★衝壓模具的概念
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。是(shì)指利用固定在衝床或壓力機上的模具對金屬或(huò)非金屬板材施加一(yī)定的壓力,使材料產生分離或成(chéng)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方法。模具(jù)分為很多種,我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具(jù)來講。
通過模具加工出來的(de)產品,尺寸、外觀都基本一(yī)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(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(gāo),一般(bān)人隻要一進來,跟著別(bié)人學習操作一兩天,很快就能上手,有的甚至不用一兩天,幾分(fèn)鍾就能學(xué)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(mó)等,都是一些很簡單的活(huó),有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意安(ān)全不要(yào)隨便往模具裏麵放任(rèn)何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具(jù)等不要放模具裏邊,有模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你(nǐ)打之前就(jiù)要看好了,看他們有沒有把東西(xī)忘記在模具裏麵,當然一般模(mó)修是不(bú)會(huì)犯這樣的錯誤的,不過你也要注意一下。別把模(mó)具打(dǎ)壞了、或者把身上手上(shàng)哪裏傷著(zhe)了,幹這個切記注意安全,一不小心模(mó)具裏麵東西忘記(jì)拿出(chū)來了,衝床打下來就有可(kě)能把模具打(dǎ)壞,萬一裏麵的東西要是飛出來了?,人有(yǒu)可能也會受傷。
有時候叉車叉模(mó)具(jù)的(de)時候,沒叉好(hǎo),模具掉下來了,這個時(shí)候千萬別用手去扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別(bié)把(bǎ)人砸到了(le);天車(chē)吊(diào)模具的(de)時候也要注意離模具(jù)遠一點,小心模具晃過來碰著了就不好(hǎo)了。
搞模具這行、或(huò)與模具打交道經常容易出事,新(xīn)人進廠特別要注意這些安全事項。
★衝(chōng)壓(yā)模具的結構介紹
衝壓模具的結(jié)構、衝模的結構(gòu),模(mó)具結構大同(tóng)小異,根據(jù)不同的產品(pǐn)特點及需求設計相(xiàng)應的模具,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(zá)的。但是不(bú)管結構怎麽複雜,它的基本結構是不變(biàn)的,無外乎是若幹個模板、入塊和標準件。
模具一般是由若幹模板和零件(我們(men)稱之為入塊、或入子)還有標準件組裝而成。
一般(bān)的衝壓模具結構,具體的模板從上到下(包(bāo)括代碼編號)是:
上模的模板有(yǒu):
上托板,上墊腳,上模座(UPU),上(shàng)墊板(UBU),上(shàng)夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料(liào)板(PSU);
下模的(de)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(bǐ)較不常用的模板:
上蓋(gài)板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公模,母模等;
一些模具零件有:
上模的入子,入塊:夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等;
下模的入子,入(rù)塊:下模入塊、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲(sī)、線簧、等高套、導(dǎo)柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標(biāo)準(zhǔn)件:外定位、內定位、節距定位、外限位柱(zhù)、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(de)(舉例):
工程模(mó):90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的(de)RAH,R代表(biǎo)工程模,H代表(biǎo)總共有八套(從A-H,分別是(shì)RAH、RBH……RHH),A代表第一套(tào);RAA或RBB代表鉚合模,比如鉚螺柱(zhù)、鉚彈(dàn)片等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代(dài)表模具編號,前麵的F代表年份,哪一年生產出來的(de)模具,就用代表哪一年的編號說明(míng),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(mó)具了。
其它的比如上夾板(PHU),編號則(zé)是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入(rù)塊(kuài)90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明(míng),那麽第一段的(de)夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它的編號,這裏(lǐ)沒有解釋(shì)到的,簡單(dān)做一下說明:
一套(tào)完整的衝壓(yā)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:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床(chuáng) 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 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT:熱處(chù)理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上模板入塊 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(bǎn) - -
“-”代替的表示這個編號不常見或很少用到
★衝壓(yā)常用材料及選用
衝壓所(suǒ)用材料的性質與衝壓(yā)生產的關係非(fēi)常密切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品(pǐn)使(shǐ)用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓(yā)件生產成本。
在選定衝壓件的材料時,不僅要考慮使用性能,還應滿足衝(chōng)壓加工和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要求如下。
1、具(jù)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(chà)、凸包等,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(hǎo)的貼模性和定形性,否則產品容易產生變形、破裂等,造成修模的困難(nán)。對於分離工序,則要求材料具有一定(dìng)的塑性。
2、具有較高的(de)表麵質量
材料表麵應光潔平整,無缺陷損傷。表麵質量(liàng)好的材(cái)料,成型時不易破(pò)裂,不易擦傷模具,製件的表麵質量(liàng)也好。
3、材料的(de)厚度(dù)公差應符合國家標準
因為一(yī)定的模具間隙僅適用於(yú)一定厚度範圍(wéi)的材料,若材料厚度公差太大;不(bú)僅直接影響製件的質量,還(hái)可能導致(zhì)廢品的(de)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(lì)機的損壞。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓(yā)常用材料(liào)
衝壓生產中最常用的材料是(shì)金屬材料(包括黑色金屬和有色金屬),但有時也用非金屬材料。其(qí)中黑(hēi)色金屬主要(yào)有普通碳素(sù)結(jié)構鋼、優質碳素結構鋼、合(hé)金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有(yǒu)色金屬主要(yào)有(yǒu)純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料有紙(zhǐ)板(bǎn)、層壓板、橡膠板、塑(sù)料板、纖維板和雲母(mǔ)等。
衝壓用金屬材料的供應狀態一般是(shì)各(gè)種(zhǒng)規格的板料和帶料(liào)。板料可(kě)用於(yú)工程模的生產(chǎn),帶料(卷料)用於連續模的生產,也可以用於工程模的生產。板料的尺寸較(jiào)大,可用於大型零件的衝壓,也可以將(jiāng)板料按(àn)排樣尺寸(cùn)剪裁成條料後(hòu)用於中小型(xíng)零件的衝(chōng)壓;帶料(又稱卷料)有各(gè)種規格的寬(kuān)度,展開長度可達幾十米,成卷狀供應,適應(yīng)於連續模大批量生產的自(zì)動送料。
關於各種材料的牌號(hào)、規格和性能,可(kě)查閱有關手冊和標準。
2、衝壓(yā)材(cái)料的合理選用
衝壓材料的選用要考(kǎo)慮(lǜ)衝(chōng)壓件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件的使用(yòng)要求合理選材
所選材料應(yīng)能使衝壓件(jiàn)在機器或(huò)部件中正常工作,並具有一定的使用壽命。為此,應(yīng)根據衝壓件的使(shǐ)用條件,使所選(xuǎn)材料滿足相應強度、剛度、韌性(xìng)、耐蝕性和耐熱性等(děng)力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合(hé)理選材(cái)
對於任何一種(zhǒng)衝壓件,所選的材料應能按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(běn)也是(shì)最重要(yào)的選材要求。為此,可用以下方法合理選材。
①試衝。根(gēn)據(jù)以往(wǎng)的生產經驗及可能條件,選擇幾種基(jī)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、其廢品率低的一種。這種方法結果比較直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝(chōng)壓變形性質的基礎上,把衝壓(yā)成型時的最大(dà)變形程度與板料(liào)衝壓成型性能所允許采用的極限變形程度進(jìn)行對(duì)比,並以此作為依據,選(xuǎn)取適(shì)合於(yú)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,還(hái)有冷軋(zhá)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(rè)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,內部組織致密,衝壓性能更優。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模板的厚度、材料的厚度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性要求合理選材
所選材料應(yīng)在滿足使用性能及(jí)衝壓工藝要求的前提下(xià),盡量價格低廉,來(lái)源方便,經濟性好,以降低衝壓件(jiàn)的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的分類,一(yī)般我們可以簡單的把它分為(wéi)兩種,即工程模和(hé)連續模;
工程(chéng)模又可以分(fèn)為複合模、拉伸模、鉚合模等,下麵簡單介紹一下這(zhè)些模具(jù)的結構和作用;
工程模:也(yě)稱為“單(dān)工序(xù)模”,是指在(zài)衝壓的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的模具。這一(yī)工(gōng)程(chéng)打(dǎ)完了之(zhī)後,需要人工或用機械手把產品從模具裏麵取(qǔ)出來(lái),然後放到下一(yī)站的模具裏麵繼續生產,直到模具的最後一個工序打完,整個產品才算完成。這種模具維修起來簡單,但生產起來費時費力,需要花費(fèi)較多的人(rén)工和時間成本,產(chǎn)品報廢率較(jiào)高。
複(fù)合模:常見的複合模具結構有有複合下(xià)料、複合拉(lā)伸等,這種模具結構和別的工程模結構略(luè)有不同。其凸模(也稱為公(gōng)模或衝頭)設計在下模,其它幾塊模板(bǎn)依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下(xià)脫料(liào)板(外脫),上模依次(cì)是母模(或刀(dāo)口)、內脫板和上墊板構成,內脫使(shǐ)用等高套筒掛在上墊板上麵,然後用打杆(gǎn)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(dī)於母模,要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力(lì)量要足夠大,才能把(bǎ)產品(pǐn)從母模裏麵頂出來,一般如果材料(liào)比較(jiào)厚的(de)話,我們上麵裝的是氮氣彈(dàn)簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在(zài)衝壓的一次行程過程中,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,這種模具維修難度較大,需要(yào)經驗豐富(fù)的鉗工師傅來操作,但是(shì)生產起(qǐ)來效率很高,打得速度快的話一(yī)個小時可以生(shēng)產上千個產品,節省人工和時間成本,產品報廢率較低。
★彈(dàn)簧的壓縮量和計算
在一套衝壓模具中(zhōng),需要用到比較(jiào)多(duō)的彈性材(cái)料,其中包括各種不同(tóng)規格的彈簧、優力膠、氮氣(qì)彈簧等,按照不同的(de)需要選用不同(tóng)的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了,比如棕(zōng)色彈簧,也稱為咖啡(fēi)色彈簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高一點;優(yōu)力膠一般用於拉深模具、整形模具、或(huò)整平麵度用。
拉深(shēn)模(mó)具用優(yōu)力膠非常不錯,當然也可以選用氮氣彈(dàn)簧。其他的像頂(dǐng)料銷、浮塊、兩(liǎng)用銷等(děng)一般用(yòng)線簧或黃色彈(dàn)簧,隻要可以脫(tuō)料、不把產品頂出印子、頂變(biàn)形就好了(le)。優力膠(jiāo)的特點就是力量比(bǐ)較均衡,然而其壽命比(bǐ)較短,生(shēng)產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較少(shǎo)用,通常比較常用氮氣彈簧。整平(píng)麵度優力膠用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關(guān)係著模具生產是否順利、打出來的產品是否合格等。彈(dàn)簧力量小了,有可能會(huì)造(zào)成產品變形(xíng)、模具不脫料、產品不好從模具裏(lǐ)麵拿出來、帶料,刀口、衝頭容易磨損等各種問題。
扁(biǎn)線彈簧(huáng)一般按(àn)顏色劃分為(wéi):棕色、綠色、紅(hóng)色、藍色、黃色,力量也依次(cì)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(jì)算(suàn)彈簧的壓縮量,那是我剛進廠學模具不久,對模具(jù)還不怎麽(me)懂,我師父教我的:事先測量一下彈(dàn)簧的總高度,再把彈簧放台虎鉗中(zhōng),鎖死,然後用卡尺測量一下(xià)彈簧被夾死之後剩下的長度,再用彈(dàn)簧的總(zǒng)長度減(jiǎn)去這個數(shù),再除以總長度即可,此方法任何彈簧通用,比如棕色彈簧長度(dù)為(wéi)60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右,然後(hòu)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,這就是它的壓縮量。
彈簧按(àn)照不(bú)同生(shēng)產次數(shù),比如100萬次、50萬次、30萬(wàn)次,壓縮量選的(de)越大,彈簧壽命越短,模具壽命(mìng)也就(jiù)越短(當然彈簧打壞了是可以換的),模具生產一(yī)段時間可能彈簧就沒(méi)力了,質量差一點的彈簧還有(yǒu)可能斷在模具裏麵。一(yī)般按照30萬次來計算彈簧的壓(yā)縮量,也就是(shì)說模具打30萬次彈(dàn)簧可能就沒力了,當然一(yī)般的衝(chōng)壓模具壽命(mìng)都沒那麽長(zhǎng),也可以按最大壓縮量來(lái)計(jì)算,按最大(dà)壓(yā)縮量來計(jì)算的話(huà),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(píng)麵度也有好處。
具體(tǐ)的壓縮量如下表:
顏色 100次 50萬次 30萬(wàn)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 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)去多少),彈簧的最大壓縮量等於彈簧的自由高度(dù)乘以彈簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度(dù)為60mm,那麽它(tā)的最(zuì)大壓縮量為:60*24%約(yuē)等於14,這根彈簧最大可以(yǐ)壓下去14個毫米,它的最大行程是14個毫米,模具的行程(chéng)必須小於14個毫米,超過14個毫(háo)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。
模具組立之前,也就是裝模之前(qián),必須先計算(suàn)一下彈簧(huáng)的壓縮量是否(fǒu)合適,這樣在(zài)試模的時候才(cái)不用擔心模(mó)具會出問題、打爆等。