一站式精密五(wǔ)金(jīn)件(jiàn)加工製造
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★衝壓模具的(de)概念
衝壓模具,也稱衝模、五金模具、五金衝(chōng)壓模具,意思差不多(duō)都是一樣(yàng)的。是指利用(yòng)固(gù)定在衝床或壓(yā)力機上的模具對金屬或非金屬板材施加一定的壓力(lì),使材料產生分離或成型,從而獲得一定尺寸(cùn)要求、外觀質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金衝壓模具來講(jiǎng)。
通過模具加工出來的產品,尺寸(cùn)、外觀都基(jī)本一樣,沒什麽大的區別,因為能快速成型,生產(chǎn)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、工人勞動強度低,對操作工人(rén)技術要求不高,一般(bān)人隻要一進來,跟著別人學習操(cāo)作一兩天,很快就能上手,有的甚至不用一兩天(tiān),幾(jǐ)分鍾(zhōng)就能(néng)學會。如果是產線主機手,要學會操作衝床、送(sòng)料(liào)機、整平機、拆模(mó)架(jià)模等,都是一些很簡單的活,有力氣(qì)、肯吃(chī)苦耐勞就行。
平時注意安全(quán)不要隨便往模具裏麵放任何的東(dōng)西(xī)在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏邊,有(yǒu)模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打之前就要看好了,看(kàn)他們有沒有把東(dōng)西忘記在模具裏麵,當然一般(bān)模修是不會犯這樣的錯(cuò)誤(wù)的,不過你也(yě)要注意一下。別把模(mó)具(jù)打壞了、或者把身(shēn)上手上哪裏傷著了,幹這個(gè)切記注意安全,一不小心模具裏麵東西忘記拿出來了,衝床打下來就有可能把模具打壞,萬一(yī)裏麵的東西要是飛出來了(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,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天(tiān)車吊模具的時候也要注意離模具遠一點,小心模具(jù)晃過來碰著了(le)就不好(hǎo)了。
搞(gǎo)模具這行、或與模具打交道經常容易出(chū)事,新人(rén)進廠(chǎng)特(tè)別要注意這些安全事(shì)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(dà)同小異,根據不同的產品特點及需求設計相應(yīng)的(de)模具,不同(tóng)的模具(jù)結構,它的功能也不同,生產出來的產品也不同,總的(de)來說有簡單的(de),有(yǒu)複雜的。但是不管結構怎(zěn)麽複雜,它的基本結構是不(bú)變的,無外乎是若幹個模板、入塊(kuài)和標準件。
模具一般是由若幹模板和零件(我們稱之為入塊、或入子)還有標準件組裝而成。
一般的衝壓模具結構(gòu),具體的模板從上到下(包括代碼編(biān)號)是:
上模的模板有:
上托板,上墊腳,上模座(UPU),上墊板(bǎn)(UBU),上夾板(bǎn)(PHU)止擋板(bǎn)(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有(yǒu):
下模(mó)板(DIE),下墊板(LBD),下模座(zuò)(LPD),下墊腳,下托板;
其它的比較不常用的(de)模板(bǎn):
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(mó)等;
一些(xiē)模具零件有:
上模的入子,入塊:夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等;
下模的入子,入塊:下(xià)模入(rù)塊、下模刀口等;
標準(zhǔn)件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套(tào)、導柱、導套(tào)、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非(fēi)標(biāo)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(jù)的編號
衝壓模具編號(hào),一般是這樣(yàng)寫的(舉例(lì)):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代表工程模,H代表(biǎo)總共有八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或RBB代表鉚合模(mó),比如(rú)鉚螺(luó)柱(zhù)、鉚彈片等(děng);
SAA、SBB中的S代表連(lián)續模,0125代表模具編號,前麵的F代表年份,哪一年(nián)生產出來的模具,就用(yòng)代表哪(nǎ)一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表(biǎo)2010年,那麽2010年(nián)生產的模(mó)具F0125可以簡稱:125模具,接下來2011年(nián)生產(chǎn)的模具,則是G開頭,此時你(nǐ)再說125模具,那別(bié)人多半以為是G0125模具了。
其它的(de)比如上夾板(PHU),編號(hào)則是90-KNMF0125SAAPHU,夾(jiá)板入塊(kuài)90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續(xù)模(mó)有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編(biān)號後麵用A和B來說明,那麽第一段的夾板(bǎn)應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾(jiá)板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下(xià)模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於(yú)其(qí)它的編號,這裏(lǐ)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 中文名稱 編號 中文名稱(chēng) M:銑床 U1U 上托(tuō)板 UDE 上模(mó)板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割(gē) UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板(bǎn) PHP 夾板入塊 Y:外(wài)發 PPS 止擋板 UDP 上(shàng)模板入塊 HT:熱(rè)處理 PSU 脫料(liào)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(bǎn) - -
“-”代替(tì)的表示這個編號不常見或(huò)很少用到(dào)
★衝壓常用材料及選用
衝壓所用材料的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、衝壓件質量和產品使(shǐ)用壽命(mìng),還影響組織均衡(héng)生產和衝壓件生產成本。
在選定衝壓件的材料時,不僅要考慮使用(yòng)性能,還應滿足衝壓加工和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要求如下。
1、具(jù)有良好的衝壓(yā)成型性能
對於成型工序,比如拉伸、折彎、打(dǎ)段(duàn)差(chà)、凸包等,材(cái)料應具有良好的衝壓成型性能(néng),即應有良好的抗破裂性、良(liáng)好的貼(tiē)模性和定形性(xìng),否則產品容易產生變(biàn)形、破裂等,造成修模的困(kùn)難。對於分離工序,則要求材(cái)料具有一定的(de)塑性。
2、具有(yǒu)較高的表麵質量(liàng)
材料表麵(miàn)應光潔平整,無缺陷損傷。表麵質量好的材料,成型時(shí)不易破裂(liè),不(bú)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(bú)僅直接(jiē)影響製件的質量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中,有可能因厚(hòu)度正偏差(chà)過大而引(yǐn)起模(mó)具或(huò)壓力機的損(sǔn)壞。
衝壓常(cháng)用材料及選用(yòng)
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常用的材料(liào)是金(jīn)屬材料(包括黑色金屬和(hé)有色金屬),但有時也用(yòng)非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼(gāng)、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素(sù)工具鋼、不鏽鋼、電工(gōng)矽鋼(gāng)等(děng);有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母(mǔ)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(dài)料(卷料)用於連續模的(de)生產,也可以(yǐ)用於工程模的生產。板料的尺寸(cùn)較大,可用於大型零件的衝壓,也可以將板料按排樣尺(chǐ)寸剪裁成條料(liào)後用於中小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度(dù),展開長度可達幾十米,成卷狀(zhuàng)供(gòng)應,適應於(yú)連續模大批量生產的自動送料。
關於各種材料的牌號(hào)、規(guī)格和(hé)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(yā)件的使用(yòng)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(cháng)工作,並(bìng)具有一定的使(shǐ)用(yòng)壽命。為此,應根據衝壓件的(de)使用條件(jiàn),使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性(xìng)、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要(yào)求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對於任何(hé)一種衝壓件,所選(xuǎn)的材料(liào)應能按照其衝壓(yā)工藝的要求(qiú),穩定地(dì)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(yòng)以下方法合理選材。
①試衝(chōng)。根據以往的生產經驗及可能條件,選擇幾種基本能滿足衝壓(yā)件使用要求的板料進行試衝(chōng),最後選擇沒有開裂或皺折的(de)、其廢品率低的一種。這種方法結果比較直觀(guān),但(dàn)帶有較大的 盲目性。
②分析與對比(bǐ)。在分(fèn)析衝壓變形性質的基礎上,把衝壓成型時的最大變(biàn)形(xíng)程度與板料衝壓成型性能所(suǒ)允許采(cǎi)用的極限變形程度進行對比,並以此作為依據,選取適合於該種零件衝壓工藝(yì)要求的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度的板材,還有(yǒu)冷軋和熱軋之分。我國國產(chǎn)板材(cái)中,厚板( t>4mm)為熱(rè)軋板,薄板(t<4mm)為冷軋(zhá)板(也有(yǒu)熱軋板)。與熱(rè)軋板相比,冷軋板尺(chǐ)寸精確,偏差小,
表麵(miàn)缺陷少,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(dù),例(lì)如模板的厚度、材料的厚(hòu)度均可以用t來(lái)表示。)
(3)按經濟性(xìng)要求合理選材
所選材料應在滿足使用性能及(jí)衝壓工藝要(yào)求的前提下,盡量價(jià)格低廉,來源方便,經濟性好,以降低衝壓件的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的分類,一般我們可(kě)以簡單的把它分為兩種,即工程(chéng)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;
工程模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓的一次行程(chéng)中,隻能完成一個(gè)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把產品(pǐn)從模具(jù)裏麵取出來,然(rán)後放到下一站的模具裏麵繼(jì)續(xù)生(shēng)產,直到模具的最後一個工序(xù)打(dǎ)完,整個產品才算完成。這種模具維(wéi)修起來(lái)簡單,但生產起來費時費力,需要花費較多的人工和時間成本,產品報廢(fèi)率較高。
複合模:常見的複(fù)合模具結構有有(yǒu)複合下料、複合拉(lā)伸等,這種模具結構和別的工程模結構略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭(tóu))設計在下模,其(qí)它幾(jǐ)塊模板依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依次是母模(或刀口)、內脫(tuō)板和上(shàng)墊板構(gòu)成,內脫使(shǐ)用(yòng)等(děng)高套筒掛在上墊板上(shàng)麵,然後用打杆或彈簧頂著。比如(rú)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(rán)母模刀(dāo)口容易崩掉或(huò)者不脫料。內脫的力量(liàng)要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出來,一般如(rú)果材料比較厚的話,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(háng)程過程中,在(zài)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(mó)具維修難度較大,需要經驗豐富的鉗工師傅來(lái)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(yǐ)生產上千個產(chǎn)品,節省人工(gōng)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,需(xū)要用(yòng)到比較多的彈性材料(liào),其中包括各種不同規格的彈(dàn)簧、優(yōu)力膠、氮氣彈簧等,按照不同的需要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一(yī)般用普通(tōng)的扁線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖(kā)啡色彈簧;如果力量不(bú)夠就加(jiā)氮氣彈簧,當然成本要高一點;優力膠一般用於拉(lā)深模具、整形模具、或整平麵度用。
拉深模具用優力膠非常不錯(cuò),當然也可以選用氮氣(qì)彈簧。其(qí)他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色(sè)彈簧,隻要可以脫料、不把產(chǎn)品頂出印(yìn)子、頂變(biàn)形就(jiù)好了。優力膠的特點就是力量比較均衡,然而其壽命比較(jiào)短(duǎn),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,通常(cháng)比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關係著模具(jù)生產是(shì)否順利(lì)、打出來的產品是否合(hé)格等。彈簧力量小了,有可能會造成產品(pǐn)變形、模(mó)具(jù)不脫(tuō)料、產品不好(hǎo)從(cóng)模具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝頭容易磨損等各種問(wèn)題(tí)。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也(yě)依次減弱,顏色不同,力量大小就不同,壓(yā)縮量也(yě)不同。
有一個土方法可以計算彈簧(huáng)的壓縮(suō)量,那是我剛進廠學模具不久,對模(mó)具還不怎麽懂,我(wǒ)師父教(jiāo)我的(de):事先(xiān)測量一(yī)下彈(dàn)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(sǐ)之後剩下的長度,再用彈簧的總長度減去這個數,再除以總長度即可,此方法(fǎ)任何彈簧通(tōng)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,然後你再用60減去45.6等於(yú)14.4,再用14.4除以60,結果等於(yú)0.24,這就是它的壓縮(suō)量。
彈簧按照不同生產次(cì)數,比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量(liàng)選的越大,彈簧(huáng)壽命(mìng)越短,模具壽命也就越短(當然彈(dàn)簧(huáng)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(yǒu)可(kě)能斷在模具裏麵。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(cì)彈簧可能就沒力了,當(dāng)然一般的衝壓模具壽命都沒那(nà)麽長,也可以按最大壓縮量來計算,按最大壓縮量(liàng)來計算的話(huà),隻能保證彈簧不打爆在模具(jù)裏麵(miàn)。模具壓得死一點,對產品(pǐn)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 最大壓縮(suō)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 32% 36% 40% 48% 黃色(sè)彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈(dàn)簧可以壓下去多少(shǎo)),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(dù)為60mm,那麽它的最大壓縮量(liàng)為:60*24%約等於14,這根彈簧最大可以壓(yā)下去14個毫米,它的最大行程是14個毫米,模具的行程必須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就可能(néng)會失效、變形,還有可能打斷在模具裏麵,或模(mó)具打爆,衝(chōng)床壓(yā)不下去等。
模具組立之前,也就(jiù)是裝模之前,必須先計算一下彈簧(huáng)的壓縮量是(shì)否合適,這樣在(zài)試模的時候才不用(yòng)擔心模具會出問題、打爆等。