★衝壓(yā)模具的概念
衝壓模具(jù),也稱衝模、五金模具、五金衝壓模具,意思差不多(duō)都是一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機上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(ér)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(mó)具分為(wéi)很多(duō)種,我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來講。
通過(guò)模具加工出來的產品,尺寸、外觀都(dōu)基本一樣,沒什麽大的區別,因為能快速成型(xíng),生產效(xiào)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,對操作工人技術要求不高,一般人(rén)隻要一(yī)進來,跟著別人學習操作一兩天,很快就能上手,有的(de)甚至不用一兩天,幾分鍾就能學會。如果是產線主機手,要學會操作衝床、送料機、整平機、拆(chāi)模架模等,都是一(yī)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(suí)便往(wǎng)模具裏麵放任何的東西在裏麵(miàn),扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要(yào)放模(mó)具裏邊,有模修來修過模具(專業術語:修(xiū)模)之(zhī)後,你打(dǎ)之前就要看好了,看他們有沒有把(bǎ)東西忘記在(zài)模具裏麵,當然一般模修是不會犯這樣的錯誤(wù)的,不過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把(bǎ)身上手上(shàng)哪(nǎ)裏傷著了,幹這個切記注(zhù)意安全,一不(bú)小(xiǎo)心模(mó)具裏麵東西忘記拿出(chū)來了,衝床打下來就有可能把模具打壞,萬一裏麵的東西(xī)要是飛出來了?,人有可能也會受傷。
有時候叉車叉(chā)模具的時候,沒叉好,模具掉(diào)下來了,這個時候千萬(wàn)別(bié)用手去扶,讓遠一點,模具摔壞了沒(méi)事,別把人砸到了(le);天車吊模具的(de)時候也要注意離模(mó)具遠一點(diǎn),小心模具晃過來碰著了就不好了。
搞模具這行、或與模具打(dǎ)交道經常容易出(chū)事,新人進(jìn)廠(chǎng)特別要注意這些安全事項。
★衝壓模具的結構介紹
衝壓模具的結構(gòu)、衝模的結構,模具(jù)結構大同小異,根據不同(tóng)的產品(pǐn)特點及需求設計相(xiàng)應的模具(jù),不同的模具結構(gòu),它的功能也不同,生產出來的產品也不同,總的來說(shuō)有簡單的,有複雜的。但是不管結構怎麽複雜,它的基(jī)本(běn)結構是不變的(de),無外乎是若幹個模板、入(rù)塊和標準件。
模具一般是由若幹模板和零件(jiàn)(我們稱之為入塊、或入(rù)子)還有標準件組裝(zhuāng)而成(chéng)。
一般的衝壓模具結構(gòu),具體的模板從上(shàng)到下(xià)(包括代碼編號(hào))是:
上(shàng)模的模板有:
上托板(bǎn),上墊腳,上(shàng)模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋(dǎng)板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有(yǒu):
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板;
其它(tā)的比(bǐ)較不常用的模板:
上蓋(gài)板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公模,母模等;
一些模(mó)具零件有:
上模的入子,入塊:夾板入塊、脫料(liào)板入塊、衝(chōng)頭等;
下模的入子,入塊:下模入塊、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角(jiǎo)螺絲、止付(fù)螺絲、線簧、等高(gāo)套、導柱、導套、等高套墊(diàn)片、兩用銷、頂料銷(xiāo)等;
非標(biāo)準件:外定位、內定位、節(jiē)距定位、外限位柱、內限位(wèi)柱等(děng);
★衝(chōng)壓模具的編號
衝壓模具編號,一般是這樣寫的(舉(jǔ)例):
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(chéng)模,H代(dài)表總共有八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或RBB代表鉚合模,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(yòng)代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(chǎn)的模具F0125可以簡稱:125模具,接下來2011年生產的模具,則是G開(kāi)頭(tóu),此時你再說125模具,那別人多半以為是G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊(kuài)90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號(hào)後麵用A和B來說明,那麽第一(yī)段的夾板應該是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(de)編號,這裏沒有解釋到(dào)的,簡單做一下說明:
一套完整的衝壓模具結構(gòu)從上到下應該是:
加工(gōng)代號
模板
其它
編號 中文名稱 編號 中文名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 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:外發(fā) PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 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(diàn)腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代(dài)替的表示這個(gè)編號不(bú)常見或很少用到
★衝壓常用材料及選用
衝壓(yā)所用材料的性質與衝壓生產的關係(xì)非常(cháng)密切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓(yā)件質(zhì)量和產品使用壽命,還影響組織均衡生(shēng)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(qiú)如下。
1、具(jù)有良好的衝壓成(chéng)型性能
對於成型工序,比(bǐ)如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材料應具(jù)有(yǒu)良好的衝壓成型性能,即應有良好的抗破(pò)裂性(xìng)、良(liáng)好的貼模性和定形性,否則產品容易產生變形、破裂等,造成(chéng)修(xiū)模的困難。對於(yú)分離工序,則要求材料具有一定(dìng)的塑性。
2、具有(yǒu)較高的表麵質量
材料表麵應光潔平整,無缺陷損傷(shāng)。表麵(miàn)質量好的材料,成型時不易破裂,不(bú)易(yì)擦傷模具(jù),製(zhì)件的表麵質量(liàng)也好(hǎo)。
3、材料(liào)的厚度(dù)公差應符合國家標準(zhǔn)
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;不僅直接影響製件的(de)質量,還可能導致廢(fèi)品的出現。在校正彎曲(qǔ)、整形等工序中,有可能(néng)因厚度正(zhèng)偏差(chà)過大而引起模(mó)具或壓力(lì)機的損壞。
衝壓常用材料及選(xuǎn)用(yòng)
1、衝壓常用材料
衝壓生(shēng)產中最常用的(de)材料是金屬材(cái)料(liào)(包括黑(hēi)色金屬和有色金屬(shǔ)),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、優質碳素結構鋼、合(hé)金結構鋼、碳素工(gōng)具鋼、不鏽鋼(gāng)、電工矽鋼等;有色金屬主要有純銅(tóng)、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料有紙板、層壓(yā)板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬材料的供應(yīng)狀態一般(bān)是各種規格的(de)板料和帶料。板料可(kě)用於工程模(mó)的生產,帶(dài)料(卷料)用於連續模的生產,也可以用於工程模的生產(chǎn)。板料的尺寸較大,可用於大型(xíng)零件的衝壓,也可以(yǐ)將板料按排樣尺寸剪裁成(chéng)條料後用於(yú)中小型零件(jiàn)的衝壓;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(yuè)有關手冊和標準(zhǔn)。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓材料的選(xuǎn)用要考(kǎo)慮衝壓(yā)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(yào)求(qiú)合理選材(cái)
所選材料應能使衝壓件在機器或部件中正常工作,並具有一定的使用壽命。為此,應根(gēn)據衝壓件的使用條件,使所選材料滿足(zú)相應強度、剛度、韌(rèn)性、耐蝕性和(hé)耐熱性等力(lì)方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合(hé)理選材
對於任何一種衝壓件,所(suǒ)選的材料應能按照其衝壓(yā)工藝的要求,穩定地成形出不(bú)至於開裂或起皺的(de)合(hé)格產品,這是(shì)最基本也是最重要的選材要求。為此,可用以下方法合理選(xuǎn)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件(jiàn)使用要求的板料進行試衝,最後(hòu)選擇沒有(yǒu)開裂或皺折的、其廢品率低的(de)一種。這種方法結果比較直觀,但(dàn)帶有較大的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基礎上(shàng),把衝壓成型時的最大變形程度與(yǔ)板料衝(chōng)壓成型性能所允許采(cǎi)用的極限變形程度(dù)進行對比,並以此作(zuò)為依據,選取適合於該種零件衝壓(yā)工藝要求的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度的板材(cái),還有(yǒu)冷軋(zhá)和熱軋(zhá)之分。我(wǒ)國國產板材中,厚板(bǎn)( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也(yě)有熱軋板)。與(yǔ)熱(rè)軋板相比,冷(lěng)軋板尺寸(cùn)精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮(liàng),內部組織致密,衝(chōng)壓(yā)性能更優。(注(zhù):t在模具中(zhōng)一般代表厚度,例如模板的厚(hòu)度、材料(liào)的厚度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性要(yào)求合理選材
所選材料應在(zài)滿足使(shǐ)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,以降低衝壓(yā)件的成本。
★衝壓模具(jù)的分類
衝壓模具的(de)分類,一般我們可以簡(jiǎn)單(dān)的把它(tā)分為兩種,即工程模和連續模;
工程模又(yòu)可以分為複合(hé)模、拉伸模、鉚合(hé)模等,下麵簡單介紹一下這些模具的結構和(hé)作用;
工程模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓(yā)的(de)一次行程(chéng)中(zhōng),隻能完成一個衝壓工序(xù)的模具。這一工程打完了之後,需要人工或用機(jī)械手把(bǎ)產品從模具裏(lǐ)麵取出來,然後放到下一站的模具裏麵繼續生產,直到模具的最後一個工序打完,整個產品(pǐn)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(fèi)率較高。
複合模:常見的複合模具結構有有(yǒu)複(fù)合下料(liào)、複合拉伸等,這種模(mó)具(jù)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)設計在下模,其它幾塊模(mó)板依(yī)次是下夾板(固定(dìng)凸模衝頭)、下(xià)止擋板(bǎn)和下脫料板(外脫),上模(mó)依次是母模(mó)(或刀口)、內脫板(bǎn)和上墊板構成,內脫使(shǐ)用等高套筒掛在上(shàng)墊板上麵,然後用打杆(gǎn)或彈簧(huáng)頂著(zhe)。比如(rú)用來(lái)下料的複合模,其內脫一般脫出來母模(mó)0.50mm即可,不可以低於母模(mó),要不(bú)然母模刀(dāo)口容易崩掉或者不脫料。內脫(tuō)的力量(liàng)要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出來,一(yī)般如果材料比較厚的話,我們上(shàng)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,在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上(shàng)衝壓工序的模具,這種模具維修(xiū)難度(dù)較大,需要經驗豐富的鉗工師傅(fù)來操作,但(dàn)是生產(chǎn)起來效率很高(gāo),打得速度快的話(huà)一個小時可以(yǐ)生產上千個產品,節(jiē)省人工和時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧(huáng)的壓縮量和計算
在一套衝壓模具中(zhōng),需要用(yòng)到(dào)比(bǐ)較多的彈性材料,其中包(bāo)括各種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧(huáng)等,按照不同的需(xū)要選用不同的彈性材(cái)料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線(xiàn)彈簧就可以了,比如棕(zōng)色彈簧,也稱為咖啡色(sè)彈簧;如(rú)果(guǒ)力量不夠就加氮氣彈簧(huáng),當然成本要高一點;優力膠一般用於拉深模具(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(kě)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(huáng)或黃色(sè)彈簧,隻要可以脫(tuō)料、不把產(chǎn)品頂出印子、頂變形就好了。優(yōu)力膠的(de)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(diào)了(le)、不行了、萎掉了,因此一(yī)般比較(jiào)少用,通常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括扁線彈(dàn)簧(huáng)、線簧等,彈(dàn)簧的目的就是脫(tuō)料、壓料,彈簧力度的大小,關係著模具(jù)生(shēng)產是否(fǒu)順利、打出來的產品是否合格等(děng)。彈簧力量小了,有可能(néng)會造成(chéng)產品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿(ná)出(chū)來、帶料,刀口、衝頭容易磨損等各種問(wèn)題。
扁線(xiàn)彈簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色(sè)、紅色(sè)、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色不同,力量大小就不(bú)同,壓(yā)縮量也不同。
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,對模具還不怎麽懂,我師父(fù)教我的:事先測量一下彈簧的總高度,再把(bǎ)彈簧放台虎鉗中,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(dàn)簧的(de)總(zǒng)長度減去這個數,再除(chú)以總長度即可,此方(fāng)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(rán)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0.24,這就是它的壓縮量。
彈簧(huáng)按照不同生產次數,比如100萬次、50萬次、30萬(wàn)次,壓縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具壽命也就越短(當然彈簧打壞了(le)是可以(yǐ)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可能斷在(zài)模具(jù)裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧的壓縮(suō)量,也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒(méi)力了,當然(rán)一般的衝壓模具壽命都沒那麽長,也可(kě)以按(àn)最大壓縮量來計算(suàn),按最大壓縮量來計算的話,隻能保證彈(dàn)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(chù)。
具體的壓縮量如(rú)下表:
顏色 100次 50萬次 30萬次(cì) 最(zuì)大壓縮量 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色(sè)彈(dàn)簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈簧 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(dàn)簧的最大壓(yā)縮(suō)量等於彈簧的自由(yóu)高(gāo)度乘以彈簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那(nà)麽它的最(zuì)大壓縮量為:60*24%約等於14,這根彈(dàn)簧(huáng)最大可以壓下去14個毫米,它(tā)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(shī)效、變形,還有可能打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝(chōng)床壓不(bú)下去等。
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(suō)量是否合適,這樣在(zài)試(shì)模的時候才不用擔心模具會出問題、打爆等。