一站式精密五金件(jiàn)加工製造
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★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金(jīn)模具、五金衝壓模(mó)具,意思差不(bú)多(duō)都是一樣的。是指利用固定在衝床或壓(yā)力機上的模(mó)具對金屬或非金屬板材施(shī)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(jiàn)的壓力加工方法。模具分為很多種,我(wǒ)這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來講。
通過模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒什麽大的區別(bié),因(yīn)為能快速成(chéng)型,生產效率高,產品質量穩定,精度符合要求(qiú),材料利用(yòng)率高,操作簡單、工人勞動強度(dù)低,對操作工人技術要求不高,一般(bān)人隻要一進來,跟著(zhe)別人學習操作一兩天,很快(kuài)就能上手(shǒu),有的甚至(zhì)不用一兩天,幾分鍾就能學會。如果是產線主機手,要學會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等,都是一些(xiē)很簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平(píng)時(shí)注意安(ān)全(quán)不要隨便往模具裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊(ā)、剪刀啊、其它工具等(děng)不要放模具裏邊,有模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打之前就要看好了,看他們有沒有把(bǎ)東西(xī)忘(wàng)記在模具裏麵,當然一般模(mó)修是不(bú)會犯這樣的錯誤的,不過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著了,幹這個切記注意安全,一不小心模具裏麵東西忘記拿出來了,衝床打下來就有(yǒu)可能把模具打壞,萬一裏麵的東西要(yào)是飛(fēi)出來了?,人有可(kě)能也會受(shòu)傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下來了,這個時候千萬別用手去扶,讓遠(yuǎn)一點,模具摔壞了(le)沒事,別把人砸到(dào)了;天車(chē)吊模具的時候也要注意離模(mó)具遠一(yī)點,小心模具晃過來碰著了就不好了。
搞模具這行、或(huò)與(yǔ)模(mó)具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全事項。
★衝(chōng)壓(yā)模具的結構介(jiè)紹
衝壓(yā)模(mó)具的結構、衝模的結構,模具結構大同小異,根據不同的產品特(tè)點及需求設計相應的模具,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(dān)的,有複雜(zá)的。但是不管結構怎麽複雜,它的基本結構是不變的,無外乎是若幹個模板、入塊(kuài)和標準件。
模具一般是由若幹模板和零件(我們稱之為入塊、或入子(zǐ))還有標(biāo)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(mǎ)編號(hào))是:
上模的(de)模板有(yǒu):
上托板,上墊腳,上(shàng)模座(zuò)(UPU),上墊板(UBU),上(shàng)夾板(bǎn)(PHU)止擋板(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,下托(tuō)板;
其它的比(bǐ)較不常用的模板:
上蓋板(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(xiē)模具零件有:
上模的入子,入塊:夾板(bǎn)入塊、脫料板入塊、衝頭等;
下模的入子,入塊:下模入(rù)塊、下模刀(dāo)口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊(diàn)片(piàn)、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外定位(wèi)、內定位、節距(jù)定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝(chōng)壓模具的編號
衝壓模具編號,一般是這樣寫的(舉例):
工程(chéng)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代表第一(yī)套;RAA或RBB代表(biǎo)鉚合模,比如鉚螺柱(zhù)、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代表年(nián)份,哪一年生產出來的模具,就用代(dài)表哪一年的編號說(shuō)明(míng),如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年生產的模具F0125可(kě)以簡稱:125模具,接下來2011年生產(chǎn)的模具,則是G開頭(tóu),此(cǐ)時你再說125模具,那別人多半(bàn)以為是G0125模(mó)具了。
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(lián)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(me)第一段的夾板應該是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(tā)的編號,這裏沒(méi)有(yǒu)解釋到的,簡單做一下說明:
一套(tào)完整的衝壓模具(jù)結構(gòu)從上到下(xià)應該是:
加工代號
模板
其它
編號 中文(wén)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 上模座 PH2 下夾(jiá)板 WC:線切(qiē)割 UBU 上墊板 ?PUN 衝(chōng)頭 W/E:放(fàng)電(diàn) PHU 上夾板(bǎn) PHP 夾板入塊 Y:外發(fā) PPS 止擋(dǎng)板 UDP 上模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板(bǎn) 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(xià)模入(rù)塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示這個(gè)編號不常見或很少用到
★衝壓常用(yòng)材(cái)料及選用
衝壓所用材料的性質與衝壓生產的關係非常密切,其性質直接影響衝(chōng)壓工藝設計、衝壓(yā)件質量和產品使用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件生產(chǎn)成本。
在選定衝壓(yā)件的材料時,不僅要(yào)考慮使用性(xìng)能,還應滿足衝壓加工和後續工(gōng)藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要求(qiú)如(rú)下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成型工序,比(bǐ)如拉(lā)伸、折彎、打段差、凸包等,材料(liào)應具有良好的衝壓(yā)成型性能,即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形性,否則產品容易產生變形、破裂等,造成(chéng)修模的困難(nán)。對於分離工序,則要求材料具有(yǒu)一定的塑性。
2、具有較高的表(biǎo)麵質(zhì)量
材料表麵應光潔平整(zhěng),無缺陷損傷。表麵質量好的材料,成型時不易破裂,不易擦傷模具,製件的(de)表麵質量也好。
3、材料的厚度(dù)公差應符合國家標準
因為(wéi)一定的模具間隙僅適用於一定(dìng)厚度範圍的材料,若材料厚度公差(chà)太大;不僅直接影響製件的質量,還可(kě)能導致廢品的出現。在校(xiào)正彎曲、整形等工序中,有可能因厚(hòu)度(dù)正偏差過大而引起模具或壓力機的損壞。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最(zuì)常(cháng)用的材料是金屬材(cái)料(包括(kuò)黑色金屬和有色金屬),但有時也(yě)用非(fēi)金屬材料(liào)。其中黑色金屬主要有(yǒu)普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工(gōng)具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等(děng);非金屬(shǔ)材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等(děng)。
衝壓用(yòng)金屬材料的供應狀態一(yī)般是各種規格的板料和(hé)帶料。板料可用於工程模的生產,帶料(卷料)用於(yú)連續模的生產(chǎn),也可以用於工程模的生產。板料(liào)的尺寸較大,可用於大型零件的衝壓,也可以將板(bǎn)料按排樣尺(chǐ)寸剪裁成條(tiáo)料(liào)後用於中小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展(zhǎn)開(kāi)長度(dù)可達幾十(shí)米,成卷狀供(gòng)應,適應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(néng),可查閱有(yǒu)關手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓材(cái)料的選用要(yào)考慮衝壓件的(de)使用(yòng)要求、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝(chōng)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(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(yào)求。
(2)按衝壓工(gōng)藝要求合(hé)理選材
對於任何一種衝壓件,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,這是最基本也是最重要的選(xuǎn)材要求。為此(cǐ),可用(yòng)以下(xià)方法合理(lǐ)選材(cái)。
①試衝。根據(jù)以往的生(shēng)產經驗及可(kě)能條件,選擇幾(jǐ)種基本(běn)能滿足衝壓件使用要求的(de)板料進行試衝(chōng),最後選擇沒有(yǒu)開裂或(huò)皺折的(de)、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分析與對比(bǐ)。在分析衝壓變形(xíng)性(xìng)質的基(jī)礎上,把衝壓成(chéng)型時的最大變形程度與板料衝壓成型性能所允許采用的極限變(biàn)形(xíng)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板材(cái)。
另外,同一種牌號或同一厚度的板材,還有冷軋和(hé)熱軋之分。我國(guó)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(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(chōng)壓性能更優。(注(zhù):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(jì)性要求合理選材
所選材(cái)料應在滿足使用性能及衝壓工藝要求的前提下,盡量價格低廉,來源方便,經(jīng)濟性好,以降低衝壓件的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模(mó)具的(de)分類(lèi),一(yī)般(bān)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(mó)、鉚合模等,下麵簡單介紹一下這些模(mó)具的結構和作用;
工程模:也稱為“單工序模”,是指在衝(chōng)壓(yā)的一次行程中,隻能完成一個衝壓工(gōng)序的模具。這一工程(chéng)打完了之後,需要人工或用機械手把(bǎ)產品從模具裏麵取出來(lái),然後(hòu)放到下一站的模具(jù)裏麵繼續生產,直到模具的最後一個工序打完(wán),整(zhěng)個產(chǎn)品(pǐn)才算完成。這種模具維修起來簡單,但(dàn)生產(chǎn)起來(lái)費時費力,需要花費較多的人工(gōng)和時間成(chéng)本(běn),產品報廢率較高。
複合模:常見的複合模具結構有有複(fù)合下料、複合拉伸等,這種模具結構和別的工程模結構略有不同。其凸模(也稱為公(gōng)模或衝頭)設計在下模,其(qí)它幾(jǐ)塊模板依次是下夾板(固定凸模衝頭(tóu))、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依次是母模(或(huò)刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用等高套筒掛在上(shàng)墊板上麵,然後用打(dǎ)杆或彈(dàn)簧頂著。比如用來下料的複合(hé)模,其內(nèi)脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可以低於母模,要不然母模刀(dāo)口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠(gòu)大,才能把產品(pǐn)從母模裏麵頂出來,一般如果(guǒ)材料比較厚的話(huà),我們上麵裝的是氮(dàn)氣彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一次行程過程中,在不同的工位上同(tóng)時完成兩道或兩道以上衝壓工序的模具(jù),這(zhè)種模具維修難度較大,需要經驗豐富(fù)的鉗(qián)工師(shī)傅來操作,但是生產起來效(xiào)率(lǜ)很高,打得速度(dù)快的話一個小時可以生產上千個產品,節省(shěng)人工和時間(jiān)成本,產品報廢率較低。
★彈簧的(de)壓縮量和計算
在一套衝壓模具中,需要用到(dào)比(bǐ)較多(duō)的彈性材料,其中包括各種不(bú)同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等,按照不(bú)同的需要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要(yào)高一點;優力膠一般用於拉深(shēn)模具(jù)、整形模具、或整平麵度用。
拉深(shēn)模具用優力膠非常不錯,當(dāng)然也可以選(xuǎn)用氮氣彈簧。其他(tā)的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或(huò)黃色彈簧,隻(zhī)要可以脫料、不把(bǎ)產(chǎn)品頂出印子、頂(dǐng)變形就好了。優力(lì)膠的(de)特點就是力量比較均衡,然而其壽命比較短,生產一段時間就可(kě)能(néng)裂掉了、不行了、萎掉(diào)了,因此一(yī)般比較少用,通常比(bǐ)較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的(de)目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關係(xì)著模具生產是否順利、打出來的產品是否(fǒu)合格等。彈簧力量小了,有可能會造成產品(pǐn)變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀(dāo)口、衝頭容易磨損等各種問題。
扁線(xiàn)彈簧一般(bān)按(àn)顏色劃分(fèn)為:棕色、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(bú)同(tóng),壓縮量(liàng)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,對模具還不怎麽懂,我師父教我的:事先測量一(yī)下彈簧的總(zǒng)高度,再把彈簧放台(tái)虎(hǔ)鉗中,鎖死,然後(hòu)用(yòng)卡尺測量一下彈簧被夾死之後剩下的長度(dù),再(zài)用彈簧的總長度減去這個數,再除以總長度即可,此方法(fǎ)任何彈簧通用,比如棕色彈簧長度為60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右(yòu),然後你再用60減去45.6等於(yú)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(huáng)按照不同生(shēng)產次數,比如100萬次(cì)、50萬次(cì)、30萬次,壓縮量選的越大,彈簧壽命越(yuè)短,模具(jù)壽命也就越短(當然彈簧(huáng)打壞了是(shì)可(kě)以換的),模具生產一段時間(jiān)可能彈簧就沒力了,質量差一點的(de)彈簧還有可能斷在模具裏麵。一般按照30萬次來(lái)計算彈簧的壓縮量,也(yě)就是說模具打30萬次彈簧可能(néng)就沒力了(le),當然一般的衝壓模具壽命都沒那麽長,也可以按最大壓縮量來計算,按最(zuì)大壓縮量來(lái)計算的話,隻(zhī)能保證彈簧不打爆在模具裏麵。模具(jù)壓得死一(yī)點,對產品平(píng)麵度也有好處。
具(jù)體的壓縮量如下表:
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(dàn)簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈(dàn)簧可以壓(yā)下去多少),彈簧的最大壓縮量等於彈簧(huáng)的自由(yóu)高度乘以彈簧(huáng)的最大(dà)壓縮比,例如(rú)棕(zōng)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(tā)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(mǐ),彈簧就可能會失效、變形,還有可能打斷在(zài)模具裏麵,或模(mó)具打爆,衝床壓不下去等。
模具組立之前,也就是裝模之前,必(bì)須(xū)先計算一下彈(dàn)簧的壓(yā)縮量是(shì)否合(hé)適,這樣在試模的時候(hòu)才不用擔心模具會出問題、打爆(bào)等。