★衝壓模具(jù)的概念
衝壓模具,也稱衝模、五(wǔ)金模具、五金(jīn)衝(chōng)壓模具,意思差不多都是一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機(jī)上(shàng)的模具(jù)對金屬或非金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(cùn)要求(qiú)、外觀質量合格的零件的壓力加工方法。模具分為很(hěn)多種,我這裏(lǐ)主要(yào)是針對我熟悉的五金衝壓模(mó)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,因為能(néng)快速成型,生(shēng)產效率高,產品質量穩定,精度(dù)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(jì)術(shù)要求不高,一般人隻要一進(jìn)來,跟著別人學習操作一兩天,很快就能上(shàng)手,有的甚至不用一兩天,幾分(fèn)鍾就能學會。如果是產(chǎn)線主機手,要學會操作衝床、送料(liào)機、整平機、拆模架模等,都是一些(xiē)很簡單的(de)活,有力氣、肯吃(chī)苦耐勞就行。
平時注意安全不要隨便(biàn)往模具裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其(qí)它(tā)工(gōng)具等不要放模具裏邊,有模修來修過模具(專(zhuān)業術語:修模)之後,你打(dǎ)之前就要看好(hǎo)了,看他們有沒有把(bǎ)東(dōng)西(xī)忘記(jì)在模具(jù)裏麵,當然一般模修是不會犯這樣(yàng)的錯誤的,不過你也要注意一(yī)下。別把模具打壞了、或(huò)者把身上手上(shàng)哪裏傷著了,幹這個(gè)切記注意安全,一不(bú)小心模具裏麵東西忘記拿出來了,衝(chōng)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?,人有可能也會受傷。
有時(shí)候叉車叉模具的時候,沒叉(chā)好,模具掉(diào)下來了,這個時(shí)候千(qiān)萬別用手去(qù)扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事(shì),別(bié)把(bǎ)人砸到(dào)了;天(tiān)車吊模具的(de)時候也要(yào)注(zhù)意離模具遠(yuǎn)一點,小心模具晃過來碰著了(le)就(jiù)不好(hǎo)了。
搞模具這行、或與模具打交道(dào)經常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全事項。
★衝壓模(mó)具的結構介紹(shào)
衝壓模具(jù)的結構、衝模的結構,模具(jù)結構大同小(xiǎo)異,根據不同的產品特點及需求設計相應的模具,不同的模具結構,它的功(gōng)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,無外乎是若幹個模板、入塊和標(biāo)準件。
模具一般(bān)是由(yóu)若幹模板和零件(我(wǒ)們稱之為入塊、或(huò)入子)還有標準件組裝而成。
一般的衝壓模具結構(gòu),具(jù)體的模板從上到下(包括代(dài)碼編號)是:
上模的模板有:
上托板,上墊(diàn)腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有:
下模板(DIE),下(xià)墊板(LBD),下模座(LPD),下(xià)墊腳,下托板;
其它的比較不常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模板,下(xià)脫料(liào)板,下止(zhǐ)擋板,下夾板,公(gōng)模,母(mǔ)模等(děng);
一些模具零件有:
上模的入子,入塊:夾板入塊、脫料板入塊(kuài)、衝頭等;
下模的入子,入塊:下模入塊、下模刀口等;
標準件(jiàn):彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高(gāo)套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外定(dìng)位(wèi)、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具編號,一(yī)般是這(zhè)樣寫的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連(lián)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(dàn)片等;
SAA、SBB中的S代(dài)表連續模,0125代表模具編號,前麵的F代表年份,哪(nǎ)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(shēng)產的模具F0125可以簡稱:125模(mó)具,接(jiē)下來2011年生產的模具,則是G開頭(tóu),此時你再說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(hào)則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊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),那麽第一段的夾板(bǎn)應該(gāi)是(shì)90-KNMF0125SAAPHUA,第二(èr)段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊(kuài)90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它的編號,這裏沒有解釋到的,簡單做一下說明:
一套完整的衝壓模具結(jié)構從上到下應該是:
加工(gōng)代號(hào)
模板
其它
編號 中文名稱 編號 中文名稱 M:銑(xǐ)床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊腳(jiǎo) PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上(shàng)模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上(shàng)夾板 PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋板(bǎn) UDP 上模(mó)板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊(kuài) L:車床 AXD 上模(mó)板入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下(xià)模(mó)板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳(jiǎo) - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示這個編號不常見或很(hěn)少用到
★衝壓(yā)常用材料及選用
衝(chōng)壓所用(yòng)材料的(de)性質與衝壓生產(chǎn)的關係非常密切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量(liàng)和產品使(shǐ)用壽命,還影響組織均衡生產和(hé)衝壓件生產成本(běn)。
在選定衝壓件的材料時,不僅要考慮使(shǐ)用性能,還應滿足(zú)衝壓加(jiā)工和後續工(gōng)藝性能要求。衝壓加工對(duì)材料的基本要求如(rú)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、凸包等,材料應具有良好(hǎo)的衝壓成型性能,即應有良好的(de)抗破裂性、良好的貼(tiē)模性(xìng)和定形性,否則產品(pǐn)容易產生變形、破裂等,造成修模的困難。對於分離工序,則要(yào)求材(cái)料(liào)具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵質(zhì)量
材料表麵應光潔平整,無缺(quē)陷損傷。表麵質量好的材料,成型時不易(yì)破裂,不易擦傷模具,製件的表麵質(zhì)量也好。
3、材料的厚度公差(chà)應符合國家標準
因為一定的模具間隙僅適用於一定厚度範圍的材料,若材料厚度公差太大;不僅直接影響製件的質量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等(děng)工序中,有可能因厚度正偏差過大而引起模具或壓力機的損(sǔn)壞。
衝壓常用材料及(jí)選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常用的材(cái)料是(shì)金屬材料(包括黑色(sè)金(jīn)屬和有色(sè)金屬),但有時也用非金屬材料。其中(zhōng)黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結構(gòu)鋼、合金結構鋼(gāng)、碳素工具鋼、不鏽鋼、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、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝壓(yā)用金屬材(cái)料的供應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可(kě)用於工程模(mó)的生產,帶料(卷(juàn)料)用於連續模的生產,也可以用(yòng)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(yě)可以將板料按排樣尺寸剪裁成條料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)開長度可達幾十米,成卷狀供應,適應於連續模大批量生產的(de)自動送料。
關於各(gè)種材料的牌號、規格和(hé)性能,可查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓材料的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材
所選材料應能使衝壓件(jiàn)在機器或部件中正(zhèng)常工作,並具(jù)有一定的(de)使用壽命。為此(cǐ),應根據衝壓件的使用條件,使所選材料滿足相應強(qiáng)度、剛度、韌性、耐蝕性和(hé)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(hé)一種(zhǒng)衝壓件(jiàn),所選的材料應能按照其衝壓工藝的要求,穩定地成形出不(bú)至於開裂或(huò)起皺的合格產品,這(zhè)是最基本也是最重要的選材要求。為此,可用以下方法合理選材。
①試衝。根據以往的生產(chǎn)經驗及可能條件,選擇幾(jǐ)種(zhǒng)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、其廢品率低的一種。這種方法結果比較直(zhí)觀,但帶有(yǒu)較大的 盲(máng)目性。
②分析與對比。在分析(xī)衝壓變形性質(zhì)的基礎上,把衝壓成型(xíng)時的最大變形(xíng)程度與板料衝壓成型性能所允許采(cǎi)用的(de)極限變形程度進行對比,並以此作為依據,選(xuǎn)取適合於該種零(líng)件衝壓(yā)工藝要求的板材。
另外(wài),同一種牌號或同一厚度(dù)的板材,還(hái)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(shǎo),光亮,內部組織致密(mì),衝壓性能更(gèng)優。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模板(bǎn)的厚度、材料(liào)的厚度均可以用t來表示。)
(3)按(àn)經濟性要求合理選材
所選材(cái)料應在滿足使用性能及衝(chōng)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(jiàn)的成(chéng)本(běn)。
★衝壓模具的分類
衝(chōng)壓模具的分類,一般我們可(kě)以簡單的把它(tā)分為(wéi)兩種,即工(gōng)程(chéng)模和連續(xù)模;
工程模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等,下麵簡單介紹一下這些模具的(de)結構和作用;
工程模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓的(de)一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的(de)模具。這一工程(chéng)打(dǎ)完了之後,需(xū)要人(rén)工或用(yòng)機械手把產品從模具裏麵取出來,然後放到下一(yī)站的模具裏麵繼(jì)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(zhǒng)模具維修起來簡(jiǎn)單,但生產起(qǐ)來費時費力,需要花(huā)費較多的人工和時間成本,產品報廢率較高。
複合模:常見(jiàn)的複合(hé)模具結構有有複合下料、複合拉伸等,這(zhè)種模具結構和別的工程模結構略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在(zài)下模,其它幾塊模(mó)板依次是下夾板(固定凸模(mó)衝(chōng)頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依次是母模(或刀(dāo)口)、內脫(tuō)板(bǎn)和上墊板構成(chéng),內脫使(shǐ)用等高套筒掛(guà)在上墊板上麵,然後用打杆或彈簧(huáng)頂著。比如用來下料的複合(hé)模,其內脫一(yī)般脫出來母(mǔ)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。內脫的力量要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出來(lái),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(yě)稱“級進模”,是指在(zài)衝壓的一次行程過程中,在不同(tóng)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,需要經驗豐富的鉗(qián)工師(shī)傅來操(cāo)作,但是生產起來效率很高,打得(dé)速度快的話一個(gè)小時可以(yǐ)生產上千個(gè)產品,節(jiē)省(shěng)人工和時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓縮量和計(jì)算
在一套衝壓模具中,需要用到比較(jiào)多的彈性材料(liào),其中包括各種不同規格的彈簧、優力膠(jiāo)、氮氣(qì)彈簧等,按照不同的需要選用不同的彈性(xìng)材料。像折彎、衝孔一般用普通的(de)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(gòu)就加氮氣彈(dàn)簧,當然成本要高一點;優力膠一般用於拉(lā)深模具、整形模(mó)具、或整平麵度用。
拉深模(mó)具用(yòng)優力(lì)膠非常不錯,當(dāng)然也可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用(yòng)線簧或黃色彈簧(huáng),隻要可以脫料(liào)、不把(bǎ)產品頂出印子、頂變形就(jiù)好了(le)。優力膠的特點就是力(lì)量比較均衡,然而其壽命比較短,生產一段時間就可能(néng)裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較(jiào)少用(yòng),通常比較常(cháng)用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線(xiàn)簧等,彈簧的目的就(jiù)是脫料、壓料,彈(dàn)簧力度的大(dà)小,關係著模具生產是(shì)否順利、打出來的產品是(shì)否合格等。彈簧力量小了,有可能(néng)會造成產品變形、模具不脫(tuō)料、產品(pǐn)不好從模具裏麵拿出來(lái)、帶料(liào),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、紅色(sè)、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(fǎ)可以計算彈簧的壓縮量,那(nà)是我剛進廠學(xué)模具不久,對模具還不怎麽懂,我師父教我(wǒ)的:事先測量一下彈簧的總(zǒng)高度,再(zài)把彈簧放(fàng)台虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測量一下彈簧被夾死之後(hòu)剩下的長度,再用彈簧的總長度減去這個數,再除以(yǐ)總長度即可(kě),此方法任何彈(dàn)簧通用,比如棕色彈(dàn)簧長度為60mm,被虎鉗夾死後應該(gāi)還剩下45.6左右,然後你再用60減去45.6等於14.4,再用14.4除以60,結果等(děng)於0.24,這就是它(tā)的(de)壓(yā)縮量。
彈簧按(àn)照不同生產次數,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(rán)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,質量差一點的彈簧還有可能斷(duàn)在(zài)模具裏麵(miàn)。一般按(àn)照30萬次來計算彈簧的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了,當然一般的衝壓模具(jù)壽(shòu)命都沒(méi)那麽(me)長,也可以(yǐ)按最大壓縮量來計算,按最大(dà)壓縮量來計算的話,隻能保證彈簧不打爆在(zài)模具裏麵。模具壓得死一點(diǎn),對產品平麵度也有好處(chù)。
具體的(de)壓縮量(liàng)如下表:
顏色 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍(lán)色彈(dàn)簧(huáng) 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(duō)少),彈簧的最大壓縮量等於彈簧的自由高度(dù)乘以(yǐ)彈簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓縮量(liàng)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(jù)的行程必須小於14個毫米,超過14個(gè)毫米,彈簧就可能會失效、變形,還有可能打斷在模具裏麵,或(huò)模具打爆(bào),衝床壓不(bú)下去等。
模具組立之前,也就是(shì)裝模之前,必須先(xiān)計算一下彈簧的壓縮量是否合(hé)適,這樣在試模的時候才不用擔心(xīn)模具會出問(wèn)題、打爆等。