一站式精(jīng)密五(wǔ)金件加工製造(zào)
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★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金模(mó)具、五金(jīn)衝壓模具,意(yì)思差不多都是一樣的。是指(zhǐ)利用固定(dìng)在衝床或壓力機(jī)上的模具對(duì)金屬或非金屬板材施加一定的壓力,使材料產(chǎn)生分離或成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀質量(liàng)合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種,我這裏主(zhǔ)要是針對我熟悉的五金衝壓模具(jù)來講。
通(tōng)過模具加工出來的產品,尺寸、外(wài)觀都基本一樣,沒什麽大的區別,因為能快速(sù)成型,生產效率高,產品(pǐn)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(qiú)不高,一般人隻要一進來,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,幾分鍾就能學會。如果是產線主機手,要學會(huì)操作衝床、送(sòng)料機、整平機、拆模架模等,都是(shì)一些很簡單的活,有力(lì)氣、肯吃苦耐(nài)勞就行。
平時注意安全不要隨便往模具裏麵放任(rèn)何的東西在(zài)裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等(děng)不要放模具裏邊,有模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打(dǎ)之前就要看好了,看他們有沒(méi)有把東西忘記在模具裏麵,當(dāng)然一般模修是(shì)不會犯這樣的錯誤的,不過(guò)你也要注意一(yī)下。別把模具打(dǎ)壞了、或者把身上手上哪裏傷著了,幹這(zhè)個切記注意安(ān)全,一不小心模具裏麵東西忘記拿(ná)出來了,衝床打下來就有可能(néng)把(bǎ)模具打壞,萬一裏麵的東西要是飛出來了(le)?,人有可(kě)能也會(huì)受傷。
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(yòng)手去扶,讓遠一(yī)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(zhù)意離模具遠一點,小心模具晃(huǎng)過來碰著了就(jiù)不好了。
搞模具(jù)這行、或與模具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注意(yì)這些安全事項。
★衝(chōng)壓模具的結構(gòu)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(gēn)據不同的產(chǎn)品特點及需求設計相應的模具,不同的模具結構,它的功能也不同,生產出來的產品也不同,總的來說有簡單的,有複雜的。但是不管結構怎麽(me)複雜,它的基本結(jié)構是不變的,無外乎是若幹個模板、入塊和標準件。
模具一般是由若幹(gàn)模板和零件(我(wǒ)們稱之為入塊、或入子)還有標準件組裝(zhuāng)而成。
一般的衝壓模具結構,具體的模(mó)板從上(shàng)到(dào)下(包(bāo)括代碼編號)是:
上模的模(mó)板有:
上托板(bǎn),上(shàng)墊腳,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:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板;
其(qí)它的比較不常用的(de)模板:
上蓋板(CVU),擊(jī)出板,上模板,下脫料板,下止擋板,下夾板(bǎn),公(gōng)模,母模等;
一(yī)些模(mó)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:下模入塊、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角(jiǎo)螺(luó)絲、止付螺絲、線簧、等(děng)高套、導柱、導套、等(děng)高套(tào)墊片、兩用銷、頂料(liào)銷等(děng);
非標準件:外定位、內定位(wèi)、節距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具編號,一般是這樣寫的(舉例):
工(gōng)程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代表工(gōng)程模,H代表總共有(yǒu)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(zhù)、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代表模具編號,前麵的(de)F代表年份,哪一年生產出來的模具,就用代表哪一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年生產的(de)模具F0125可以簡稱:125模具,接下來2011年生產的模具(jù),則是G開(kāi)頭,此時你再說125模具,那別人多半以(yǐ)為是G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編號(hào)則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板(bǎn)入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩段的(de)話(huà),則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明(míng),那麽第一段的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它的編號,這裏沒有解釋到的(de),簡單做一下說明:
一套完整的衝壓模具結構從上到下應該是:
加工代(dài)號
模板
其它
編號 中文名稱(chēng) 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 PH2 下夾板(bǎn) WC:線切割 UBU 上墊板(bǎn) ?PUN 衝頭 W/E:放(fàng)電 PHU 上夾板 PHP 夾(jiá)板入塊 Y:外發(fā) PPS 止擋板 UDP 上模板(bǎn)入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上(shàng)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(xià)托板 - -
“-”代替的表示這個編號不常見或很少用(yòng)到
★衝(chōng)壓常用材料及選用(yòng)
衝壓所用材料的性質與(yǔ)衝壓生產的關係(xì)非常密切,其性(xìng)質直(zhí)接影響衝壓工藝(yì)設(shè)計、衝壓件質量和產品使(shǐ)用壽命,還(hái)影響組織均衡生產和衝壓件生產成本。
在選(xuǎn)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(xù)工藝性能要求。衝壓加工對材料的基(jī)本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成型工(gōng)序,比如拉(lā)伸、折彎、打段(duàn)差、凸(tū)包(bāo)等,材料應具有良(liáng)好的衝壓成型性能,即應有良(liáng)好的抗破裂性(xìng)、良好的貼模性和定形性,否(fǒu)則產品容易產生變形、破裂(liè)等,造成(chéng)修模的困難。對於分(fèn)離工(gōng)序,則要求材料具有一定的塑性(xìng)。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應(yīng)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(liàng)也好。
3、材料的厚度(dù)公差應符合國家(jiā)標準
因為一定的模具間隙(xì)僅適用(yòng)於一定厚度範圍的材料,若材料厚(hòu)度公差(chà)太大;不僅直(zhí)接影響製件的質量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整(zhěng)形等工序中,有可能因厚度正偏差過大而引起模具或壓力機的損壞。
衝壓常用材料及(jí)選用
1、衝壓常用(yòng)材料
衝壓生產中最常用的材料是金屬材料(包括黑色金屬和(hé)有色金(jīn)屬),但有時也用非(fēi)金屬材料。其(qí)中黑色金屬主要有普(pǔ)通碳(tàn)素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;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(jiāo)板、塑料板、纖維板和(hé)雲母等。
衝壓用金屬材料的供應狀態一(yī)般是各種規格(gé)的板料和帶(dài)料。板(bǎn)料可用於工程模的生產,帶料(卷料)用於連續(xù)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(yā),也可以將板料按(àn)排樣尺(chǐ)寸剪裁(cái)成條料後用於(yú)中小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度可達幾十米,成卷狀供應(yīng),適應於連(lián)續模大批(pī)量生產的(de)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
衝壓材料的選用要考慮衝壓件的使用要求(qiú)、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件的使用要求合理選(xuǎn)材
所選(xuǎn)材料應能使衝壓件在機(jī)器或部件中正常工作,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(cái)料滿足相(xiàng)應強度、剛(gāng)度、韌性、耐(nài)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(yú)任何一種衝壓件,所選的材料應能按照其衝壓工藝(yì)的要求,穩定地成形出不至於開裂或起皺的合格產品(pǐn),這是最基本也是最重要的選材要(yào)求。為此,可用以下方法合理選材。
①試(shì)衝。根據以往的生產經驗及可能條件,選擇幾(jǐ)種基本能滿足衝壓件使用要求的板料進行(háng)試衝,最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢品率低的一(yī)種。這種方法結果比較直觀,但帶有較大的 盲目性(xìng)。
②分析與對(duì)比。在分析衝壓變形性質的(de)基礎上,把衝壓成型時的最大變形程度與板(bǎn)料衝壓成型性能所允許采用的極限變形程度(dù)進行對比,並以此作為依據,選取適合於該種零件衝(chōng)壓工藝要求的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度(dù)的板材,還有(yǒu)冷軋和熱軋之分。我國國產板材中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為(wéi)冷軋板(也有熱軋(zhá)板)。與熱軋板相比,冷軋板尺寸精確,偏差小(xiǎo),
表麵缺陷少,光亮,內部組織致密,衝壓性(xìng)能(néng)更優。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模板的厚度、材(cái)料的厚度均可以用t來表示。)
(3)按經(jīng)濟(jì)性要求合理選材
所選材料應在滿(mǎn)足使(shǐ)用性能及衝壓工藝要求的前提下(xià),盡量價格低廉,來源方便,經濟性好,以(yǐ)降低(dī)衝壓件(jiàn)的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的分類,一(yī)般我們(men)可以簡(jiǎn)單的把它分為兩種,即工程模和連續模;
工程模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合(hé)模等,下麵簡單介紹一下這些模具的結構和作用;
工程模:也稱為“單工序模”,是指在衝(chōng)壓的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的模具。這(zhè)一工程打完了之後,需要人工或用機(jī)械手把產品從模具裏麵取出來,然後(hòu)放到(dào)下一站的模具裏麵繼續生產,直到模具的最(zuì)後一個工序打完,整個產品才算完成。這種(zhǒng)模具維修起來簡單,但生產起來(lái)費時費力,需要(yào)花費(fèi)較多的人工和時間成本,產品報廢率較高。
複合模:常見的複合模具結構(gòu)有有複(fù)合下(xià)料、複(fù)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(huò)衝頭(tóu))設計(jì)在下模,其它幾塊模板依(yī)次是下夾板(固定凸模(mó)衝頭)、下止擋板和(hé)下脫料板(bǎn)(外脫),上模(mó)依次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用等高套筒掛在上墊板上麵,然後用(yòng)打杆或(huò)彈簧頂(dǐng)著。比如用來下料的複合模,其內脫一(yī)般脫出來母模(mó)0.50mm即(jí)可,不可以低於(yú)母(mǔ)模(mó),要不然母模刀口容易崩掉或(huò)者不脫料。內(nèi)脫的力量要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出來,一般如果材料(liào)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程(chéng)過程中,在不同的工位(wèi)上同時(shí)完成兩道或兩(liǎng)道(dào)以上衝壓工序的模具,這種(zhǒng)模具維(wéi)修(xiū)難度較大,需要經驗豐富的鉗工師傅來操作,但是(shì)生產起來效率很高,打得(dé)速度快(kuài)的話一個小時(shí)可(kě)以生產上千個產品,節省人工和(hé)時間成本,產品(pǐn)報廢率較低。
★彈(dàn)簧的壓縮量和計算
在一套衝壓模具中,需要用(yòng)到比(bǐ)較(jiào)多的彈性材料,其(qí)中包(bāo)括(kuò)各種不(bú)同規格的彈(dàn)簧、優力膠、氮氣彈簧等,按照不同的需要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線(xiàn)彈簧就可以(yǐ)了,比如(rú)棕色(sè)彈簧,也稱為咖啡色彈(dàn)簧;如果力(lì)量不夠(gòu)就加氮氣彈簧,當然成本要高一點;優力膠一般用於拉深模具(jù)、整形模具、或整平麵度用。
拉深模(mó)具用優力膠非(fēi)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或黃色彈簧,隻要(yào)可(kě)以脫料、不把(bǎ)產品頂出印(yìn)子、頂變形就好了。優力膠的特點就是(shì)力量比較(jiào)均衡,然而其(qí)壽命比(bǐ)較短,生產(chǎn)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(cháng)比較(jiào)常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用(yòng)的(de)多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等(děng),彈簧的目(mù)的就是脫料、壓料,彈簧(huáng)力度的大小,關係著模具生產是否(fǒu)順利、打出來的產品是否合格等。彈簧力量(liàng)小了,有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏(lǐ)麵拿出來、帶料,刀口、衝頭容易磨損等各(gè)種問題。
扁線彈簧一般按顏色(sè)劃分為:棕色、綠色、紅色(sè)、藍(lán)色、黃(huáng)色,力量也依次減弱,顏色不同,力量大小就不同,壓縮(suō)量也不同。
有一個土方法可以計算彈簧(huáng)的壓縮(suō)量,那是我(wǒ)剛進廠學模(mó)具不久,對模(mó)具還不怎麽懂,我師父教我的:事先測量一下彈簧的總高度,再(zài)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(hòu)剩下的長度,再用彈簧(huáng)的總長度減去這個數,再除以總長度即可,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,然後你再用(yòng)60減去45.6等於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(bú)同生產次數,比如100萬次、50萬次、30萬次(cì),壓縮量選的越大,彈簧壽命越短(duǎn),模具(jù)壽命也就越短(當然彈簧打壞了是可以換的(de)),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模具裏麵(miàn)。一(yī)般按照30萬次來計算彈簧的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了,當然(rán)一般的衝壓模具壽命都沒那麽長,也可以按(àn)最大(dà)壓縮(suō)量來計算,按(àn)最大壓(yā)縮量來計(jì)算的話,隻(zhī)能保證彈簧不打爆在模具裏麵(miàn)。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(sè)彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈簧(huáng) 25.60% 28.80% 32% 38% 藍(lán)色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈(dàn)簧可以壓(yā)下去多少),彈簧的最(zuì)大壓縮量等於(yú)彈簧(huáng)的自由高度乘以彈簧的最大壓縮比,例如(rú)棕色彈簧,長度(dù)為60mm,那麽它(tā)的最大壓縮量為(wéi):60*24%約等於14,這根彈簧(huáng)最大可以壓下去(qù)14個毫米,它的最大行程是14個毫米,模(mó)具的行程必須小(xiǎo)於14個毫米,超過14個毫(háo)米,彈簧就可能會(huì)失效、變形(xíng),還(hái)有可(kě)能打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝床壓不(bú)下去等。
模(mó)具組立之(zhī)前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的(de)壓縮量是否合適,這樣在試模的時候才不用擔心模具會(huì)出問(wèn)題(tí)、打爆等。