★衝(chōng)壓模(mó)具的概念
衝壓模具,也(yě)稱衝模、五(wǔ)金模具、五金衝壓模具,意思差不多都是一樣的。是(shì)指利用固定在衝床或壓(yā)力機(jī)上的模具(jù)對金屬或非(fēi)金(jīn)屬板材施加(jiā)一定的壓力,使材料產生分離或成型,從(cóng)而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加工方(fāng)法。模(mó)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。
通過模具加(jiā)工出(chū)來的(de)產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒什麽大的區別(bié),因為(wéi)能快速成型,生產效率高(gāo),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,對操作工人技術(shù)要求不高,一般人(rén)隻要一進(jìn)來,跟著別人(rén)學習操(cāo)作(zuò)一兩天,很快就能(néng)上手,有的甚至不用(yòng)一兩天,幾分(fèn)鍾就能學會。如果(guǒ)是產線主機手,要學會操(cāo)作衝床、送料機、整平機、拆模架模等,都是一些很(hěn)簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時(shí)注意安(ān)全不要隨便往模具(jù)裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它(tā)工具等不要放模具裏邊,有模修來修(xiū)過模具(專(zhuān)業(yè)術語:修模)之後,你打之前就要看好了,看他們有沒有把東西忘記在模具(jù)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(xià)。別把(bǎ)模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著了,幹這個切記注(zhù)意安全,一不(bú)小心模具裏麵東西忘記拿出來了,衝床打下(xià)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(huì)受傷。
有時候叉車叉模具(jù)的時候,沒叉好,模具(jù)掉下來了,這個時候千萬別用手去扶(fú),讓遠(yuǎn)一點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車吊(diào)模(mó)具的時候也要注意離模具遠一點,小心模具晃過來碰著了就不好了。
搞(gǎo)模具這行、或與模具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全(quán)事項。
★衝壓模(mó)具的(de)結構介紹
衝壓模具的結構、衝模的結(jié)構,模具結構大同(tóng)小異,根據不同的產(chǎn)品特點及需求設計相應的模具,不同的(de)模具結構,它的(de)功(gōng)能也不同,生產出(chū)來的(de)產品也不同,總的來說有簡單的,有複雜的。但是不管結構怎麽複雜,它(tā)的基本結構(gòu)是不變的,無外乎是(shì)若幹個模板、入塊和標準件。
模具(jù)一般是由若幹模板和零(líng)件(我們稱之為入塊、或入子)還有標準件組裝而成。
一(yī)般的衝壓(yā)模具結構,具(jù)體的模(mó)板從上到下(包(bāo)括代碼編號)是:
上模的模板有:
上托板,上墊(diàn)腳,上模座(UPU),上(shàng)墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫(tuō)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(tuō)板;
其它的比較不常用的模板:
上(shàng)蓋板(CVU),擊出板,上(shàng)模板,下脫料板,下止擋板,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(mó)的入子,入塊:下模入塊、下模刀口等(děng);
標準件:彈簧、六角螺(luó)絲、止付螺(luó)絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂(dǐng)料銷等;
非標準件(jiàn):外定位、內定位、節距定(dìng)位、外限位柱、內限位柱等(děng);
★衝壓模具的(de)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代表工程模,H代表總(zǒng)共有八套(從A-H,分別(bié)是RAH、RBH……RHH),A代表第一套(tào);RAA或RBB代(dài)表鉚合(hé)模,比如(rú)鉚螺柱(zhù)、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代(dài)表連續模,0125代表模具編號,前麵的F代表年份,哪一年生產(chǎn)出(chū)來的模具,就用代(dài)表哪一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年生產的(de)模具F0125可(kě)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(shuō)125模具,那別人多半以(yǐ)為是G0125模具了。
其它的比(bǐ)如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這(zhè)個連續模有兩(liǎng)段的話,則在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(shì)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)解釋到的,簡單做一下說明:
一套完整(zhěng)的衝壓模具結構從上到下應該是(shì):
加工代號(hào)
模板
其它
編號 中文名稱 編號 中(zhōng)文名稱 M:銑床 U1U 上托板(bǎn) UDE 上模板(bǎn) 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 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(bǎn) DPI 下模入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下(xià)模座 - - 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(cái)料及(jí)選用
衝壓所用材料(liào)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藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命,還影響組織均衡生產(chǎn)和衝(chōng)壓件(jiàn)生產(chǎn)成本。
在選定衝壓(yā)件的材(cái)料時,不(bú)僅要考慮使用性能,還應滿足衝壓加工和後(hòu)續工藝性能要(yào)求。衝壓(yā)加工對材料的基本要求(qiú)如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對(duì)於成型工序,比如拉伸、折彎、打段差(chà)、凸包等,材料應具有良好的衝壓成(chéng)型性能,即應有良好的抗破裂性(xìng)、良好的(de)貼模性(xìng)和定形(xíng)性,否則產品(pǐn)容易產生(shēng)變形、破裂等,造成修模的困難。對於分離工序(xù),則要(yào)求材料具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵(miàn)質量
材料表麵應光潔平整,無缺陷損傷。表麵質(zhì)量好的(de)材料,成型時不易破裂(liè),不易擦傷(shāng)模具,製件的表麵質量也好。
3、材料(liào)的厚(hòu)度公差應符合(hé)國家標準
因(yīn)為一定的模(mó)具間隙僅適用於(yú)一定厚度範圍的(de)材料,若材料(liào)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。在校正彎曲、整形等工序中,有可能(néng)因厚度正偏差過(guò)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(yā)生產中最常用的材料是金屬材料(包(bāo)括黑色金屬和有色(sè)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、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼(gāng)等;有色金(jīn)屬主(zhǔ)要有純銅(tóng)、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝(chōng)壓用金屬材料的供應狀態一般是各(gè)種(zhǒng)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(shēng)產,也可以用於工程模的(de)生產。板料(liào)的尺寸較(jiào)大,可用於大型零件的衝壓,也可(kě)以(yǐ)將板料按排樣(yàng)尺寸剪裁成條料後用於(yú)中小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的(de)寬度,展開長度可達幾十米,成卷狀供應,適應於連(lián)續模大(dà)批(pī)量生產的自動送料。
關於(yú)各種材料的牌號、規格(gé)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(yā)材料的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝(chōng)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(liào)應能(néng)使衝壓件在機器或部件中正常工作,並(bìng)具有一定的使用壽命。為(wéi)此,應根據衝壓件的使用條件,使所選材料滿足相應(yīng)強度、剛(gāng)度(dù)、韌性、耐蝕性和耐熱性(xìng)等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對於任何一種衝壓件,所選的材料應能按照其衝壓工藝的要求,穩定地成形出不至於(yú)開裂或(huò)起(qǐ)皺的合格產品(pǐn),這是最基本也是最重要的選材要(yào)求。為此,可用以(yǐ)下方法合理選材。
①試衝。根據以往的生產經驗及可能條件,選擇幾種基本(běn)能滿足衝壓件使(shǐ)用要求的板料進行試衝,最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢(fèi)品率低的一種。這種方法(fǎ)結果比較直觀,但(dàn)帶有較大(dà)的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性質(zhì)的(de)基礎上,把衝壓成型時(shí)的最大變形程度與(yǔ)板料衝壓成型性能所允許采用的極限變形程度進行對比,並以此作為依據,選取適合於該種零件衝壓工藝要求的板材。
另外,同一(yī)種牌號(hào)或同一厚度的板材,還有冷軋和(hé)熱軋之分。我國國產板材中,厚(hòu)板( t>4mm)為熱軋板(bǎn),薄(báo)板(t<4mm)為冷軋板(也有(yǒu)熱軋板)。與熱軋板相(xiàng)比,冷軋板(bǎn)尺寸精確(què),偏差小,
表麵缺陷少,光(guāng)亮,內部組織致密,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(de)厚度均(jun1)可以用t來表示。)
(3)按經(jīng)濟性要求合理選材
所選材料應在滿足使用性能及衝壓工(gōng)藝要求的前提下,盡量價格低(dī)廉,來源(yuán)方便,經濟性好,以降低衝(chōng)壓件的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模(mó)具(jù)的分類,一般我們可以簡單的把它分為兩種,即工程模和連(lián)續模;
工程模又可(kě)以分為複合模、拉伸(shēn)模、鉚合模等,下麵簡單(dān)介紹一下這些模具的結構和作用;
工程模:也稱為“單工(gōng)序模”,是指在衝壓的一(yī)次行程(chéng)中,隻能完成一個衝壓工序的模具。這一工(gōng)程打完了之(zhī)後,需要人工或用機械手把(bǎ)產品從模具(jù)裏麵取出來,然後放到下一站的模具裏麵繼續生產,直(zhí)到模具的最後一個工(gōng)序打完,整個產品才算完(wán)成。這種模具維修(xiū)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本,產品報廢率較高。
複合模:常見(jiàn)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(de)工程模結構略有不同。其凸模(也(yě)稱為公模或(huò)衝頭)設計在下模,其它幾塊模(mó)板依次是下(xià)夾板(固定凸模衝(chōng)頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用等高(gāo)套筒(tǒng)掛在上墊(diàn)板上麵(miàn),然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的(de)複合模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即(jí)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(miàn)頂出來,一般如果材料比較厚的話,我們上麵(miàn)裝的(de)是氮氣彈簧。
連續模:也稱“級進(jìn)模”,是指在衝壓的一(yī)次行程過(guò)程中(zhōng),在不同的工(gōng)位上同時完成兩道或兩(liǎng)道以上衝壓(yā)工序的模具,這種(zhǒng)模具維修難度較大,需要經驗豐富的鉗工師傅來操作,但(dàn)是生產起來效率很高,打得速度快的話一個(gè)小(xiǎo)時(shí)可以生產上千個產品,節(jiē)省人工和(hé)時間(jiān)成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓(yā)縮量和計算(suàn)
在一套衝(chōng)壓模具中,需(xū)要用到比較多的彈性材料,其中(zhōng)包括各種不同規(guī)格的彈簧、優力(lì)膠、氮氣彈簧等(děng),按照不同(tóng)的需要選用不同的(de)彈性材料。像(xiàng)折彎、衝孔一般用普通(tōng)的扁(biǎn)線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高一點;優力(lì)膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵(miàn)度用。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然也可以選用氮(dàn)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,隻要可以脫料、不(bú)把產品頂出印子、頂(dǐng)變(biàn)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,通常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多(duō)。
彈簧(huáng)包括扁線彈簧、線(xiàn)簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大(dà)小,關係(xì)著模具生產是否順利、打出來的(de)產品是否合格等。彈簧力量小了,有可能會(huì)造成(chéng)產品(pǐn)變形、模具不脫料、產(chǎn)品不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀(dāo)口、衝頭容易磨損等各種問題。
扁線(xiàn)彈簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色不同,力量大小(xiǎo)就不同,壓縮量(liàng)也不同。
有一個(gè)土方法可以計算彈簧的壓縮量(liàng),那是我剛進廠學模具不久,對模具(jù)還不怎麽懂,我師父教我的(de):事先測量一下彈簧的總高度,再把彈簧放台(tái)虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測量一下彈簧被夾死之(zhī)後(hòu)剩(shèng)下的長度,再用彈簧的總長度減去這(zhè)個數,再除以總長度即可,此方法任何(hé)彈(dàn)簧通用,比如棕色彈簧長度為(wéi)60mm,被虎鉗(qián)夾死後應該還剩下45.6左右,然後你再用60減去45.6等(děng)於14.4,再用14.4除以60,結果等於(yú)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(yě)就越短(當然彈簧打壞了是(shì)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(huáng)還有可能(néng)斷在模具裏麵。一般(bān)按照(zhào)30萬次來計算彈簧的壓縮量(liàng),也就是(shì)說模具打(dǎ)30萬次彈簧可能就沒力了,當然一般的衝壓模具壽命都沒那麽長,也可以(yǐ)按最大壓縮量來計算,按最大壓縮量來(lái)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(yán)色 100次 50萬次(cì) 30萬次 最大壓縮量 棕色彈簧(huáng) 16% 18% 20% 24% 綠色彈(dàn)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% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈簧可以壓下去多少),彈簧的最大壓縮量等於(yú)彈簧的自由(yóu)高度乘以彈簧的最(zuì)大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓縮量(liàng)為:60*24%約等於14,這(zhè)根彈簧最大可以壓下去14個毫(háo)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(guò)14個(gè)毫米,彈簧就可(kě)能會失效、變形,還有可能打斷在模具裏(lǐ)麵,或(huò)模具打爆(bào),衝床壓不下去等。
模具組立之前,也就是(shì)裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓縮量是否合適,這樣在試模(mó)的(de)時候才不用擔心模具會出問題、打爆等。