★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模(mó)、五金模具(jù)、五金衝壓模(mó)具,意思差不多都是一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機上(shàng)的模具對金屬或非金屬板材施加(jiā)一(yī)定(dìng)的壓(yā)力,使材料產生分離或成型(xíng),從而(ér)獲得一定尺寸(cùn)要(yào)求、外觀質量合格的零件的壓力加(jiā)工方法。模具分為很多種,我這裏主要是針對我熟(shú)悉的五金衝壓模具來講。
通過模具加工出來的產品,尺寸、外觀都(dōu)基本一樣,沒什麽大的區別,因為能快速成型,生產效率(lǜ)高,產品質量穩定(dìng),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,一般人隻要一進來,跟著別人學習操作一兩天,很快就能上手,有的甚至不用一兩天,幾(jǐ)分鍾就能學會。如果是產線主機手,要學會操作(zuò)衝床、送料機、整平機、拆模架模等,都是(shì)一些很簡(jiǎn)單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意安全(quán)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(biān),有模修來修過模具(專業術語(yǔ):修模(mó))之後,你打之(zhī)前就要看好了,看他們有沒有把東西忘(wàng)記在模具裏麵,當然一般模修是不會犯(fàn)這(zhè)樣的錯誤的,不過你也要(yào)注意一下。別把(bǎ)模具(jù)打壞了、或者把身(shēn)上手上哪裏傷著了,幹這個切記注意安全(quán),一不小心模具裏麵(miàn)東西忘記拿出來了,衝床(chuáng)打下來就有(yǒu)可能把模具打壞,萬一裏麵的(de)東西要是飛出來了?,人有可能也會(huì)受傷。
有時候叉車叉模具的時候(hòu),沒叉好(hǎo),模具掉(diào)下來了,這個時候千萬別用手去(qù)扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事(shì),別把(bǎ)人砸到了(le);天車(chē)吊模(mó)具的時候也要注意離模具遠一點,小心模具晃過來碰(pèng)著了就不好了。
搞模具這行、或與(yǔ)模(mó)具打交(jiāo)道經常容易出事(shì),新人進廠(chǎng)特別要注意這些安全事項。
★衝壓模(mó)具的結(jié)構介(jiè)紹
衝壓模(mó)具的結構、衝模的結構,模具結構大同小異,根據(jù)不同的產品特點及需求設計相應(yīng)的模具,不同(tóng)的模具(jù)結構(gòu),它的功能也不同,生產出來的(de)產品也不同(tóng),總的來說有簡單的,有複雜的。但是不管結構怎麽複雜,它的(de)基本結構是不變(biàn)的(de),無外乎是若幹個模板、入塊和(hé)標準件。
模具一般是由若幹模板和零件(我們稱之為入塊(kuài)、或入子)還有標準件組裝而成。
一(yī)般的衝壓模具結構,具體(tǐ)的模板從上到下(包括代碼編號)是:
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(zhǐ)擋(dǎng)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(xià)托板;
其它的比較不常(cháng)用的模(mó)板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模(mó)板,下脫料板,下止擋(dǎng)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,入塊:下模入塊、下(xià)模刀口等;
標準(zhǔn)件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套(tào)、等高套(tào)墊片、兩用銷、頂料(liào)銷等;
非(fēi)標準件:外定位、內定位、節距定位(wèi)、外限位柱(zhù)、內(nèi)限位柱(zhù)等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具編號,一般是這樣寫的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續(xù)模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵(miàn)的RAH,R代表工程模,H代(dài)表總共有(yǒu)八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或(huò)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,前麵的F代表(biǎo)年份(fèn),哪一年生產出來的模具,就用(yòng)代表哪一年的(de)編號說(shuō)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:125模(mó)具,接下來2011年生產的(de)模具,則是G開頭,此時(shí)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(shì)90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果(guǒ)這(zhè)個連(lián)續模有兩(liǎng)段的話,則在(zài)90-KNMF0125SAAPHU編(biān)號後麵用A和(hé)B來說明,那麽第一段的夾(jiá)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(qí)它的(de)編號,這(zhè)裏沒有解釋(shì)到的,簡單做一下說明:
一(yī)套(tào)完(wán)整(zhěng)的衝壓模具結構(gòu)從(cóng)上到下應該是:
加工代號(hào)
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:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上(shàng)模座(zuò) PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊板(bǎn) ?PUN 衝(chōng)頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y:外(wài)發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT:熱處(chù)理 PSU 脫料(liào)板 PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽床(chuáng) DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下(xià)墊板(bǎn) - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示這(zhè)個編號不常見或(huò)很少用到
★衝壓常用材料及選用
衝壓所用材(cái)料的性(xìng)質與衝壓生產的關係非常(cháng)密(mì)切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓(yā)件生(shēng)產成本。
在(zài)選定(dìng)衝壓件的材料(liào)時,不(bú)僅(jǐn)要考慮使用性(xìng)能,還應滿足(zú)衝壓加工和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料(liào)的基本(běn)要(yào)求如下。
1、具有良好的衝壓成(chéng)型性能
對於成型工序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包(bāo)等,材料應具(jù)有(yǒu)良好的衝壓(yā)成型性能,即應有良好的抗破(pò)裂性、良好的貼模性和(hé)定形性,否則產品容易產生變形、破裂等,造成修模的困(kùn)難(nán)。對於分離工序,則要(yào)求材料具有一定的塑性。
2、具(jù)有較高的表麵質量
材料表麵應光潔平整,無缺陷損傷。表麵質(zhì)量好的材料,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(chà)應符合國家標準
因(yīn)為一定的模具間隙僅適用於一定厚度範圍的材料(liào),若材料厚度公差太大;不僅直接影響製(zhì)件的質量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整形(xíng)等(děng)工序中(zhōng),有可能因厚(hòu)度正偏差過大而引起模具或壓力(lì)機(jī)的損壞。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常用(yòng)的材料是金屬材料(包括黑色金屬和有色金屬),但(dàn)有時也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有(yǒu)普通碳素(sù)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(guī)鋼等;有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金(jīn)屬材料(liào)有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲(yún)母等。
衝壓用(yòng)金屬材料的供應狀態一般是各(gè)種規格的板料和(hé)帶料(liào)。板料可用於工程模的生產,帶料(卷料)用於連續模的生(shēng)產,也可以用於工程模(mó)的生產。板料的(de)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(hòu)用於中小型(xíng)零(líng)件的衝壓;帶料(又(yòu)稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度(dù)可達幾十米,成卷狀供應(yīng),適應於連續模(mó)大批量生產的(de)自動(dòng)送料。
關於(yú)各種材料(liào)的牌號、規格和性能,可(kě)查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料(liào)的合理選用(yòng)
衝壓材料的選用要考慮衝壓件的使(shǐ)用要求、衝壓工藝要求(qiú)及經(jīng)濟性等。
(1)按衝壓件的使用要(yào)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(shǐ)用壽命。為此,應根據衝壓(yā)件的使用條件,使所選材料(liào)滿足相應強度、剛(gāng)度、韌性(xìng)、耐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
對於任何一種衝壓件,所選的材料(liào)應能按照其衝壓工藝的要求,穩定(dìng)地成形出(chū)不至於開裂或起皺的合格產品,這是最(zuì)基本也是最重要的(de)選(xuǎn)材要求。為此,可用以下方法(fǎ)合理選材。
①試衝。根據以往的生產經驗及可能條件,選(xuǎn)擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試衝,最後選擇沒有開裂或皺折的(de)、其廢品率低的一種(zhǒng)。這種方法結果比較直觀,但帶有較大的(de) 盲目(mù)性。
②分析與對比。在分析衝壓變(biàn)形性質的基礎上,把衝壓(yā)成型(xíng)時的最大變形程度與板(bǎn)料衝壓成型性能所允許(xǔ)采用的極限變形程度進行對比,並以此作為依據,選取適合於該種零件衝壓工藝要(yào)求的(de)板材。
另外,同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,厚板( t>4mm)為(wéi)熱軋(zhá)板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與熱(rè)軋板相比(bǐ),冷軋板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織(zhī)致(zhì)密,衝壓性(xìng)能更優。(注(zhù):t在模具中(zhōng)一般代表厚度,例如模板的厚度、材料的厚度均可以(yǐ)用t來表示。)
(3)按經濟性要求合理(lǐ)選材
所選(xuǎn)材料應在滿足(zú)使用性能及衝壓工藝要求的前提下,盡量(liàng)價格低廉,來源方便,經濟性好,以降低衝壓件的成本。
★衝壓模(mó)具的(de)分類
衝壓(yā)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(hé)模等,下麵簡單介紹一下這些模具的結構和作用;
工(gōng)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(yā)工序的模具。這一工程打(dǎ)完了之後,需要人工或用機械手把產品(pǐn)從模具裏麵取(qǔ)出來,然後放到(dào)下一站的模具裏麵繼續(xù)生產(chǎn),直(zhí)到模(mó)具的(de)最後一個工序打完,整個產品才算完成。這(zhè)種模具(jù)維修起來簡單,但生產起來費時費力,需(xū)要花費(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(jié)構有有複合下料、複(fù)合拉伸等,這種模具結構和別的工程模結構略有不同(tóng)。其凸模(也稱為(wéi)公模或衝頭)設(shè)計在下模,其它幾塊模板(bǎn)依次是下夾板(固定凸模衝頭(tóu))、下止(zhǐ)擋(dǎng)板和下脫(tuō)料板(bǎn)(外脫),上模依次是母模(或刀口(kǒu))、內脫板和上墊(diàn)板構成,內脫使用等高套筒掛在上墊板(bǎn)上麵,然後(hòu)用打杆或彈(dàn)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,不可以低於母模,要(yào)不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的(de)力(lì)量要足夠大,才能把產品(pǐn)從母模裏麵頂出來,一般如果材料比(bǐ)較厚的話,我們上麵裝的是氮(dàn)氣彈簧。
連續模:也稱(chēng)“級進模”,是指在衝壓(yā)的一次行程過(guò)程中,在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上衝壓工序的模具(jù),這種模具維修難度較大,需要經驗(yàn)豐(fēng)富的(de)鉗工師(shī)傅來(lái)操作,但(dàn)是生產起來效率很高,打得速度快的話一個(gè)小(xiǎo)時可以生產上千個產品,節省人工和時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓縮(suō)量和計算
在一套衝壓模具中,需要用到比較多的彈性材料,其中包括各種不同規格的彈簧、優力膠(jiāo)、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(yòng)普通的扁線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為(wéi)咖啡色彈簧;如果力(lì)量不(bú)夠就加氮氣(qì)彈簧,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(dāng)然也可以選用氮氣彈(dàn)簧(huáng)。其他的像(xiàng)頂料銷、浮塊、兩(liǎng)用銷等一般用(yòng)線簧或黃色彈(dàn)簧,隻要可以脫料、不把產品頂出印(yìn)子、頂變形就好了。優力膠的特點就(jiù)是力量比較均衡,然而其壽命比較短,生產一段時間就可(kě)能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一(yī)般比較少用,通(tōng)常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括(kuò)扁線彈(dàn)簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力(lì)度的大小,關係著模具生產是(shì)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(xíng)、模具不脫料(liào)、產品不好從模具裏麵拿出來、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(hóng)色、藍色、黃色,力量也依次(cì)減弱(ruò),顏(yán)色不同,力量大小就不同,壓縮量也不同。
有(yǒu)一個土方法可以計(jì)算彈簧的壓縮量,那是我剛進廠學模具(jù)不久,對(duì)模具還(hái)不(bú)怎麽懂,我師父教我的:事(shì)先測(cè)量一下彈簧的總高度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖死(sǐ),然後(hòu)用(yòng)卡尺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,再除以總長度即可,此方法任何彈簧通用,比如棕色彈簧(huáng)長度為60mm,被虎鉗(qián)夾死後應該還剩下45.6左(zuǒ)右,然後(hòu)你再用60減去45.6等(děng)於14.4,再(zài)用14.4除以60,結果等於0.24,這就是它的壓縮量。
彈(dàn)簧按照不同生產次數(shù),比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大(dà),彈簧壽(shòu)命越短,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(huáng)就(jiù)沒力了,質量差一點的彈簧還(hái)有(yǒu)可能(néng)斷在(zài)模具裏(lǐ)麵。一般按(àn)照30萬次來(lái)計算彈簧的壓縮量,也就是說模(mó)具打30萬次彈簧可能就沒力(lì)了(le),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,隻能保證彈簧不打爆在模具裏(lǐ)麵。模具(jù)壓得死一點,對產品平(píng)麵度也有好處。
具體的壓縮量如(rú)下表:
顏色 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈(dàn)簧(huáng) 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(dàn)簧 32% 36% 40% 48% 黃色(sè)彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓(yā)縮量(這個彈簧可以壓下去多少),彈簧的(de)最(zuì)大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈(dàn)簧的最大壓縮(suō)比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那(nà)麽(me)它的最大壓縮量為:60*24%約等於14,這根彈簧最大可以壓下去14個毫米(mǐ),它(tā)的最大行程是14個(gè)毫米,模具(jù)的(de)行程必須小於(yú)14個毫米,超過14個毫(háo)米,彈簧就(jiù)可能會失效、變形,還有可能打斷(duàn)在(zài)模具裏麵,或模具打(dǎ)爆,衝床壓不下去等(děng)。
模具組立之(zhī)前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓縮(suō)量是否合適,這樣在試模的時候才不用(yòng)擔心(xīn)模(mó)具會出問題、打爆等。