★衝(chōng)壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金模具、五金衝壓模(mó)具,意思差不多都是一樣的(de)。是指利用固定在(zài)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(lì),使(shǐ)材料產生分離或(huò)成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加工(gōng)方法。模具分為很多種,我這裏主要是針對我熟悉的五金(jīn)衝壓模具來講。
通過模具加工出來(lái)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),生產效率高,產品質量穩定,精度符合要求(qiú),材料利用率(lǜ)高(gāo),操作簡單(dān)、工人勞動強度低,對操作工人技(jì)術要(yào)求不高(gāo),一般人隻要一進來,跟著別人(rén)學習操作一兩天,很(hěn)快就能(néng)上手,有的甚至(zhì)不用一兩(liǎng)天,幾(jǐ)分鍾就能學會。如果是產線主機手,要學會操作衝床、送(sòng)料機、整平機、拆模架模等,都是一些很簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意安全不要(yào)隨便往模具裏麵放任何(hé)的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏(lǐ)邊,有模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打之前就要看(kàn)好了,看他(tā)們有沒有把東西忘記在模具裏麵,當然一般模修是不會犯這樣的錯(cuò)誤的,不過你也(yě)要注意一下。別把模具打壞了、或者(zhě)把(bǎ)身上手上哪裏傷著了,幹這個切記注意安全,一不小(xiǎo)心模具裏麵東西忘記拿出來了,衝(chōng)床打下來就(jiù)有可能把模具打(dǎ)壞,萬一裏麵的東西要是飛出來(lái)了(le)?,人有可能也會受傷。
有時候叉車(chē)叉模具的時候,沒叉好,模具掉下(xià)來了,這個時候千萬別用手(shǒu)去扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把人砸(zá)到了;天車吊模具的時候也要注意(yì)離模具遠一點,小心模具晃過來碰著了(le)就不好了。
搞模具這行、或(huò)與(yǔ)模(mó)具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注(zhù)意(yì)這些安全事項。
★衝壓模具的結構介紹
衝壓模具的結構、衝模的(de)結(jié)構,模(mó)具結構大同小異,根(gēn)據不(bú)同的產(chǎn)品(pǐn)特點及需(xū)求設計相應的(de)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。但是不管結構怎麽複雜,它的基本結(jié)構是不變的,無(wú)外乎是若幹個模板(bǎn)、入塊和標準件。
模具一般是由若幹模板和零件(我(wǒ)們稱之(zhī)為入塊、或入子)還有(yǒu)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(hào))是(shì):
上模的(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(liào)板(PSU);
下模的模板有:
下模板(DIE),下(xià)墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下(xià)托板;
其它的比較不常用的(de)模(mó)板:
上蓋板(CVU),擊出(chū)板(bǎn),上模板,下脫(tuō)料板,下止擋(dǎng)板,下夾板,公模,母模等;
一(yī)些模具零件有(yǒu):
上模的(de)入(rù)子(zǐ),入塊:夾板入塊、脫(tuō)料板入塊、衝(chōng)頭等;
下模的入子,入塊:下模入(rù)塊、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止付螺(luó)絲、線簧、等(děng)高套、導柱、導套、等高套(tào)墊片、兩用銷、頂料銷(xiāo)等(děng);
非標準件:外定位、內定位(wèi)、節距定(dìng)位(wèi)、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的(de)編號
衝壓模具編號,一般是這(zhè)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(chéng)模,H代表總(zǒng)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(mó),比如鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代(dài)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:F0125、G0125,如果F代表2010年,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(qí)它的比如(rú)上夾板(PHU),編號則是(shì)90-KNMF0125SAAPHU,夾板(bǎn)入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩段的話,則在(zài)90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用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90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下(xià)模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它的編號,這裏(lǐ)沒有解釋(shì)到的,簡單做一下說明:
一套(tào)完整的衝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(biān)號 中文名稱 M:銑(xǐ)床(chuáng) U1U 上(shàng)托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上(shàng)墊腳 PS2 下(xià)脫(tuō)料板 GD:大磨床 UPU 上模座(zuò) PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭(tóu) W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入(rù)塊 Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽(zuàn)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(zhè)個編號不常見(jiàn)或很少用到
★衝壓(yā)常用材料及選用
衝壓所(suǒ)用材料的性質(zhì)與衝壓生產(chǎn)的關係非常密切,其性質直接(jiē)影響衝(chōng)壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件(jiàn)生(shēng)產成本。
在選定衝壓件的(de)材(cái)料時,不僅要考慮使用性能,還應滿足衝(chōng)壓加工和(hé)後續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要(yào)求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成型工序,比如(rú)拉伸、折彎、打段差、凸(tū)包等,材料應具(jù)有良好的衝壓成型性能,即應有(yǒu)良好的(de)抗破裂性、良好的貼模性和定(dìng)形性,否則產品容易產生(shēng)變形、破裂等,造成修模的困難。對於分離工(gōng)序,則要求材料(liào)具有(yǒu)一(yī)定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應光潔平整,無缺陷損傷。表麵(miàn)質(zhì)量好的材料,成(chéng)型時不易破裂,不易擦傷模具,製件的表麵質量也好。
3、材(cái)料的厚度公差應符合國家標準
因為一定的模(mó)具間隙僅適用於一(yī)定(dìng)厚度範圍的材料,若材料厚度公差(chà)太大;不僅直接(jiē)影(yǐng)響製件(jiàn)的質量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中,有可能因厚度正偏(piān)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(chōng)壓(yā)常用材料
衝(chōng)壓生產中最常用的材料是金屬材(cái)料(包括黑色金屬和有色金屬),但(dàn)有時也用(yòng)非金屬(shǔ)材料。其中黑色金屬主要有普通(tōng)碳素結構(gòu)鋼、優質碳素結構(gòu)鋼(gāng)、合金結構鋼、碳素(sù)工具鋼、不(bú)鏽鋼(gāng)、電工矽鋼等;有色金屬主要有純銅、黃(huáng)銅、青銅、鋁等;非金屬材料有紙板、層壓板(bǎn)、橡膠板、塑料板、纖維板(bǎn)和雲母等。
衝壓用金屬材料的供應狀態一般是各種規(guī)格的板料和(hé)帶(dài)料。板(bǎn)料可用於工程(chéng)模(mó)的生產,帶料(liào)(卷料)用於連(lián)續模的生產,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,也可以將板料按(àn)排樣尺(chǐ)寸剪裁成條料後用於中小型(xíng)零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開(kāi)長度可達幾十米,成卷狀供應,適應於連續(xù)模大批量生產的自動送料。
關(guān)於各種材料的牌號、規格和性能,可查(chá)閱有關(guān)手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓材料的選用要(yào)考慮衝壓(yā)件的使用要求、衝(chōng)壓工藝要求及經濟(jì)性等。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材
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求。
(2)按衝壓工(gōng)藝要求合理(lǐ)選(xuǎn)材
對於任何一種衝壓件,所選的材料應能按(àn)照其衝(chōng)壓工藝的要求,穩定地成形出不至於開(kāi)裂或起皺(zhòu)的合格產(chǎn)品,這是(shì)最基本也是最重(chóng)要的選材要求。為(wéi)此,可用以下方法合理選材(cái)。
①試衝。根(gēn)據(jù)以往的生產經驗及可能條件,選擇幾種基本能滿(mǎn)足(zú)衝壓(yā)件使用要求的板料進行試衝,最後選擇沒(méi)有開(kāi)裂或皺折的、其廢品(pǐn)率低的一種。這種方法(fǎ)結果比較直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分析(xī)與對比。在分(fèn)析衝壓變形性質的基礎上,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(chéng)度進行對比(bǐ),並以此作為依據,選取適合於該種零件衝壓工藝(yì)要求的板材。
另外,同一種牌號(hào)或同一厚度的板材,還有冷軋和熱軋之分。我國國產板材(cái)中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與(yǔ)熱軋板相比,冷軋(zhá)板尺寸精確,偏差(chà)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(yī)般(bān)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)按經濟性要求合理選材
所選材料應在滿足(zú)使用性能及(jí)衝壓工藝要求的前提下,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(de)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(yòu)可以分為複合模(mó)、拉伸模、鉚合(hé)模等,下麵簡單介紹一下(xià)這些模具的(de)結構和作用;
工程模(mó):也稱為“單工序模”,是指在衝壓的一(yī)次行程中,隻能完成一(yī)個衝(chōng)壓工序的模具。這一工程(chéng)打完(wán)了之後,需要人工(gōng)或用機械手(shǒu)把產(chǎn)品從模具裏麵取出來(lái),然後放到(dào)下一站的模具裏(lǐ)麵(miàn)繼續(xù)生(shēng)產(chǎn),直到模具的最(zuì)後一個工(gōng)序(xù)打完,整個產品才(cái)算完成(chéng)。這(zhè)種模具維修起來簡單,但生產起(qǐ)來費(fèi)時費力(lì),需要花費較多的人工和時間(jiān)成本,產品報廢率較高。
複合模:常見(jiàn)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(chéng)模結構略(luè)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(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上(shàng)模依次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用等高套筒掛(guà)在(zài)上墊板上(shàng)麵(miàn),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(chū)來(lái)母模0.50mm即可,不可以(yǐ)低於母模,要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要(yào)足夠大,才能把產品從母(mǔ)模裏麵頂出來,一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(jí)進模”,是指在衝壓的一次行程過程中,在(zài)不(bú)同的工位上(shàng)同時完成兩道或兩(liǎng)道以上衝壓工序的模具,這種模具維修難度較大,需要經驗豐富的鉗工師傅來操作,但是生產起來效率很高,打得(dé)速度快的(de)話一個(gè)小(xiǎo)時可以生產(chǎn)上千個產品,節省人工和時間成本,產(chǎn)品報廢率較低。
★彈簧的壓縮量(liàng)和計算
在一套衝壓模具(jù)中,需要用到比較多的彈性材料,其中包括各種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等,按(àn)照不同(tóng)的需要選用不同(tóng)的(de)彈性材料。像折(shé)彎、衝孔(kǒng)一般用(yòng)普通的扁線彈簧就可以了,比如(rú)棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果力量不夠(gòu)就加(jiā)氮(dàn)氣彈簧,當然成本要高一點(diǎn);優力膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵度用。
拉深(shēn)模(mó)具用(yòng)優力膠非常不錯,當然(rán)也可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般(bān)用線簧或黃色(sè)彈簧,隻要可以(yǐ)脫料、不把產品頂出印子、頂(dǐng)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(mìng)比較短,生產一段時間就可能裂掉了、不行(háng)了、萎掉了,因此(cǐ)一般比較少用,通常比較常用氮(dàn)氣彈簧(huáng)。整平麵(miàn)度優力膠用的多(duō)。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈(dàn)簧力度的大小,關係(xì)著模具生產是否順利、打出來的產品是否合格等。彈簧力量小了,有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝(chōng)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(lǜ)色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色(sè)不同,力量大小就不同,壓(yā)縮量也不(bú)同。
有一個土方法可以計算彈(dàn)簧的壓縮量(liàng),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(de):事先測量(liàng)一下彈簧的總高度,再把彈簧放台虎鉗(qián)中,鎖死,然後(hòu)用卡尺(chǐ)測量一下彈簧被夾死之後剩下的長度,再用彈簧的總長度減去這個數,再除以總(zǒng)長度即(jí)可,此(cǐ)方法任何彈簧通用,比(bǐ)如棕(zōng)色彈簧長度為60mm,被虎鉗夾死(sǐ)後應該還剩下(xià)45.6左右,然後你再用60減去45.6等於14.4,再用(yòng)14.4除以60,結果等於0.24,這就是它的壓縮(suō)量。
彈簧按照(zhào)不同生產次(cì)數,比如(rú)100萬次、50萬次、30萬次,壓(yā)縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具壽命也就越短(duǎn)(當然彈簧打壞了(le)是可以換的),模具生產一段時間可能彈簧就沒(méi)力了,質量差一點的(de)彈簧還有可能斷(duàn)在模具裏麵。一般按照(zhào)30萬次來計算彈簧的壓縮量,也就是說(shuō)模具打30萬(wàn)次(cì)彈簧可能就沒力(lì)了,當然一般的衝(chōng)壓模具壽命都沒(méi)那麽長,也(yě)可以按最大壓縮量來計算,按最大壓縮量來計算(suàn)的話,隻能保證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點(diǎn),對(duì)產品平麵度也有好處(chù)。
具體的壓縮量(liàng)如下(xià)表:
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 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(xià)去多(duō)少(shǎo)),彈簧的最(zuì)大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈簧的最(zuì)大壓縮比,例如棕色彈簧,長(zhǎng)度為60mm,那麽它的最大壓縮量(liàng)為:60*24%約等於14,這(zhè)根彈簧最大可以壓下去14個(gè)毫米,它的最大行程是14個毫米,模具的行程必須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就(jiù)可能會失效(xiào)、變形,還有可能打(dǎ)斷在模具裏麵,或模具打(dǎ)爆,衝床壓不下去等。
模(mó)具組立之前(qián),也就是裝模之前,必須先計(jì)算一下彈簧(huáng)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、打爆等。