一站(zhàn)式精密(mì)五(wǔ)金件加工製造
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★衝壓模具的(de)概念
衝壓模具,也稱衝模、五(wǔ)金(jīn)模具、五金衝壓模具,意思差不多都是一樣的。是指利(lì)用固定在衝床或(huò)壓力機上的模具對金屬或非金屬板材施加(jiā)一定的壓力(lì),使材料(liào)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(jiàn)的壓力加工方法。模具分為(wéi)很多種,我這裏主要(yào)是針對我熟悉的五(wǔ)金衝壓模具來講。
通(tōng)過模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒什麽大(dà)的區別(bié),因(yīn)為能快速(sù)成型,生產效率高,產品質量穩定,精度符合要求,材料利用率(lǜ)高,操作簡(jiǎn)單、工人勞動強度低,對操作工人技術要求不高,一般人隻要一進來,跟著別人學習操作一兩天,很快(kuài)就能(néng)上手,有的(de)甚至不用一兩天,幾分鍾就能學會。如果(guǒ)是產線主機手,要學會操作衝床、送料機、整平機(jī)、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。
平時注意安全不要隨便往模具裏麵放任何的東西在(zài)裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏邊,有模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打之前就要(yào)看好了(le),看他(tā)們有沒有把東西忘記(jì)在模具裏麵,當然一般模修是不會犯這樣的錯誤的,不過你也要注意一下(xià)。別把模(mó)具打(dǎ)壞了、或者把身上手上哪裏傷著了,幹這個切記注意安全,一不小心模具裏麵東西(xī)忘記(jì)拿出來了,衝床打下來就有可能把(bǎ)模具打壞,萬一裏麵的東西要是飛出來了?,人(rén)有可能也會受傷。
有時候叉車叉模具的時候(hòu),沒(méi)叉好,模具掉下來了,這個時候千萬別(bié)用手去扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把人(rén)砸到了;天(tiān)車吊模具的時(shí)候也要注意(yì)離模具遠一點,小心(xīn)模具晃過來碰著了就不好(hǎo)了。
搞模具這行、或與模具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注(zhù)意這些(xiē)安(ān)全事項。
★衝壓模具的結構介紹
衝壓模具的結構、衝模的(de)結構,模具(jù)結(jié)構大同小(xiǎo)異,根據(jù)不同的產品特點及(jí)需求設(shè)計相應的模(mó)具,不同的模具結構,它的功能也(yě)不同,生產出來的產品也不同,總的來(lái)說有簡單的,有複雜(zá)的。但是不管結構怎麽(me)複(fù)雜,它的基本結構是不變的,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(chōng)壓模具結(jié)構,具體的模板從上到下(包括代碼編號)是(shì):
上模的模板有:
上托板(bǎn),上墊腳,上模座(UPU),上墊板(bǎn)(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板;
其它的比較不常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模板,下脫(tuō)料板(bǎn),下止擋板,下夾板,公模(mó),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;
下模的入子(zǐ),入(rù)塊(kuài):下模入(rù)塊、下模刀口等;
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、兩用銷(xiāo)、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限(xiàn)位柱等(děng);
★衝壓模具的(de)編號
衝壓模具編(biān)號,一般是這樣寫的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後(hòu)麵的RAH,R代表(biǎo)工(gōng)程模,H代表(biǎo)總(zǒng)共(gòng)有八套(從A-H,分(fèn)別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或RBB代表鉚合模,比(bǐ)如鉚(mǎo)螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模(mó),0125代表模(mó)具編號,前麵的F代表年份,哪一年生產出來的模具,就用代表哪一年的編號說明,如(rú):F0125、G0125,如果F代(dài)表2010年,那麽2010年生產的模具F0125可以簡稱:125模具,接下來2011年生產的模具,則是G開頭,此時你(nǐ)再說125模(mó)具,那別人多(duō)半以為是G0125模具了。
其它的比如上夾板(bǎn)(PHU),編號則(zé)是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如(rú)果這個連續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來(lái)說明,那麽第一段(duàn)的(de)夾板(bǎn)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(jiě)釋到的,簡單做一下說明:
一套完整的衝壓模具結構從(cóng)上到下應該(gāi)是:
加工(gōng)代號
模板
其(qí)它(tā)
編(biān)號 中文名稱 編號 中文名稱 M:銑床 U1U 上托(tuō)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 WC:線切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上(shàng)夾(jiá)板(bǎn) PHP 夾板入塊 Y:外(wài)發 PPS 止擋板 UDP 上(shàng)模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊(kuài) L:車(chē)床 AXD 上(shàng)模板入塊 D:搖臂鑽床(chuáng) DIE 下(xià)模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托(tuō)板 - -
“-”代替的表示(shì)這個編號不常見(jiàn)或(huò)很(hěn)少用到
★衝壓常用材(cái)料及選用
衝壓(yā)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(chōng)壓(yā)工藝設計、衝壓件質量和(hé)產品使用壽命,還影響組織均衡生產和(hé)衝壓(yā)件生產成本(běn)。
在選定衝壓件的材料時,不僅(jǐn)要考(kǎo)慮(lǜ)使用性能,還應滿足衝(chōng)壓加工和後續工藝性(xìng)能(néng)要求。衝壓加工對材料的基本要求如下。
1、具有良好的衝壓成(chéng)型性能
對於(yú)成型工序,比(bǐ)如拉伸、折彎(wān)、打段(duàn)差、凸包等,材料應具有良好的(de)衝壓成型性(xìng)能,即應有良好(hǎo)的抗破裂性、良好(hǎo)的貼模性和定形性,否則產品容(róng)易產生變形(xíng)、破(pò)裂等,造成修模的困難。對於分離工序,則要求材料具(jù)有一定的塑性。
2、具有較高(gāo)的表(biǎo)麵質量
材(cái)料表麵應光潔平整,無(wú)缺(quē)陷損傷。表麵質量好的材(cái)料,成型時不易(yì)破裂,不易擦傷模具,製(zhì)件的表(biǎo)麵質量也好。
3、材(cái)料(liào)的厚度公差應符(fú)合國家標準
因為(wéi)一定的模具間隙僅適用(yòng)於一定厚(hòu)度範圍的材料,若(ruò)材料厚度公差太大;不僅直(zhí)接影響製件的質量,還可能導(dǎo)致(zhì)廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序(xù)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(chōng)壓常用材料及選用
1、衝壓常用材料
衝壓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(qí)中黑色金屬主要有普(pǔ)通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼(gāng)、碳素工具鋼、不鏽(xiù)鋼、電工矽鋼等;有色金屬主要(yào)有純(chún)銅、黃(huáng)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。
衝壓用金屬材料的供(gòng)應狀態(tài)一般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工程模的(de)生產,帶料(卷料)用於連續模的生產,也可以用於工程模的生(shēng)產。板料的尺寸較大,可用於大型零件的衝壓,也可以將板料(liào)按排樣尺寸剪裁成條料後用於中(zhōng)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(zhuàng)供應,適應於(yú)連續模大批量生產(chǎn)的自動送料。
關於各種材料的牌號、規格和(hé)性(xìng)能,可查閱有關(guān)手(shǒu)冊和標準(zhǔn)。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓(yā)材料的選用要考慮衝壓(yā)件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件的(de)使用要求合理選材(cái)
所選材料應能使(shǐ)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(jiàn)的使用條件,使(shǐ)所(suǒ)選材(cái)料滿足(zú)相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝(chōng)壓工(gōng)藝要求合理選材
對於任何一種(zhǒng)衝壓件,所選的材料應能按照其衝(chōng)壓工藝的(de)要(yào)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求(qiú)。為此,可用以下方(fāng)法(fǎ)合理選材。
①試(shì)衝。根據以往的生產經驗及可能條件(jiàn),選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試衝,最後(hòu)選擇沒有開裂或皺(zhòu)折的、其廢品(pǐn)率低的一種。這(zhè)種方法結果比較直觀,但帶有較大的(de) 盲目性。
②分析與對比。在分(fèn)析衝壓變形性質的基礎上(shàng),把衝壓成型時(shí)的最(zuì)大變形程度與板料衝壓成型性能所允許采用的極(jí)限變形程度進行對比,並以此作(zuò)為依據,選取適合於(yú)該種零件(jiàn)衝壓工藝要求的板(bǎn)材。
另外,同一種牌(pái)號或同一厚度的板材,還有冷軋(zhá)和(hé)熱軋(zhá)之分。我國國產板材中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱(rè)軋板)。與熱軋板相比,冷軋板尺寸(cùn)精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織(zhī)致密,衝壓性能更優。(注:t在模具中一般(bān)代表(biǎo)厚度,例如模板的厚度、材料(liào)的厚度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性要求合理選材
所選材(cái)料應在滿足使用性能及衝壓工藝(yì)要求(qiú)的前提下,盡量價格(gé)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(men)可以簡單的把(bǎ)它(tā)分為兩種,即工程模(mó)和連續模;
工程(chéng)模又可以分為複合模、拉伸(shēn)模、鉚合模等,下麵(miàn)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(shì)指在衝壓的一次(cì)行程(chéng)中,隻能完成一(yī)個衝壓工序的模具。這一工程打完了之(zhī)後,需要人工或用機械手把產品從模具裏麵取出來,然後放到下一站的模具裏麵繼續生產,直到模具的最後一個工序打完,整個產品才算完成。這種模具維修起來簡單,但生產起來費時費力,需要花費較(jiào)多的(de)人工(gōng)和時間成(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下料、複合拉伸等,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(chōng)頭(tóu))設計在下模,其它幾塊(kuài)模板依次是下夾板(固(gù)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(hé)上(shàng)墊板構成,內脫使用(yòng)等高套筒掛(guà)在上墊板上(shàng)麵,然後(hòu)用打杆或彈(dàn)簧頂著。比如用來下料的複合(hé)模,其內脫一般脫出來母(mǔ)模0.50mm即可,不可以低於母模(mó),要不然母(mǔ)模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫(tuō)的力(lì)量要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出來(lái),一般如果(guǒ)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程過程中,在不同的工位(wèi)上同時完成兩道或兩道以上衝壓工序的模具,這種模具維修難度較大,需要經驗豐(fēng)富的鉗工師傅來操作,但是生產起來效率很高,打得速度快的話一個小時可以(yǐ)生(shēng)產上千個產品,節省(shěng)人工和時間成(chéng)本,產(chǎn)品報廢率(lǜ)較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在一套衝壓模具中,需要用到比較多的彈性材料,其中包括(kuò)各種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等,按照(zhào)不同(tóng)的需要選用不同(tóng)的彈性(xìng)材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線(xiàn)彈簧就可以了(le),比如(rú)棕(zōng)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(gāo)一點;優力膠一般用於(yú)拉深模具、整(zhěng)形模(mó)具、或整平麵度用。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然也可以選用氮氣彈(dàn)簧。其他的像頂(dǐng)料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂(dǐng)變(biàn)形就好了(le)。優力(lì)膠的特點就是力量比較均衡,然而其壽命比較短,生(shēng)產一段(duàn)時間(jiān)就(jiù)可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般(bān)比較(jiào)少用(yòng),通(tōng)常比(bǐ)較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠(jiāo)用的多。
彈簧包括扁線彈(dàn)簧、線簧等(děng),彈簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關(guān)係著模具生產(chǎn)是否順利、打出來的產(chǎn)品是否合格等。彈簧力量小了,有可能(néng)會造成產(chǎn)品變(biàn)形、模具不(bú)脫料、產品不好從模具裏麵(miàn)拿(ná)出來、帶料,刀口、衝頭容易磨損等各種問題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色、紅色(sè)、藍色、黃色,力(lì)量也(yě)依次減弱,顏色不同,力量大小就不同,壓縮量也不同。
有一個土方法可以計算彈簧的(de)壓(yā)縮量,那是我剛進廠(chǎng)學模具不久,對模具還(hái)不怎麽懂,我師父(fù)教(jiāo)我的:事先測量一(yī)下彈簧的總高度,再(zài)把彈簧放(fàng)台虎鉗中,鎖死,然(rán)後(hòu)用卡尺測量一下彈簧被夾死之後剩下的(de)長度,再用彈簧的總長度減(jiǎn)去這(zhè)個數,再除以總長度即可(kě),此方法任何彈簧通用,比如棕色彈簧長(zhǎng)度(dù)為60mm,被虎鉗夾死後(hòu)應(yīng)該還剩下45.6左右,然後(hòu)你再用60減去45.6等(děng)於(yú)14.4,再(zài)用14.4除以60,結果等於0.24,這就是(shì)它的壓(yā)縮量。
彈簧按照不同生產次數,比(bǐ)如100萬次、50萬次、30萬次(cì),壓縮量選的越大,彈(dàn)簧壽(shòu)命越短,模具壽命(mìng)也就越短(當然彈簧打壞了是可以換的),模具生產一段時間可(kě)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。一般按照30萬次來計(jì)算彈簧的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈簧(huáng)可能就沒(méi)力了,當然一般的衝壓模具壽命都沒(méi)那麽長,也可以按最大壓縮量來計算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保(bǎo)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。
具體的壓縮量如下表:
顏色 100次 50萬次(cì) 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(liàng)(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(huáng)的自由高度乘以彈簧的最大壓縮比(bǐ),例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大(dà)壓(yā)縮量為:60*24%約等於14,這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(de)行程必須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧(huáng)就可能會失效、變形,還有可(kě)能打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝床壓不下去等(děng)。
模具組立之前,也就是裝模之(zhī)前,必須先計(jì)算(suàn)一下彈簧的壓縮量是否合適,這樣在試模的時候才不用擔心模具會出問題(tí)、打爆等。