裂,不易擦傷模具,製件的表麵質量也好。
3、材料(liào)的厚度公差(chà)應(yīng)符合國家標準
因(yīn)為一定的模具間隙僅適用於一定(dìng)厚度範圍的材(cái)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(dǎo)致廢品的出現。在校正彎(wān)曲、整形等工序中,有(yǒu)可能因厚度正偏差過(guò)大而引起模具(jù)或壓力機的損(sǔn)壞。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常(cháng)用的材料是金屬(shǔ)材料(包括黑色金屬和有(yǒu)色金屬),但有時也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結(jié)構鋼、合(hé)金結構鋼、碳(tàn)素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等;非(fēi)金屬材料有紙板、層壓板、橡(xiàng)膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
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(yòng)於工程模的生產,帶料(卷料)用於連續模的生產,也可以用於工程模(mó)的生產。板料的尺寸較大,可用於大型零件的衝壓,也(yě)可以將板料按排樣尺寸剪裁(cái)成(chéng)條料後用於中小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料(liào))有各種規格的寬度,展開長度可達幾十米,成卷狀供應,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、規格和性能,可查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓材料的選(xuǎn)用(yòng)要考慮衝(chōng)壓件(jiàn)的使用要(yào)求、衝壓工藝要(yào)求及經濟性等。
(1)按衝壓件的使用要求合(hé)理選材
所選材料應能使衝壓(yā)件(jiàn)在機器(qì)或(huò)部件中正(zhèng)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,使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對於任何一種衝(chōng)壓件(jiàn),所選的材料應能按照其(qí)衝壓工藝(yì)的要求,穩定(dìng)地成形出不至於開裂或起皺的合格產品,這是最基本也是最重要的選材要求。為此,可用以下方法(fǎ)合理選材。
①試(shì)衝。根據以往的生產經驗及可能條件,選擇幾種基本能滿(mǎn)足衝(chōng)壓件使用(yòng)要求的板料進行試衝,最後選擇沒(méi)有開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這種方法(fǎ)結果比較直觀,但帶有較(jiào)大的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基礎(chǔ)上,把衝壓成型時的最大變形程(chéng)度與板料衝壓成型性能所(suǒ)允許采用的極限(xiàn)變(biàn)形程度進行對比,並以此作為依(yī)據(jù),選取適合於該種零件衝壓工(gōng)藝(yì)要求的板材。
另外,同一種牌(pái)號或同一厚度的(de)板材,還有冷(lěng)軋(zhá)和熱軋之分。我國國產板材中,厚板( t>4mm)為熱(rè)軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也(yě)有熱軋板)。與熱軋板相比,冷軋(zhá)板尺寸精確,偏(piān)差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致密,衝壓(yā)性能更優。(注(zhù):t在模(mó)具中一般代表厚度,例如模板的厚度、材料的(de)厚度均可以用t來表(biǎo)示。)
(3)按經濟性要求合理選材
所(suǒ)選材料應在滿足使用性能及衝壓工藝要求的(de)前提下(xià),盡量價格(gé)低廉,來源方便,經(jīng)濟性好(hǎo),以降低衝壓件的成本。
★衝(chōng)壓模具的分(fèn)類
衝(chōng)壓模(mó)具的分類,一般我們可以(yǐ)簡單的把它分為兩種,即工程模和(hé)連續模;
工程模又可以分為(wéi)複合模(mó)、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;
工程模:也稱(chēng)為“單工序模(mó)”,是指在衝壓的一次行(háng)程中(zhōng),隻能完成一個(gè)衝壓工序的模具。這一工程(chéng)打完了之後,需要人(rén)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續(xù)生產,直到模具(jù)的最後(hòu)一個工序打完(wán),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,需要花費較多的人工和時間成(chéng)本,產品報廢率較高。
複合模:常見的複合模具結構有(yǒu)有複合下料、複合拉伸等,這種(zhǒng)模具結構和別的工程模(mó)結構略有不同。其凸(tū)模(也(yě)稱為公模或衝頭)設計在(zài)下模,其它幾(jǐ)塊模(mó)板依次是下夾板(bǎn)(固定(dìng)凸(tū)模衝頭)、下止擋板和下脫料(liào)板(外脫),上模依次是母模(或刀口)、內(nèi)脫板和(hé)上墊板構成,內脫使(shǐ)用等(děng)高套筒掛在上墊板上麵,然後用打杆或彈簧頂著。比如用(yòng)來下料的複合模,其內脫(tuō)一般脫出來母模0.50mm即可,不可以低於母模,要(yào)不然母模刀口容(róng)易崩掉或者不脫料。內脫的力量要(yào)足夠大,才能把產品從母模裏麵(miàn)頂出來,一般如果材料比較厚(hòu)的話,我們上麵裝的是(shì)氮氣彈簧。
連續(xù)模:也稱“級進(jìn)模”,是指(zhǐ)在衝壓的一次行程過程中,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(zhǒng)模具維修難度較大,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,打得速(sù)度快(kuài)的話一個小時可以生產上千個產品,節(jiē)省(shěng)人工和時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在一套衝壓模具中(zhōng),需要用到比(bǐ)較多的彈性材料(liào),其中包括各種不同規格的彈簧、優力膠(jiāo)、氮氣彈簧等,按照不同的需(xū)要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普(pǔ)通的扁線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱(chēng)為咖啡色彈簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧(huáng),當然成本要高一點;優(yōu)力膠一般用於(yú)拉深(shēn)模具(jù)、整形模具(jù)、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。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻(zhī)要(yào)可以脫料、不把產品頂出印子、頂變(biàn)形就(jiù)好了。優力(lì)膠的特點就是力量比(bǐ)較均衡,然而其壽命(mìng)比較短,生產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較少用,通(tōng)常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優(yōu)力膠用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等(děng),彈簧的目的就(jiù)是脫料、壓(yā)料,彈簧力度的大小,關係著模具生(shēng)產是否順利、打出來(lái)的產品是否合格等。彈簧力(lì)量小了(le),有可能會造成(chéng)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(kǒu)、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、綠色、紅色、藍色、黃(huáng)色,力量也依次減(jiǎn)弱,顏色不同,力量大小(xiǎo)就不同,壓縮量(liàng)也不同。
有(yǒu)一個土方法(fǎ)可以計算彈簧的壓縮量,那(nà)是我剛進廠(chǎng)學模具不久,對模具還不怎(zěn)麽懂,我師父教我的:事先測量(liàng)一下彈簧的總高度,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後剩(shèng)下的長度,再用彈簧的總長(zhǎng)度減去這個數,再除以(yǐ)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(děng)於14.4,再用14.4除(chú)以60,結果等於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(dàn)簧壽命越短,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,質(zhì)量差一點的彈簧還有(yǒu)可能斷在模具裏(lǐ)麵。一般按照30萬次來計算(suàn)彈簧的壓(yā)縮量,也就是說模(mó)具打(dǎ)30萬次彈簧可(kě)能就沒力了,當然一般的衝壓模具壽命都(dōu)沒那麽長(zhǎng),也可以按最大壓縮量來計算,按最大壓(yā)縮量來(lái)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,對產品平麵度也有好處。
具體的壓縮量如下表(biǎo):
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(huáng) 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(huáng)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60mm,那麽它的最大壓縮量為:60*24%約等於(yú)14,這根彈簧(huáng)最大可以壓下去14個(gè)毫米,它的最大行程是14個毫米,模具的行(háng)程必須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就可能會失效、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(zhuāng)模之前,必須先計算一(yī)下彈簧的壓縮量是否合適,這樣在試模的(de)時候才不用擔心模(mó)具會出問題、打爆等。