★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金模具、五金衝壓模具(jù),意思差不多都是一樣的。是指利用固定在衝床(chuáng)或壓力機上(shàng)的(de)模具(jù)對金(jīn)屬(shǔ)或非金屬板材施加一定的壓力,使(shǐ)材料產生(shēng)分離或成(chéng)型,從而(ér)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,我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來講。
通過模具加工(gōng)出來的產品,尺寸、外觀(guān)都基本一樣,沒什(shí)麽大的區別,因為能(néng)快速成型,生產效率高,產品質(zhì)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(gāo),一般(bān)人隻要一進來,跟著別人學習操作一兩天,很快就能上手,有的甚至不用(yòng)一兩天,幾(jǐ)分鍾就能學會。如(rú)果是產線主機手,要學會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等,都是一些很簡單(dān)的活,有力氣、肯(kěn)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裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放(fàng)模(mó)具裏邊,有模修(xiū)來修過模具(專業術語: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(mó)具裏麵(miàn),當然(rán)一般模修是不會犯這(zhè)樣的錯誤的,不過你也要注(zhù)意一下。別把模具打壞了、或(huò)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忘記拿出來了,衝(chōng)床(chuáng)打下來就有可能把模具打壞,萬一(yī)裏麵的東西(xī)要是飛出來(lái)了?,人有可能也會受傷(shāng)。
有(yǒu)時候叉車叉模(mó)具的(de)時候,沒叉好,模具掉下來了,這個(gè)時候(hòu)千萬別用手去扶,讓遠一(yī)點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車吊模具的時候也要(yào)注意離模具遠一點,小心模具晃過來(lái)碰著了就不好了。
搞模具這行、或與模具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全(quán)事項。
★衝壓模具的結構介紹
衝壓模具的結(jié)構、衝模的結構,模具結(jié)構(gòu)大同小異,根據不同的產品特點及需求設(shè)計相應的模具,不同的模(mó)具結構,它的(de)功能也(yě)不同,生產出來的產品也不同,總的來說有簡單的,有複(fù)雜的。但是不管結構怎麽複雜,它的基本結構是(shì)不變的,無外乎是若(ruò)幹個模板、入塊和標準件。
模具一般是由若幹模板和零(líng)件(我們稱之為入塊、或入子(zǐ))還有標準件組裝而成。
一般的衝壓模具結構,具體的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上模的模板有:
上托板,上墊腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(bǎn)(PHU)止擋板(bǎn)(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(bǎn);
其它的比較不常用(yòng)的(de)模板(bǎn):
上蓋(gài)板(CVU),擊出板,上模板,下脫料(liào)板,下止擋板,下夾板(bǎn),公模,母模等;
一些模具零件有(yǒu):
上模的入子,入塊:夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等(děng);
下模(mó)的入子,入塊:下模入塊、下模(mó)刀口等;
標準件:彈簧、六角(jiǎo)螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用(yòng)銷(xiāo)、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定(dìng)位、節距定位、外限位(wèi)柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓模(mó)具編號,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
後麵的RAH,R代表工程模,H代表(biǎo)總共有八套(從A-H,分別(bié)是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或RBB代表鉚合模,比如鉚(mǎo)螺柱、鉚(mǎo)彈片(piàn)等;
SAA、SBB中的S代表(biǎo)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,就用代表哪(nǎ)一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年(nián),那麽2010年生產的模具F0125可以簡稱(chēng):125模具,接下來2011年生產的模(mó)具,則是G開頭,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(jiá)板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩(liǎng)段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵(miàn)用A和B來說明,那麽第(dì)一段的(de)夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二(èr)段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊(kuài)90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它的編號,這裏沒(méi)有解釋到的,簡單做一下說(shuō)明:
一套完整的衝(chōng)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 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨(mó)床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板(bǎn) 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 上夾板 PHP 夾板入(rù)塊 Y:外發 PPS 止擋(dǎng)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(mó)板入塊 D:搖臂鑽(zuàn)床 DIE 下模(mó)板 DPI 下模(mó)入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板(bǎn) - -
“-”代替的表示這個編號不常見(jiàn)或很少用(yòng)到
★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(cháng)密切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝(chōng)壓件(jiàn)質量和產(chǎn)品使用壽命,還影響(xiǎng)組織均衡生產和衝壓件生產成本。
在選定衝壓件的材料時(shí),不僅要考(kǎo)慮使用性能,還應滿(mǎn)足衝壓加工和後(hòu)續工藝性能要求。衝(chōng)壓加工對材料的基本要求如下。
1、具有良好的(de)衝壓成型性能(néng)
對(duì)於成型工(gōng)序,比(bǐ)如拉伸、折彎、打(dǎ)段(duàn)差、凸包等,材料應具有良好(hǎo)的衝壓成(chéng)型性能(néng),即應有良好的抗破裂性(xìng)、良好的貼模性和定形性,否則產(chǎn)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,則要求材料具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材(cái)料表麵應光潔平整,無缺陷損傷。表麵質量好的材料,成型時不易破裂,不(bú)易擦傷模具,製件(jiàn)的表麵質(zhì)量也好。
3、材料的(de)厚度公差應符合國家標準
因(yīn)為一定的模具間(jiān)隙僅適用於一定厚度範圍的材料,若材料厚度公(gōng)差太(tài)大(dà);不僅直接影響製件的質量(liàng),還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整(zhěng)形等(děng)工序中,有可能因厚度正偏差過大而引起模具或壓力機(jī)的損壞。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常用材(cái)料
衝(chōng)壓生產中最常用的材料是金(jīn)屬材料(liào)(包括黑(hēi)色金屬(shǔ)和有色金屬),但有時也用非金屬材料。其中(zhōng)黑色金屬主(zhǔ)要有普通(tōng)碳素結構鋼(gāng)、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工(gōng)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、層壓板、橡(xiàng)膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬(shǔ)材料的供應狀態一(yī)般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工(gōng)程模的生(shēng)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(bǎn)料(liào)的尺寸較大,可用於(yú)大型零件的衝壓,也可以將板料按排樣尺寸剪裁成條料後用於中(zhōng)小型零件的衝壓(yā);帶料(又稱卷料(liào))有(yǒu)各種規格的寬度(dù),展(zhǎn)開長度可達幾十米,成卷狀供應,適應於連續模大批量生產的自動送料。
關於各種材料的(de)牌號、規格和性能,可查閱(yuè)有關手冊和標(biāo)準。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓材料的選(xuǎn)用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要求及經(jīng)濟性(xìng)等。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材
所選材料(liào)應能使衝壓件在機器或部件(jiàn)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(yòng)條件,使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐(nài)蝕性和耐熱性等力方麵(miàn)的要求。
(2)按衝(chōng)壓工(gōng)藝要求合理選(xuǎn)材
對於任何一種衝壓件,所選的材料應能按照其衝壓(yā)工藝的要求,穩定地成形出(chū)不至於開裂或(huò)起皺的合格產品,這是最(zuì)基本也是最重要的選材要(yào)求。為此,可用以下方法合(hé)理選材。
①試衝。根據以(yǐ)往的生產經驗及可能條件,選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板料(liào)進行試衝,最後選擇沒(méi)有開裂或皺折的、其廢品率低的一種(zhǒng)。這種方法結果(guǒ)比較(jiào)直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基礎上,把衝壓成型(xíng)時的最大變形程(chéng)度與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(qǔ)適合(hé)於該種零件衝(chōng)壓工藝要(yào)求(qiú)的板(bǎn)材。
另外(wài),同(tóng)一種牌號或同一厚度的板材,還有冷軋和熱軋之分。我國國產板材中(zhōng),厚板(bǎn)( t>4mm)為熱(rè)軋板,薄板(t<4mm)為冷(lěng)軋板(也有熱軋板)。與熱軋板相(xiàng)比,冷軋板尺寸精確,偏(piān)差小,
表麵缺(quē)陷少,光亮(liàng),內部組織致密,衝壓性能更優。(注(zhù):t在模具中一般(bān)代表厚度,例如模板的厚度、材料的厚度均可以用t來(lái)表示。)
(3)按經濟性要求合理選材
所選材料應在滿足使用性能及(jí)衝(chōng)壓工藝要求的前提下,盡量價格低廉,來源方便,經濟性好,以降低衝壓(yā)件的(de)成本。
★衝壓模(mó)具的分類
衝壓模具的分類,一(yī)般我們可(kě)以簡(jiǎn)單的(de)把它分為(wéi)兩種,即工程(chéng)模和連續模;
工程模又可(kě)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(jù)的(de)結構和作用;
工(gōng)程模:也稱為“單工序模”,是指(zhǐ)在衝壓的一次行程中,隻能完成一個衝(chōng)壓工序的(de)模(mó)具(jù)。這一工程打完了之後,需要人工(gōng)或用機械手把產品(pǐn)從模具裏麵取出(chū)來,然後放到下一站的模具裏麵繼續生產,直到模具的(de)最後一個工序打完,整個產品才算(suàn)完(wán)成。這種模具維修起(qǐ)來簡(jiǎn)單,但生產起來費時費力,需要花費較多的人(rén)工和時(shí)間成本,產品報廢率較高。
複合模:常見的(de)複合(hé)模具結(jié)構有有複合下料、複合拉伸等(děng),這種(zhǒng)模具結(jié)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)設計在下模,其它(tā)幾塊模板依次是下夾板(bǎn)(固定凸模衝頭)、下止擋板和(hé)下(xià)脫(tuō)料板(外脫),上模依(yī)次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板(bǎn)構成,內脫使用等高套筒(tǒng)掛在上墊板上麵,然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的複合模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可以低於母(mǔ)模,要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,才能把(bǎ)產品從母模裏(lǐ)麵頂出(chū)來,一(yī)般如果材料比較厚的話,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程過程中,在不同的工位上同時完成(chéng)兩(liǎng)道或兩道以上衝壓工序的模具,這種模具維修難度較大,需要經驗豐富的鉗(qián)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生產上千個(gè)產品(pǐn),節省人工和時間成本,產品報廢率較(jiào)低。
★彈簧的(de)壓縮量和計算(suàn)
在一套衝壓模(mó)具中,需要(yào)用到比較多的彈性材料,其中包括各種不同規格的彈簧、優力(lì)膠、氮(dàn)氣彈簧等(děng),按照(zhào)不同的需要選用不同的彈(dàn)性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧(huáng)就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈(dàn)簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要(yào)高一點;優力膠一般用於拉深模具、整形模具(jù)、或整平麵度用。
拉深模具用(yòng)優力膠非常不錯,當然也可以選用氮氣彈(dàn)簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用(yòng)線簧或黃色彈簧,隻要可(kě)以脫料、不把產品頂出印子、頂變形就好了。優力膠(jiāo)的特點就(jiù)是力量比較均衡,然而其壽命(mìng)比較短,生產一段時間就可能裂掉了、不行了(le)、萎掉了(le),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(jiāo)用的多。
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(huáng)力(lì)度的大(dà)小,關係著模具(jù)生產是否(fǒu)順利、打出來的產品(pǐn)是否合(hé)格(gé)等。彈簧力量小了,有可能會造成產品變形、模具不脫(tuō)料(liào)、產品不(bú)好從模具裏麵拿出來(lái)、帶料,刀口(kǒu)、衝頭容易磨損等(děng)各種問題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色不同(tóng),力量大小就不同,壓縮量(liàng)也不同。
有一個土方法可以計算彈簧的壓縮量,那是(shì)我剛進廠學模具不久,對模具還不怎麽懂,我師父教我的:事先測量一下彈簧的總(zǒng)高度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測量(liàng)一下彈簧被夾死(sǐ)之後(hòu)剩下的長度,再用彈簧的總長度(dù)減去這個數,再除以總長度即可(kě),此方(fāng)法任何彈簧通用(yòng),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14.4,再用14.4除以60,結果等於0.24,這(zhè)就是它的壓縮量。
彈(dàn)簧按照不同生產次數,比如100萬(wàn)次、50萬次、30萬次,壓縮量選的(de)越大,彈簧壽(shòu)命越短,模具壽命也就越短(duǎn)(當然彈簧打壞了是可以換的),模具生產一段時間可能彈簧就沒力了,質量差一點的彈簧(huáng)還有可能斷在模具(jù)裏麵。一般按照30萬(wàn)次來計算(suàn)彈簧(huáng)的壓縮量,也就是說模(mó)具(jù)打30萬次彈簧可能就沒力了,當然一般的衝壓(yā)模具壽命都沒那麽長,也(yě)可以按(àn)最大壓縮(suō)量來計算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保證彈簧不打爆在模具裏麵(miàn)。模具壓得(dé)死一點,對產品(pǐn)平麵度也有(yǒu)好處。
具(jù)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(dàn)簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色(sè)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(這個彈簧可以壓(yā)下去多少),彈簧的(de)最大壓縮量等於彈簧的自(zì)由(yóu)高度乘以彈(dàn)簧的(de)最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的(de)最大壓縮量為:60*24%約等於14,這根彈簧最大可以壓下去14個毫米,它的最大行程是14個毫米(mǐ),模具的行程必須小於14個(gè)毫米,超過14個毫米,彈簧就可能會失效、變形,還有可能打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝床壓(yā)不下去等。
模(mó)具組立之前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓縮量是否合適,這樣在試模的時候才不用擔心模具會出問題、打爆(bào)等。