★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,意思差不多都(dōu)是一樣的。是指利用固定在衝(chōng)床或壓力(lì)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,從而獲得(dé)一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓(yā)力加工方法。模具分(fèn)為很多種,我這(zhè)裏主要是針對我熟悉(xī)的五(wǔ)金衝壓模具來(lái)講。
通過模(mó)具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本(běn)一樣,沒什麽(me)大的區別,因為能快速成型,生(shēng)產效率高,產品質量穩定,精度符合要求,材料利用率高,操作簡(jiǎn)單、工人勞(láo)動強度低,對操作工人技術要求不高,一般(bān)人(rén)隻要一(yī)進來,跟著別人(rén)學習操作一兩天,很快就能上手,有的甚(shèn)至不用一兩天,幾分鍾就能學會。如(rú)果是產線主機手,要學會操作衝床、送(sòng)料機、整平(píng)機、拆(chāi)模架(jià)模等,都是一些很簡單的活,有力氣、肯吃(chī)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(bú)要放模具裏邊,有模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你(nǐ)打之前就要看好(hǎo)了,看他們有沒有把東西忘記在模具裏(lǐ)麵,當然一般模修是不會犯這(zhè)樣的錯誤的,不過你也要注意一下。別把模具(jù)打壞了、或者把身上手上哪裏傷著(zhe)了,幹這個切記(jì)注意安全,一不小心模具裏麵東西忘記拿出來了,衝床打下來就(jiù)有可能把模具打壞,萬一裏(lǐ)麵(miàn)的東西要是飛(fēi)出來了?,人有(yǒu)可(kě)能也會(huì)受傷(shāng)。
有時候叉車叉模(mó)具的時候,沒叉好,模具掉下來了,這個(gè)時候千萬別(bié)用手去扶,讓(ràng)遠一點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車吊模(mó)具的時(shí)候也要注意離模具遠一點,小心模具晃過(guò)來碰著了就不好了(le)。
搞模具這行、或與模具打交道經(jīng)常容易出事,新人進(jìn)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(de)結(jié)構、衝模的結構,模具結(jié)構大同小異,根據不同的產品特點及需求設計相應的模具,不同的(de)模具結構,它的(de)功能也不同(tóng),生產出來的產品也(yě)不同,總的來說有簡單的,有複雜的。但是(shì)不管結構怎麽複(fù)雜,它的基本結構是不變的,無外乎(hū)是若幹個模板、入塊(kuài)和標準件。
模具(jù)一般是由若幹模板和零件(我們稱之為入塊、或入(rù)子)還有標準件組裝而成。
一般的衝壓(yā)模具結構,具體的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上(shàng)模的(de)模板有:
上托板,上墊腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(bǎn)(PSU);
下模的模板(bǎn)有:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下(xià)模座(LPD),下墊腳,下托板;
其它的比較不常用的模板(bǎn):
上蓋板(CVU),擊出板,上(shàng)模板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公模,母(mǔ)模等;
一些模具零(líng)件(jiàn)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(dāo)口等;
標準件:彈簧(huáng)、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導(dǎo)柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外定(dìng)位、內定位、節距定位、外限位柱、內限(xiàn)位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具編號,一般是這樣(yàng)寫的(舉例(lì)):
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代表總共有八套(從A-H,分別是(shì)RAH、RBH……RHH),A代(dài)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(qián)麵的F代表年份,哪一年生(shēng)產出來的模具,就用代表哪(nǎ)一年(nián)的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表(biǎo)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(chǎn)的模具,則是G開頭,此時你再說(shuō)125模具,那別(bié)人多半以為是G0125模具了(le)。
其它的比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入(rù)塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩段的話(huà),則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明,那麽第一段的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊(kuài)90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下(xià)模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它的編號,這裏沒有解釋到的,簡單做一(yī)下說明:
一套完整的衝壓模具結構從上到下應該是:
加工代號
模板(bǎn)
其它
編號 中文名稱 編號 中(zhōng)文名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上(shàng)墊腳 PS2 下脫料(liào)板(bǎn) GD:大磨床 UPU 上(shàng)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(bǎn)入塊 L:車床 AXD 上模板入塊(kuài) 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 下托板 - -
“-”代替的表示這個編號不常(cháng)見或很少用(yòng)到
★衝壓常用材料及選用
衝壓所用材料的性質與衝(chōng)壓生產的(de)關係非常密切,其性質直(zhí)接影響衝壓工藝設計、衝壓(yā)件質量和(hé)產品使用壽命(mìng),還影響組(zǔ)織均衡(héng)生產和衝壓件生產成本。
在選定衝壓件的材料時,不(bú)僅(jǐn)要考慮使用(yòng)性能,還應滿(mǎn)足衝壓加工和後續工藝性(xìng)能要(yào)求。衝壓加工對材料的基本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成型(xíng)工序,比如拉伸、折彎、打段差、凸(tū)包等,材料應具有良好的衝壓成型性能,即應有良好的抗(kàng)破裂性、良好的貼模性和定形性,否則產品(pǐn)容易產生變形、破裂等,造成修模的困難。對於分(fèn)離工序,則要(yào)求材料具(jù)有一定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應光潔(jié)平整,無(wú)缺(quē)陷(xiàn)損傷。表麵質量(liàng)好的材料,成型時不易破裂,不易擦(cā)傷模具,製件的表麵質量也好。
3、材料的厚度公差應符合國家標(biāo)準
因為一定(dìng)的(de)模具間隙(xì)僅適用於一定厚度範圍的材料,若材料(liào)厚度公差太大;不僅直接影響製件的質量,還可能導致廢品的出現。在校正彎(wān)曲、整(zhěng)形等(děng)工序中,有可能因(yīn)厚度正偏(piān)差過大而引起模具或壓力機的損壞(huài)。
衝壓常用(yòng)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(包括(kuò)黑色金屬和有色金屬),但有時也用(yòng)非金屬材料。其中黑色金(jīn)屬主要有普通碳素結構鋼、優質(zhì)碳素結構鋼、合(hé)金(jīn)結構鋼、碳素工具(jù)鋼、不鏽鋼(gāng)、電工(gōng)矽鋼等;有色金屬主要(yào)有(yǒu)純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板(bǎn)、塑料板、纖維板和(hé)雲母等。
衝壓用金屬材(cái)料的(de)供應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工程模的生產,帶料(卷料)用於連續模的生產,也(yě)可以用於工(gōng)程模(mó)的生產。板料的尺(chǐ)寸較大,可用於(yú)大(dà)型(xíng)零件的衝壓,也可以將板料按排樣尺寸剪裁成條(tiáo)料後用於中小型零件的(de)衝壓;帶(dài)料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度可達幾十米,成卷(juàn)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,可查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓(yā)材料(liào)的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝(yì)要求及經濟性等。
(1)按衝壓件(jiàn)的使用要(yào)求合理選材
所選材(cái)料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條件,使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要(yào)求(qiú)。
(2)按衝壓工藝(yì)要求合理選材
對(duì)於任何一種(zhǒng)衝壓件,所選的材料應能按(àn)照其衝壓工藝的要求,穩定地成形出不至於開裂或起皺的合格產品,這是最基本也是最重要的選材要求(qiú)。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(xuǎn)擇幾種基(jī)本能滿足衝壓件使用要求的板(bǎn)料進行試衝,最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢品(pǐn)率低的(de)一種。這種方法結果比較直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分析與對(duì)比。在分析衝壓(yā)變形性質的基礎上,把衝壓(yā)成型時的(de)最大變形程度與板料衝壓成型性(xìng)能所允許采用的極限變形程度進行對比,並以(yǐ)此(cǐ)作為依據,選取適合於該種零件衝壓工藝要求的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度的板材(cái),還有冷軋和熱軋之分。我國國產板(bǎn)材中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與熱軋板相比,冷(lěng)軋板尺(chǐ)寸精確,偏(piān)差小,
表麵缺陷少,光亮,內部(bù)組織致密,衝壓性能更優。(注(zhù):t在模具中一般代表厚度,例(lì)如模板的厚度、材料的厚度均可以用t來表(biǎo)示。)
(3)按經濟性要求(qiú)合理(lǐ)選材
所選材料應在滿足使(shǐ)用性能及衝壓工藝要求(qiú)的前提下,盡量價格低廉,來源方便,經濟性好,以降低衝壓件的成本。
★衝壓模具(jù)的分類(lèi)
衝壓模具的分類,一般我們可以簡單的把它分為兩種,即工程模和連續模;
工程模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等,下麵簡單介紹一下這些模具的(de)結構(gòu)和作用;
工程模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的模具(jù)。這一工程打完了之(zhī)後,需要人工或用機械手把產(chǎn)品(pǐn)從模具裏(lǐ)麵取出來,然後放到下一站的模具裏(lǐ)麵繼續生產,直到模具的最後一個工序打完,整個(gè)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(xū)要(yào)花費(fèi)較多的人工和時(shí)間成本(běn),產品報廢(fèi)率較高。
複合模:常(cháng)見的複合模具結構有有複合下料、複合拉伸等,這(zhè)種模具結構和別的工程模結(jié)構略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下模,其它幾塊模板依次是下夾板(bǎn)(固定凸模衝頭)、下(xià)止擋板和下脫料板(外脫),上模依(yī)次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用等(děng)高套筒掛在上墊板上麵,然後(hòu)用打(dǎ)杆或彈簧頂著。比如用(yòng)來下料(liào)的複合(hé)模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可以(yǐ)低於母模,要不然(rán)母模刀口(kǒu)容易崩掉(diào)或者不脫料。內(nèi)脫的(de)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(men)上麵裝的是氮氣彈簧(huáng)。
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(wán)成兩道或兩道以上衝壓工(gōng)序的模具,這種模(mó)具維修難度較大,需要經驗豐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(kě)以生產上千個產品,節省人工和時間成本(běn),產品(pǐn)報廢率較低。
★彈簧的壓縮(suō)量和計算
在(zài)一套衝壓模具中,需要用到比較多的彈性材料,其(qí)中包(bāo)括各種不同(tóng)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(wān)、衝孔一(yī)般用普(pǔ)通的扁線彈簧就可以了,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(dàn)簧,當然成本要高一點;優力膠一般用於拉深模具、整形模具、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(yòng)氮氣彈簧(huáng)。其他的像頂料銷、浮(fú)塊(kuài)、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要(yào)可以脫料、不(bú)把產品頂出印子、頂變形就好(hǎo)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(duàn)時間(jiān)就(jiù)可能裂掉了、不行(háng)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(yòng)的多。
彈簧包(bāo)括扁線彈(dàn)簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料(liào)、壓料,彈簧力度的大小,關係著模具生(shēng)產是否(fǒu)順利、打出來的產品是否(fǒu)合格等。彈簧力量小了,有可能會造成產品變形、模具不脫(tuō)料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀口(kǒu)、衝頭容易磨損等各種問題。
扁(biǎn)線彈簧一般按顏色劃分為:棕色(sè)、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,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壓縮量,那是(shì)我剛(gāng)進廠學模具不久,對(duì)模具還(hái)不怎(zěn)麽懂,我師父教我的:事先測(cè)量一下彈簧的總高度,再(zài)把彈簧放(fàng)台虎(hǔ)鉗中,鎖死,然(rán)後用卡尺測量一下彈簧被夾死(sǐ)之後剩下的長度,再(zài)用彈簧的總長度減去這個數,再除以(yǐ)總長度即可,此方法任何彈簧通用,比(bǐ)如棕色彈簧長度為60mm,被虎(hǔ)鉗夾死後應該還剩下45.6左右,然後你再用60減(jiǎn)去45.6等於14.4,再用14.4除以(yǐ)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、30萬次,壓縮量選的越(yuè)大,彈簧壽命越短,模具壽命(mìng)也就越短(當然彈簧打(dǎ)壞(huài)了是可以換的),模具(jù)生產一段(duàn)時(shí)間可能彈(dàn)簧就(jiù)沒力了,質量差一點的彈簧還(hái)有可能斷在模具裏麵。一般按照30萬次(cì)來計算(suàn)彈(dàn)簧的壓縮量(liàng),也就是說模(mó)具打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(kě)以按最大(dà)壓縮量來計算,按最大壓縮量來(lái)計算的話,隻能保證彈簧(huáng)不打爆在模具裏麵。模具壓得死(sǐ)一點(diǎn),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 30萬次 最大壓縮量 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(huáng) 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%
最(zuì)大壓縮量(liàng)(這個彈簧可以壓(yā)下去多少),彈簧的最大壓縮量等於彈(dàn)簧的自由高度乘以彈簧的最(zuì)大壓縮(suō)比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那(nà)麽它的(de)最(zuì)大(dà)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(zuì)大行程是14個毫米(mǐ),模具的行程必須小於14個毫米,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,衝床壓不下去等。
模具組立(lì)之(zhī)前,也(yě)就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓縮量是否(fǒu)合適,這樣在試模的時候才不用擔(dān)心模具會出問題、打爆等。