★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金模具、五金衝壓(yā)模(mó)具,意(yì)思(sī)差不(bú)多都是一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機上的模具對金屬或非金(jīn)屬板材施加一定的壓力,使材料產生分離或成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀質量(liàng)合格的零件的壓力加工方(fāng)法。模具分為很多種,我這(zhè)裏主要是針對我熟悉的五(wǔ)金衝壓模具來講。
 
通過模具(jù)加工出來的產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒什麽大的區別,因為能快速成型,生產效(xiào)率高,產品質量穩(wěn)定,精度符(fú)合要求,材料利用率高,操作簡(jiǎn)單、工人(rén)勞動強度低,對(duì)操作工人技術要(yào)求不高,一般人隻要一進來,跟(gēn)著別(bié)人學習操作一兩天,很(hěn)快就能上手,有的甚至不用(yòng)一兩天,幾分鍾就能學會。如果是產線主(zhǔ)機手,要(yào)學(xué)會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等,都是一些很(hěn)簡單的活,有力氣、肯吃苦(kǔ)耐勞就行。
 
平時注意安(ān)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(qí)它工具等不要放模具裏邊,有模修來(lái)修過模具(專業(yè)術語:修(xiū)模)之後,你打之前就要看好了(le),看他們有沒有把東西忘記在(zài)模具裏麵(miàn),當然(rán)一般模修是不(bú)會(huì)犯這樣的(de)錯誤的,不過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪(nǎ)裏傷著了,幹這個切(qiē)記注意安全,一(yī)不小心模具裏(lǐ)麵(miàn)東西忘記拿出(chū)來了,衝床打下來就有可能把模具打壞,萬一裏麵的東西要是飛出來了?,人有(yǒu)可能(néng)也(yě)會受傷。
 
有時候叉(chā)車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下來了,這個時候千萬別(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就不好(hǎo)了。
搞模具這行、或與模具打交道經常容易出事,新(xīn)人(rén)進廠特(tè)別要注意這些安全事項。
 
★衝壓模具的結(jié)構介(jiè)紹
 
衝壓模具的結構、衝模的(de)結(jié)構,模具結(jié)構大同小異,根據不同的產(chǎn)品特點及需求設計相應的模具,不同的模具結(jié)構(gòu),它的功能也不同,生產出來的產品也(yě)不同,總的來說有簡單(dān)的,有複雜的。但是不(bú)管結構怎麽複(fù)雜,它的(de)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(ruò)幹(gàn)模板和(hé)零件(我們(men)稱(chēng)之為入塊、或入子)還有標準件組裝而(ér)成。
一般的衝壓模(mó)具結構,具體的模板從上到下(包括代碼編號)是(shì):
上(shàng)模(mó)的模板有:
上托板,上墊腳,上(shàng)模座(UPU),上(shàng)墊(diàn)板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(bǎn)(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有:
下(xià)模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳(jiǎo),下托板;
其它的(de)比較不常用的模板:
上蓋板(bǎn)(CVU),擊出板,上模(mó)板,下脫料板,下止(zhǐ)擋板,下夾板,公模,母模等;
一些模具零件有:
上模的入子,入塊:夾(jiá)板入塊、脫料板入塊、衝頭等;
下模的入子,入塊:下模入塊、下模刀口等(děng);
標準(zhǔn)件:彈簧、六角螺絲、止付螺(luó)絲、線簧、等高(gāo)套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定位、節距定位、外限(xiàn)位柱、內限位柱等;
 
★衝壓模(mó)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
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代表工程模,H代表總共有八套(tào)(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表(biǎo)第一套;RAA或RBB代表(biǎo)鉚合模,比如鉚(mǎo)螺柱、鉚彈片等;
 
SAA、SBB中的S代表連續(xù)模,0125代表(biǎo)模具編號,前麵的F代表年份(fèn),哪一年生(shēng)產出來的模具,就用代(dài)表哪一年的編號說明,如:F0125、G0125,如(rú)果F代表2010年,那麽2010年(nián)生(shēng)產的模具F0125可以簡稱:125模具,接下來(lái)2011年生產的模具,則是G開頭,此時你再說125模具(jù),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,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模(mó)有兩段(duàn)的(de)話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和(hé)B來(lái)說明,那麽第一段的夾板(bǎn)應該是(shì)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(biān)號,這裏沒有(yǒu)解釋到的,簡單(dān)做一下(xià)說明:
一套完整的衝壓模具結構從上到下應該(gāi)是:
加(jiā)工代號
模板(bǎn)
其它
編號 中文名稱 編號(hào) 中文名(míng)稱 M:銑床 U1U 上(shàng)托板 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(diàn)板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾(jiá)板入塊 Y:外發 PPS 止擋(dǎng)板 UDP 上模板入塊 HT:熱處理(lǐ) PSU 脫料板 PSP 脫料(liào)板入塊 L:車床(chuáng) AXD 上模板入塊 D:搖臂(bì)鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳(jiǎo) - - B1D 下(xià)托板(bǎn) - -
“-”代替的表示這個編號不常見或很少用到
★衝壓常用(yòng)材料及選用
 
衝壓所用材料的性質與衝壓生產的(de)關係非常密切,其(qí)性(xìng)質直接影響(xiǎng)衝壓工藝(yì)設計、衝壓件質量和產品使用壽命,還影響組織均衡(héng)生產和衝壓件生產成(chéng)本。
 
在選定衝壓件的材(cái)料時,不僅要考慮使用性(xìng)能,還(hái)應滿足衝壓加(jiā)工和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要求如(rú)下。
1、具有良好的(de)衝壓成型性能
對於成型工序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材料應(yīng)具有良好的衝壓成(chéng)型性能,即應有(yǒu)良(liáng)好的抗破裂性、良好(hǎo)的(de)貼模性(xìng)和定形(xíng)性,否則產品容易產生變形、破裂等(děng),造成(chéng)修(xiū)模的困(kùn)難。對於分(fèn)離工序,則要求(qiú)材料具有一定的塑性。
2、具有較高(gāo)的表麵質量
材料表麵應光(guāng)潔(jié)平整,無缺陷損(sǔn)傷(shāng)。表麵質量好的材料,成型(xíng)時不易破裂,不易擦傷模具,製件的表麵質量也好。
3、材料的厚度公差應符合國家標準
因為(wéi)一定的模具間隙僅適用(yòng)於一定厚度(dù)範(fàn)圍的材料,若材料(liào)厚度公差太大(dà);不僅直接影響製(zhì)件的(de)質量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中(zhōng),有可能(néng)因厚度正偏差過大而引起模具或壓力機的損壞。
 
衝壓常用材料及(jí)選用
1、衝壓常用材料(liào)
衝壓生產中(zhōng)最常用的材(cái)料是金屬材料(包括黑色金屬和有色(sè)金(jīn)屬),但有時也(yě)用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳(tàn)素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金屬主要有純(chún)銅、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板(bǎn)和雲母等。
衝壓用金屬材(cái)料的供應狀態一(yī)般是各種(zhǒng)規格的板料和帶料。板料可用於(yú)工程模(mó)的生產,帶料(卷料)用於連續模的生產,也可以用於工程模的(de)生產。板料的尺寸較大,可用於大型零件的衝壓(yā),也可以將板料按排樣尺寸剪(jiǎn)裁成條料後用於中小型零件的衝壓(yā);帶料(又稱卷料)有各種規格的(de)寬度,展開長度(dù)可(kě)達幾十米,成卷狀供應,適應於連續模(mó)大批(pī)量生產的自動送料。
關於各種材料的牌號(hào)、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
衝壓材料(liào)的選用要(yào)考慮衝壓件的(de)使(shǐ)用要(yào)求、衝壓工藝(yì)要求及經濟性等。
(1)按衝壓件的使用要(yào)求合理選材
所選(xuǎn)材料(liào)應能使衝壓件在機器(qì)或部件中正常工作,並具有一定的使用(yòng)壽命。為此,應根據衝壓件的(de)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)按衝壓工藝要求(qiú)合理選材
對於任何一種衝壓件,所(suǒ)選的(de)材料應(yīng)能按照其衝(chōng)壓工藝(yì)的要求,穩定地成形出不至於開裂(liè)或起皺的合格產(chǎn)品,這是最基本也是最重要的(de)選材要求。為(wéi)此(cǐ),可用以下方法合理選材(cái)。
①試衝。根據以往的生產經驗及可能(néng)條件,選擇幾種基本能滿足衝壓件(jiàn)使用(yòng)要求的板料進行試衝,最後選擇沒有開裂(liè)或皺折的、其廢品率低的一種(zhǒng)。這(zhè)種方法(fǎ)結果比較直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變(biàn)形性質的基礎上,把衝壓成(chéng)型時的最(zuì)大(dà)變形程度與板(bǎn)料衝壓成型性能所允許采用(yòng)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求的(de)板材(cái)。
另外(wài),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)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與熱軋板相比,冷軋板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致密,衝壓性能更優。(注:t在模具中一般代(dài)表厚度,例如模板的厚度、材料的厚度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性要求(qiú)合理選(xuǎn)材
所選(xuǎn)材料應在滿足使用性能及衝壓工(gōng)藝(yì)要(yào)求的(de)前提下,盡量價格低廉,來(lái)源方便(biàn),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,一般我們可以簡單的把它分為兩種,即(jí)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(jiǎn)單介紹一下這些模具的結構和作用;
工程模:也稱為“單工(gōng)序模(mó)”,是指在衝壓的一次(cì)行程(chéng)中,隻能(néng)完成一個衝壓工序的模具。這一工程打完了(le)之後,需要人工或用機械手把(bǎ)產品從模具裏麵取出來,然後(hòu)放到下一站的模(mó)具裏麵繼續生產,直到模具的最後一個工序(xù)打完,整(zhěng)個產品(pǐn)才算完成(chéng)。這種模(mó)具維修起來簡(jiǎn)單,但生產起來費時費力(lì),需要花費較多的人工(gōng)和時間成本,產品報廢率較(jiào)高。
複合模:常見的(de)複合模具結構有(yǒu)有複合下(xià)料、複合拉伸等,這種模具結(jié)構和別的工程模結構略有不同。其凸模(mó)(也稱為公(gōng)模或衝頭(tóu))設計在下模,其它幾塊模板依次是下(xià)夾板(固定凸模衝頭)、下(xià)止擋板和下脫料板(外脫),上模(mó)依次是(shì)母模(或(huò)刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用等高套筒掛在上墊板上麵,然後用打杆或彈簧頂著。比如用來(lái)下料的複合模(mó),其內脫一般脫出(chū)來母模0.50mm即可,不可以低於母(mǔ)模,要(yào)不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出(chū)來,一般如果材料比較厚的話,我們(men)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(mó)具,這種模具維(wéi)修(xiū)難度較(jiào)大,需要經驗豐富的鉗工師傅來操作,但是生產起來效(xiào)率(lǜ)很高,打得速度快的話一個(gè)小時可以生產上千個產品,節省人工和時間(jiān)成本,產品報廢率較低。
 
★彈簧的壓縮量和(hé)計算
 
在一(yī)套(tào)衝壓模具中,需要用到比較多的彈性材(cái)料,其中包括各種不同規格的彈簧、優(yōu)力膠、氮氣彈簧等(děng),按照不同的需要選用不同(tóng)的彈性(xìng)材料(liào)。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡(fēi)色(sè)彈簧(huáng);如果力量(liàng)不夠就加(jiā)氮氣彈簧,當(dāng)然(rán)成本(běn)要高一點;優力膠一般用於拉深模(mó)具、整形模(mó)具、或整(zhěng)平麵度用。
 
拉深模(mó)具(jù)用(yòng)優力膠非常不錯,當(dāng)然也(yě)可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩(liǎng)用銷(xiāo)等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可(kě)以脫料(liào)、不把產品頂出印子、頂變(biàn)形就好了。優力膠的特點就是力量比(bǐ)較均衡,然(rán)而其壽命比較短,生產一(yī)段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較少用,通常比較常用氮氣彈簧。整(zhěng)平麵度優力膠用的多(duō)。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的目(mù)的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關係著模具生產是否順利、打出來的產(chǎn)品是否合格等。彈簧力量小了,有可能會造成產(chǎn)品變形、模(mó)具不脫料(liào)、產品不好從模(mó)具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝頭容(róng)易磨損等各種問題。
扁線彈簧一般按顏(yán)色劃分(fèn)為:棕色(sè)、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(bú)同,壓縮量也不同。
有一個土方法可以計算彈簧的壓縮量(liàng),那是我剛進廠學模具不久,對模具還不怎(zěn)麽懂,我師父教我(wǒ)的:事先測量一下彈(dàn)簧(huáng)的總高度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖死(sǐ),然後用卡尺測量一下彈簧被夾(jiá)死之(zhī)後剩下的長度,再用彈簧的總長度減去這(zhè)個數,再(zài)除以(yǐ)總長度即可,此方法任何(hé)彈簧通用,比如棕色彈簧長度為60mm,被虎(hǔ)鉗夾死(sǐ)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(chú)以60,結果等於0.24,這就是它的壓縮量。
 
彈簧按照不同(tóng)生產次數(shù),比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具壽命也就越短(當然彈簧打壞了是可以換的),模具生產一段時間可能彈簧就沒力了,質(zhì)量差一點的彈簧還有可能斷在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧的壓(yā)縮(suō)量,也就是說模具打30萬(wàn)次彈簧可能就(jiù)沒力了,當然一般的衝壓模具壽命都沒那麽長,也(yě)可以按最(zuì)大壓縮量來計算,按最大壓縮(suō)量來(lái)計算的話,隻能保證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點,對產品平麵(miàn)度也有(yǒu)好處。
具(jù)體的壓縮量如下表:
顏色 100次(cì) 50萬次(cì) 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(dàn)簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧(huáng) 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈簧可(kě)以壓下去(qù)多(duō)少),彈簧的最大壓(yā)縮量等於(yú)彈簧的自由高度乘以(yǐ)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,模具的行程必須(xū)小於14個毫(háo)米,超過14個毫米,彈簧就(jiù)可(kě)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(jù)組立之前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓縮量(liàng)是否合適,這樣在試模的(de)時(shí)候才不用擔心模具會(huì)出問(wèn)題、打(dǎ)爆等。