★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(yàng)的。是指利用(yòng)固定在衝床或壓力機上的模具對金屬或非金屬板材施加一定的壓力,使材料(liào)產生分離或成型,從而(ér)獲得(dé)一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓(yā)力加工(gōng)方法。模具分為很多種,我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓(yā)模具來講(jiǎng)。
通過模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒什(shí)麽大的區別,因為能快速成型,生產效率高,產品質量穩定,精度符(fú)合要求,材料利用率(lǜ)高,操作簡單、工人勞動強度低,對操作工(gōng)人技術要求不高,一般人隻要(yào)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(zhì)不(bú)用一兩天,幾分鍾就能學(xué)會。如果是產線(xiàn)主機手,要學會操作衝床、送料機(jī)、整平機、拆模架模等,都是一些很簡單的活,有力氣、肯吃(chī)苦耐勞就行。
平時注意安全不要隨便往模具裏麵放任何(hé)的東西在裏麵,扳手(shǒu)啊、剪刀啊(ā)、其它工具等不(bú)要放模具(jù)裏邊,有模修來修過(guò)模具(jù)(專業(yè)術語(yǔ):修模)之後,你打之前就要看好了,看他們有沒(méi)有把東西忘記在模具(jù)裏麵,當然一(yī)般模(mó)修是不會(huì)犯這樣的錯誤的,不過你也要注(zhù)意一(yī)下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著了,幹(gàn)這個切記注(zhù)意安全(quán),一不小心模具裏麵東西忘記拿出(chū)來了,衝床打(dǎ)下來就有可能把模具打壞,萬一裏麵的東西要是(shì)飛出來了?,人有可能也會受傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下來了(le),這個時候千萬別用手去扶,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離模具遠一點,小心(xīn)模具晃(huǎng)過來碰著了就不好(hǎo)了。
搞模具這行、或與模具打交(jiāo)道經常容易出事,新人進廠特別要注(zhù)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、衝模的結構,模(mó)具結構大同小異,根據不同(tóng)的產品特點及(jí)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,它的基本結構是不變的,無外乎是若幹個模(mó)板、入塊和標準件。
模具一般是由若幹模板和(hé)零件(我們稱之為入塊、或入子)還有標準件組裝而成。
一(yī)般的衝壓模具結構(gòu),具體的模板從上到下(包括代(dài)碼編號(hào))是:
上模(mó)的模板(bǎn)有:
上托板,上墊(diàn)腳,上模座(zuò)(UPU),上墊板(bǎn)(UBU),上夾板(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,下托板(bǎn);
其它的比較(jiào)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(jiá)板,公模,母模等(děng);
一些模具零(líng)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(kuài):下模(mó)入塊、下模刀口等;
標(biāo)準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標(biāo)準件:外定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編(biān)號
衝(chōng)壓模具編號,一般是這樣寫的(舉(jǔ)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(cóng)A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表(biǎo)第一套;RAA或RBB代表鉚合模,比如鉚螺柱、鉚(mǎo)彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代表模(mó)具編號,前麵的(de)F代(dài)表年份,哪一年生產出(chū)來的模具(jù),就用代表哪(nǎ)一年的編號說明,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模具,接(jiē)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(rén)多半(bàn)以為是G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板(bǎn)入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連(lián)續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說(shuō)明,那麽第一段的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入(rù)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(shì)到的,簡單做一下說明:
一套完整的(de)衝壓模具結(jié)構從上到下應該是:
加工代號
模板
其它(tā)
編號 中文名(míng)稱 編號 中文名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上(shàng)墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切(qiē)割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板(bǎn) PHP 夾板入塊 Y:外發(fā) PPS 止擋板(bǎn) UDP 上模板入(rù)塊 HT:熱處理 PSU 脫(tuō)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 - -
“-”代替的表示這個編號不常見(jiàn)或(huò)很少用到
★衝壓常用材(cái)料(liào)及選(xuǎn)用
衝(chōng)壓所用材料的性質與衝壓生產的關係非(fēi)常密切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件(jiàn)生產成本。
在選定衝壓(yā)件的材料時,不僅要考慮使用性(xìng)能,還應滿足衝壓加(jiā)工和後續工藝(yì)性能要求。衝(chōng)壓加工對材料的基本要(yào)求如下。
1、具有(yǒu)良好的衝壓成型性能(néng)
對於成型工(gōng)序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材料應具有良好的衝壓成型性能(néng),即(jí)應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和(hé)定(dìng)形性,否則產品容易產生變形(xíng)、破裂等,造成修模的困(kùn)難。對於(yú)分離工序,則要求材料具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵(miàn)質量
材(cái)料表麵應光潔平整,無缺陷損(sǔn)傷。表麵質量好的材料,成型時(shí)不易破裂,不易擦傷(shāng)模具,製件的表麵質量也好。
3、材料的厚度公(gōng)差應符合國家標準
因為一定的模具間隙僅(jǐn)適用於一定厚度範圍的材(cái)料,若材料厚度公差太大;不僅直接影響製件的質量,還可(kě)能導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中,有(yǒu)可能因厚度正偏差過(guò)大而(ér)引起模具或壓力機(jī)的損壞。
衝壓常用材(cái)料及選用
1、衝(chōng)壓常用材料
衝壓生產中最常用的材料是金屬材(cái)料(包括黑(hēi)色金屬和有色(sè)金屬),但有時也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼(gāng)、合金結構(gòu)鋼、碳素工具鋼(gāng)、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色(sè)金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁(lǚ)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。
衝壓用金屬材料(liào)的供(gòng)應狀態一般是各種規格的板料和帶料(liào)。板料可用於工程(chéng)模的生產,帶料(卷(juàn)料)用於連續模的生產,也可以用於工程模的生產。板料的尺寸較大,可用於大型零件的衝壓,也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(guī)格的(de)寬度,展開長度(dù)可達幾十米,成(chéng)卷狀供(gòng)應,適應於連續模大批量生(shēng)產的自動(dòng)送料。
關於各種材料的(de)牌號、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(yòng)
衝(chōng)壓材(cái)料的選(xuǎn)用要考慮衝壓件的使用要求、衝(chōng)壓工藝要求及經濟性等(děng)。
(1)按(àn)衝壓件的使用要求合理選(xuǎn)材
所選材料(liào)應能使衝壓件在機(jī)器或部(bù)件中正常工作,並具(jù)有一定的使用壽命。為此,應(yīng)根據衝壓件的使用條件,使所選材料滿(mǎn)足相應強(qiáng)度(dù)、剛度、韌性、耐蝕性和耐(nài)熱性等力方麵的(de)要求。
(2)按衝壓(yā)工藝要求合理選(xuǎn)材
對於任何一種(zhǒng)衝壓件,所選的材料應(yīng)能按照其衝壓工藝的要求,穩定(dìng)地成(chéng)形出不至於開裂或起皺的合格產品,這是最(zuì)基本(běn)也(yě)是最重要的選材要求。為此,可用以下(xià)方法合(hé)理選材。
①試衝。根據(jù)以(yǐ)往的生產經(jīng)驗及可能條(tiáo)件,選擇幾種基本能(néng)滿足衝壓件使用要求的板料進行試衝,最後選擇沒有開裂(liè)或皺(zhòu)折的、其廢品率低(dī)的一種。這種方法結果比較直觀,但帶有較大(dà)的 盲目(mù)性。
②分析與對比。在(zài)分析衝壓變(biàn)形性質的基礎上,把衝壓成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(gōng)藝要求的板材。
另外,同(tóng)一種牌號或同一厚(hòu)度的板材,還有冷軋和熱軋之分。我國(guó)國產板(bǎn)材中,厚板(bǎn)( t>4mm)為熱軋板,薄(báo)板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與(yǔ)熱(rè)軋板相比,冷(lěng)軋板(bǎn)尺寸精確,偏差小,
表(biǎo)麵缺陷少,光亮,內(nèi)部(bù)組(zǔ)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(jun1)可以用t來(lái)表示。)
(3)按經濟性要求合理選材
所選材料應在滿足使用性能及衝壓工(gōng)藝要求的前提下,盡量價格低廉,來源方便,經(jīng)濟(jì)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(de)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、鉚合模等,下麵簡單介紹一(yī)下這些模具的結構(gòu)和作(zuò)用;
工程模:也稱(chēng)為“單工序模”,是指在(zài)衝壓的(de)一次行程(chéng)中,隻(zhī)能完成一個衝壓工序的模(mó)具。這一工程打完了之後,需要(yào)人工或用機(jī)械手把產品從模具裏麵取出(chū)來,然後放到下一站的模(mó)具裏麵繼續生產,直到模具的最後一個工序打完,整個產品才算完成。這種模具維修起來簡單(dān),但(dàn)生產起來費時費(fèi)力,需要花費較多的人工和時間成本,產品報廢率較高。
複合模:常見的複合模具結構有有複合下料、複合拉伸等,這種模具結構和別(bié)的工程(chéng)模結構略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下模,其它幾塊(kuài)模(mó)板依次(cì)是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫(tuō)料板(外脫),上模(mó)依次是母模(或刀口)、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(dǐng)著。比如用來(lái)下料的複(fù)合模,其內(nèi)脫一般脫出來母模0.50mm即可(kě),不可以低於(yú)母模,要不然母模刀口容易崩掉或(huò)者不(bú)脫料。內脫的力量要足夠大,才能把產品從(cóng)母模裏麵頂出來,一般如果材料比較厚的話,我們(men)上麵裝的是(shì)氮氣彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在衝(chōng)壓的一次(cì)行程過程中,在(zài)不同的工位上同時完(wán)成兩道(dào)或兩道以(yǐ)上(shàng)衝壓工序的模具,這種模具維修(xiū)難度(dù)較大,需要經驗豐富的鉗(qián)工師(shī)傅來操作,但是生產起來效率很高,打得速度快的話一個小時可以生產(chǎn)上千個產品,節省人工和時間成本,產品報廢率較(jiào)低。
★彈簧的壓縮量和計算
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、氮氣彈簧等,按照不同(tóng)的需要選用不同的彈性材料。像折(shé)彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了,比如(rú)棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果力量不夠就加氮氣彈(dàn)簧,當然(rán)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,當然也可以選用氮氣彈(dàn)簧。其他的(de)像頂料銷、浮塊、兩用銷等一(yī)般用線(xiàn)簧或黃色彈簧,隻(zhī)要可以脫料、不把產品頂出印子、頂變形就好了。優力膠的特點就是力量比較(jiào)均衡,然而其壽命比較短,生產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般(bān)比較少用,通常比(bǐ)較常用氮氣彈簧。整平麵度優(yōu)力(lì)膠用的多。
彈簧包括扁線(xiàn)彈簧、線簧等,彈簧的目(mù)的就是(shì)脫料、壓料,彈簧力度的(de)大小,關係著模具生產是否順(shùn)利、打出來的產品是否(fǒu)合格等。彈簧力量小了,有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵(miàn)拿出來、帶(dài)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(fèn)為:棕色、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(yǒu)一個(gè)土方(fāng)法可以計算彈簧的壓縮量,那是我剛進廠學模具不久,對模具還(hái)不怎麽懂,我師父教我的(de):事先測量一下彈簧的總高度(dù),再(zài)把彈簧放台虎鉗中(zhōng),鎖死,然後用卡尺測量一(yī)下彈簧被夾死之(zhī)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,比如棕色彈簧長度為60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右,然(rán)後你再用60減去45.6等(děng)於(yú)14.4,再用14.4除以60,結果等於0.24,這就是(shì)它的壓縮量(liàng)。
彈簧按照不同生產次數,比如100萬次、50萬次(cì)、30萬次,壓縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具壽命也就越短(duǎn)(當然(rán)彈簧打壞(huài)了是可以換的),模具(jù)生產一段時間可能彈簧就沒力了,質量差一點的彈簧(huáng)還有(yǒu)可能斷在模具裏麵。一般按(àn)照30萬次來計(jì)算(suàn)彈(dàn)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壽命都沒那麽長(zhǎng),也可以按最大壓縮量(liàng)來計算,按最大壓縮量來計算(suàn)的(de)話,隻能(néng)保證彈(dàn)簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點,對產品平麵度也有好處。
具體的壓縮量如下表:
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(dàn)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(de)最大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈簧(huáng)的最大(dà)壓(yā)縮比(bǐ),例(lì)如棕色彈簧(huáng),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(shì)14個毫米,模具的行程必須小於(yú)14個毫米,超過14個毫(háo)米,彈簧就可能會失效、變形,還有(yǒu)可能打(dǎ)斷在(zài)模具裏麵(miàn),或模具打爆,衝床(chuáng)壓不下去等(děng)。
模具組立之前,也就是裝模之前,必須先計(jì)算一下彈簧的壓縮量是否(fǒu)合適,這樣在試模的時候才不用擔心模具會出(chū)問(wèn)題、打爆等。