一站式精密(mì)五(wǔ)金件加工(gōng)製造
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★衝壓(yā)模具的概念
衝壓模具,也稱衝模(mó)、五金模(mó)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上(shàng)的模具對金屬或非金屬板材施加一定的壓力,使材料產生分離或成型,從而獲得一(yī)定尺寸要求、外觀質(zhì)量合格的零件的壓(yā)力加工方法。模具(jù)分為很多種,我(wǒ)這裏主要是針對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(chǐ)寸、外觀都基本一樣,沒什麽(me)大的區別,因為能快速成型,生產效率高,產品質量穩定,精度(dù)符合要求,材料利用(yòng)率高,操作簡單、工(gōng)人勞動強度低,對操作(zuò)工人(rén)技術要(yào)求不高,一般(bān)人隻要一進來,跟著別人學習(xí)操作一兩天,很快就能(néng)上手,有的甚至不用一兩天(tiān),幾分鍾就能學會(huì)。如果是產(chǎn)線主機手,要學(xué)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(qì)、肯吃苦耐勞就行。
平(píng)時注意安全(quán)不(bú)要隨便往模具裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊(ā)、剪刀啊、其它工具等(děng)不要放模具裏邊,有模(mó)修(xiū)來修過模(mó)具(專業術語:修模)之後,你(nǐ)打之前就要看好(hǎo)了,看他(tā)們有沒有把東西忘記在模具裏麵,當然一般模修是不會犯這樣的錯誤的,不過你也(yě)要注意(yì)一下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著了,幹(gàn)這個切記注意安全,一不小心模具裏麵東西忘記(jì)拿(ná)出來了,衝床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(yǒu)時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下來了,這(zhè)個時候千(qiān)萬別用手去扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車吊模具的時(shí)候(hòu)也要注意離模(mó)具遠一點,小心模具晃過來碰著(zhe)了就不好了。
搞模具這行、或(huò)與模具打交道經常容易(yì)出事,新人進廠特別要注意這些安全事項。
★衝(chōng)壓模具的結構介紹
衝壓模具的結構、衝模的結構,模具結構大同小(xiǎo)異,根據不同的產品特點及需求設計相(xiàng)應的模具,不同的模具結構,它的功能(néng)也不同,生產出來的產品也不同,總的來說有簡單的,有複雜(zá)的。但是不管結構怎(zěn)麽複雜,它的基本結構是不變的,無(wú)外乎(hū)是若幹個模板、入塊和標準件。
模具一般是(shì)由若幹模板和零件(我們稱之為入塊(kuài)、或入子)還有標準(zhǔn)件組裝而成。
一般的衝(chōng)壓模具(jù)結構,具體的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上(shàng)模的模板有:
上托板,上墊腳,上模座(UPU),上墊板(bǎn)(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板(bǎn)有:
下模(mó)板(DIE),下墊板(LBD),下模(mó)座(LPD),下墊腳,下托(tuō)板;
其它的比較不(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,下夾板,公模,母模等;
一些(xiē)模具零件有:
上(shàng)模(mó)的入子,入塊:夾板(bǎn)入塊、脫(tuō)料板入(rù)塊、衝頭(tóu)等;
下模的入子,入塊:下模(mó)入塊、下模(mó)刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩(liǎng)用銷、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編(biān)號
衝壓模具編號,一般是這樣寫的(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(dài)表工程模,H代表總共有八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第(dì)一套;RAA或RBB代表(biǎo)鉚合模(mó),比如(rú)鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代表(biǎo)模具編號,前麵的F代表年份,哪一年生產出來的模具,就用代表(biǎo)哪一(yī)年的編號說(shuō)明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年(nián),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(mó)具,則是G開頭,此時你再說125模具,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(mó)有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明,那(nà)麽第一段的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第(dì)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(méi)有(yǒu)解釋到的,簡單做一下說明(míng):
一套完整的衝壓模具結構從上到下應該是:
加(jiā)工代號
模板
其它
編號 中文(wén)名稱 編號 中文名稱 M:銑(xǐ)床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊(diàn)腳(jiǎo) PS2 下脫料板(bǎn) GD:大磨床(chuáng) UPU 上模(mó)座(zuò) PH2 下(xià)夾板 WC:線切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放(fàng)電 PHU 上夾板 PHP 夾板(bǎn)入塊 Y:外(wài)發 PPS 止擋板(bǎn) UDP 上模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料(liào)板入塊 L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖(yáo)臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座(zuò) - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示這個編號不常見或很少用到
★衝壓常用材料(liào)及選用
衝壓所用材料的性質與衝壓生產(chǎn)的關係非常密切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命(mìng),還影響組織均衡生產和衝壓件生產成本(běn)。
在選定衝壓件的材料時,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。衝壓加工對材料(liào)的基(jī)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(shēn)、折彎、打段差、凸包等,材料應具有良好的衝壓成型性能(néng),即應有良好(hǎo)的(de)抗破裂性、良好的貼模性和定形性,否則產品容易(yì)產生變形、破裂等,造成修模的困難。對於分離工序,則要求(qiú)材料具有一(yī)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。表麵質量好的材料,成型時不易破(pò)裂,不易擦傷模具,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僅適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(yǐng)響製件的質量,還可能導(dǎo)致廢品的出現。在校正彎曲(qǔ)、整形等工序中,有可(kě)能因厚度正(zhèng)偏差過大而引起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(de)材料是金屬材料(包括黑色(sè)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通碳素結構(gòu)鋼、優質碳素結構鋼(gāng)、合金(jīn)結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼(gāng)、電工矽鋼等;有(yǒu)色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金屬(shǔ)材料有(yǒu)紙板、層壓(yā)板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬材料的(de)供應(yīng)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(jiǎn)裁(cái)成條料後用於中小型零(líng)件的衝(chōng)壓(yā);帶料(liào)(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度可達幾十米,成卷狀供應,適應(yīng)於連續(xù)模大(dà)批(pī)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(guān)手冊(cè)和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓(yā)材料的選用要考慮衝壓件的使用(yòng)要求(qiú)、衝(chōng)壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓(yā)件的使用要求合理(lǐ)選材
所選材料應能使衝壓件在機器或部件中正(zhèng)常工作,並具有一定的使用壽命。為此,應根據衝壓件(jiàn)的使用條(tiáo)件,使所選材料滿足相應(yīng)強度、剛(gāng)度、韌性、耐(nài)蝕性和耐熱性等(děng)力方麵(miàn)的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選(xuǎn)材
對於任(rèn)何一種(zhǒng)衝壓件,所選的材料(liào)應能(néng)按照其衝壓工藝的要求,穩定地成形出不至(zhì)於開裂或起皺的合格產品(pǐn),這是最基(jī)本(běn)也是最重要的選材要(yào)求。為此,可用以下方法合理選材(cái)。
①試衝。根據以(yǐ)往(wǎng)的生產經驗及可能條件,選擇幾種基本能(néng)滿足衝(chōng)壓件(jiàn)使用要求的板料進(jìn)行試衝,最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢(fèi)品率低的一種(zhǒng)。這種方(fāng)法(fǎ)結果比較直觀,但帶(dài)有較大的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形(xíng)性質的基(jī)礎(chǔ)上,把衝(chōng)壓成型時的最大變形程度與(yǔ)板料衝壓成型性能所允許采用的(de)極限變形程度進行對(duì)比,並以此作為依(yī)據,選取適(shì)合於該種零件(jiàn)衝壓工藝要求的板材。
另外,同一種牌(pái)號或(huò)同一厚(hòu)度的板材,還(hái)有冷軋和熱軋之分。我國國產板材中,厚板( t>4mm)為熱軋(zhá)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(zǔ)織致密,衝壓(yā)性能更優。(注:t在模具中一般代(dài)表厚度,例(lì)如模(mó)板的厚度、材料的厚度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性要求合(hé)理選材
所選材(cái)料應在滿足使用性能及衝壓工藝要(yào)求的前提下,盡量價格低廉,來源方便,經濟性好,以降低衝(chōng)壓件的成本(běn)。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的分類,一般(bān)我們可(kě)以簡單的把它分為兩種,即工程(chéng)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(zhè)些模具的結構和作用;
工程(chéng)模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓的一次行程中,隻能完(wán)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(pǐn)從模具裏麵取出來,然後放到下一站的模具裏麵繼續生產,直到模具的最(zuì)後一個工(gōng)序打完,整個產品才算完成。這種模(mó)具維修起來簡單(dān),但生產(chǎn)起來費時費力,需要花費較多的人工和(hé)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有複合(hé)下料、複合拉伸等,這種模具結構和別的工程模結構略有不(bú)同。其凸模(也稱(chēng)為公模或衝頭)設(shè)計在下(xià)模,其它幾塊模板依次(cì)是下夾板(固(gù)定(dìng)凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依次是母模(或(huò)刀口)、內脫板和上(shàng)墊板構成,內脫使用(yòng)等高套筒(tǒng)掛在上墊板上麵,然後用打杆或彈簧頂著。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,要不然母模刀口容易崩(bēng)掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,才能把產品從母(mǔ)模裏麵頂出來,一般如果材料比較厚的話,我們上麵裝的(de)是(shì)氮氣(qì)彈簧。
連續模:也(yě)稱“級進(jìn)模”,是指在衝壓的一次行(háng)程過程中,在不(bú)同的工位上同時完成兩道或兩道(dào)以(yǐ)上衝壓工序的模具(jù),這種模具維修難度較大,需要經(jīng)驗豐富的鉗工師傅來操作(zuò),但是生產起來效率很高,打得速(sù)度快的話一個小時可以生產上(shàng)千(qiān)個產品,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(yī)套衝壓模(mó)具中,需要用到比較多的彈性材料,其中包(bāo)括各(gè)種不(bú)同規格的彈簧、優力(lì)膠、氮氣彈簧等,按照不同的需要選用不同的彈性材料。像(xiàng)折彎、衝孔一般(bān)用普通的扁線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧(huáng);如果力量(liàng)不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高(gāo)一點;優(yōu)力(lì)膠一般用於拉深模具、整形模具、或(huò)整平麵度用。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然也可以(yǐ)選(xuǎn)用氮氣(qì)彈簧。其他的像頂(dǐng)料銷(xiāo)、浮塊(kuài)、兩用銷等一般用線簧或黃色彈(dàn)簧,隻要可以脫(tuō)料、不(bú)把產品頂出印子(zǐ)、頂變形就好了。優力(lì)膠的特點就是力量比較均衡,然而其壽命比較短,生產一段時間(jiān)就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比(bǐ)較少用,通(tōng)常(cháng)比較常用氮氣彈簧。整平麵度(dù)優力膠用的多。
彈簧包括(kuò)扁線彈簧(huáng)、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(shùn)利、打出來的產品(pǐn)是否合格等。彈(dàn)簧力量(liàng)小了,有可能會造成(chéng)產品變形、模具不脫(tuō)料、產品(pǐn)不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝頭容易磨損等各(gè)種問(wèn)題。
扁(biǎn)線彈簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色、紅(hóng)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。
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(mó)具還(hái)不怎(zěn)麽懂(dǒng),我師父(fù)教我的:事先(xiān)測量一下彈簧(huáng)的(de)總高度,再把彈簧放台虎鉗中(zhōng),鎖死(sǐ),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(de)總長度減去這個數,再除以總長度即可,此方法任何彈簧通(tōng)用,比如棕色彈簧長度為60mm,被虎鉗(qián)夾死後應該還剩下45.6左右,然(rán)後你再用60減去45.6等於14.4,再用14.4除以60,結(jié)果等(děng)於0.24,這就是它的壓縮(suō)量。
彈簧按照不同生產次(cì)數,比(bǐ)如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具壽命也(yě)就越短(當然彈簧打壞了是可以(yǐ)換的),模具生產一段時間可能彈簧就(jiù)沒力了,質量差一點的彈簧(huáng)還有可能斷在模具裏麵(miàn)。一般按照30萬次來計算彈簧的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈(dàn)簧可能(néng)就沒力(lì)了(le),當然一般(bān)的衝壓模具壽命(mìng)都(dōu)沒那麽長,也可以按最大壓縮(suō)量(liàng)來計算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保證彈簧不打爆(bào)在模具裏(lǐ)麵。模具壓得死一點,對產品平麵度也有好處。
具體的壓縮量(liàng)如下表:
顏色 100次 50萬次 30萬(wàn)次 最大壓縮量 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍(lán)色彈簧 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,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓縮量為:60*24%約(yuē)等於14,這根彈簧最大可以壓下去14個毫米(mǐ),它的最大行程是14個毫米,模具的行程(chéng)必須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就可能會失效、變(biàn)形,還有可能打(dǎ)斷(duàn)在模(mó)具裏麵,或模具打爆,衝床壓不下去(qù)等。
模具組立之前,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(yàng)在試(shì)模的時候才不(bú)用擔心模具(jù)會出(chū)問題、打爆等。