★衝壓模具的概念
衝壓模具(jù),也稱(chēng)衝模、五金模具(jù)、五金衝壓模具,意思差不多都是一樣的。是指(zhǐ)利用(yòng)固定在衝床或壓力機上的模具對(duì)金屬或非金屬板材施加一定的壓(yā)力,使材料產生分離或成型,從而獲得一定尺(chǐ)寸要求、外(wài)觀質(zhì)量合格的零件(jiàn)的壓力加工方法。模具分為(wéi)很多種(zhǒng),我這裏主要(yào)是針對我熟(shú)悉的五金衝壓模(mó)具來講。
通過模(mó)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(yīn)為能快速成型,生產效率高,產品質量穩定,精度符合要求,材料(liào)利用率高,操作簡單、工人勞動強度低,對操(cāo)作工(gōng)人技術要求(qiú)不高,一般人隻要一(yī)進來(lái),跟著(zhe)別人學習操作一兩天,很快(kuài)就能上手,有的甚至不用一兩天,幾分(fèn)鍾就能學會。如果(guǒ)是產線主機手,要學會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等,都是一些很(hěn)簡單的活,有力氣、肯(kěn)吃苦耐勞就行。
平時注意安全不要隨便往模(mó)具裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀(dāo)啊、其它工具等不要放模具裏邊,有(yǒu)模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打之前就要看好(hǎo)了,看他們有沒有把(bǎ)東西(xī)忘記在模具裏麵,當然一般模修是不會犯這樣的錯誤的(de),不過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手(shǒu)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(jì)拿出來了,衝床打下來就有可能把(bǎ)模(mó)具打壞,萬一裏麵的東(dōng)西(xī)要是飛出來了?,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,這(zhè)個(gè)時候(hòu)千萬別(bié)用手去扶,讓遠一點,模(mó)具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車吊模具的時(shí)候也要注意離模具遠一點,小心模具晃過來碰著了就不好了。
搞(gǎo)模具這行、或與模具(jù)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)壓模具的結構介紹
衝壓模具的結(jié)構(gòu)、衝模的結構(gòu),模具結構大同小異,根據不(bú)同的產品特點及(jí)需求設(shè)計相(xiàng)應的模具,不同的(de)模具結構,它的功能也不同,生產出來的產(chǎn)品也不同,總的來說有簡(jiǎn)單的,有複雜的。但是不管結構(gòu)怎麽複雜,它的基本結構是不變的,無外乎是若幹個模板、入塊和標準件。
模具一般是由若幹模板(bǎn)和零件(我們(men)稱之為入塊、或入子)還有標準件組裝(zhuāng)而成。
一般的衝壓模具結構,具體的模板(bǎn)從上到下(xià)(包括代碼編號)是:
上(shàng)模的(de)模板(bǎn)有:
上托板,上墊腳,上模(mó)座(UPU),上墊板(UBU),上(shàng)夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的(de)模板有:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下(xià)模座(LPD),下墊腳,下(xià)托板;
其它的比(bǐ)較不常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出(chū)板,上模板,下(xià)脫料板,下止擋板,下夾板,公(gōng)模,母模等;
一些模具(jù)零件有:
上(shàng)模的入子,入塊:夾板入塊、脫(tuō)料板入(rù)塊、衝頭等;
下模的入子,入塊:下模入塊、下模刀口等;
標準(zhǔn)件:彈簧(huáng)、六角螺(luó)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(fēi)標準件(jiàn):外定位、內定位、節距定位、外限位柱(zhù)、內限位柱等;
★衝(chōng)壓模具的編號
衝壓模具編號,一般是這(zhè)樣寫的(舉例):
工程模(mó):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代表第一套;RAA或(huò)RBB代表鉚合模,比如鉚螺(luó)柱(zhù)、鉚(mǎo)彈片等(děng);
SAA、SBB中(zhōng)的S代表連續模,0125代表模具編號(hào),前麵的F代表年份,哪一年生產出來的模具(jù),就用代表哪一年的編號(hào)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(jiǎn)稱(chēng):125模具,接下來2011年生產的模具,則是G開頭,此時你(nǐ)再(zài)說125模(mó)具,那別人(rén)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(rù)塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個(gè)連續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明,那麽第一段(duàn)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(guān)於其它的編號(hào),這裏沒有解(jiě)釋到的,簡單做一下說明:
一套完整的衝壓模具結(jié)構(gòu)從上(shàng)到下(xià)應該是:
加工(gōng)代(dài)號(hào)
模板
其它
編號 中文(wén)名稱 編號(hào) 中文名稱 M:銑床(chuáng) U1U 上托板(bǎn) UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊(diàn)腳 PS2 下脫料板(bǎn) GD:大磨床 UPU 上(shàng)模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝(chōng)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:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板(bǎn)入(rù)塊(kuài) L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模(mó)板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板(bǎn) - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示(shì)這個編號不常見或很少用到
★衝壓常用材料及選用
衝壓所(suǒ)用材料的性質與衝壓生產(chǎn)的關係非常密(mì)切(qiē),其(qí)性質直接影響衝(chōng)壓工藝設計、衝(chōng)壓件質(zhì)量和產品使用(yòng)壽命,還影響(xiǎng)組織均衡(héng)生產和衝壓件生產成本。
在選(xuǎn)定衝壓件的材料(liào)時,不僅要考慮(lǜ)使用(yòng)性能,還應滿足衝壓加工和後續工藝性能要求。衝(chōng)壓加工對材料的基本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成型工序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材料應具(jù)有良好的衝壓成型性能,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(děng),造成修模的困難。對於分離(lí)工序,則要求材料具(jù)有一定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應光潔平整,無缺陷損傷。表麵質(zhì)量好(hǎo)的材料,成型時(shí)不易破裂,不易擦傷模具,製件的表麵質量(liàng)也好。
3、材料的厚度(dù)公差應符合國(guó)家標準
因為一定的(de)模具間隙僅適用(yòng)於一定厚度範圍的材料,若材料厚度公差太大;不僅直(zhí)接影(yǐng)響製件的質量,還可能導致廢品的(de)出現。在校正彎曲、整形等工序中,有可能(néng)因(yīn)厚度正(zhèng)偏差過大而引起模具或壓力機的損壞。
衝壓常用(yòng)材料及選用
1、衝壓常用(yòng)材料
衝壓生產(chǎn)中最常用的材料是金屬材料(包括黑色金屬和有色金屬(shǔ)),但有時(shí)也用非金屬材料。其中黑色金(jīn)屬主要有普通碳(tàn)素結(jié)構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構(gòu)鋼、碳素工具鋼、不鏽(xiù)鋼(gāng)、電工矽鋼等;有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料有紙板、層(céng)壓板、橡(xiàng)膠板、塑料(liào)板、纖維板和雲母(mǔ)等。
衝(chōng)壓用金屬材料的(de)供應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可(kě)用(yòng)於工程模的生產,帶料(卷料)用於連續模的生產,也可以用於工(gōng)程模的生產。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(chéng)條料後用於中小型零件的衝(chōng)壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度可達幾十米,成卷狀供應,適應於連續模大批量(liàng)生產的自動送料。
關於各種材(cái)料的牌號、規格和性能,可查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材(cái)料的合理選用
衝壓材料的選用要考慮衝(chōng)壓(yā)件的使用要求、衝壓工藝要求及(jí)經濟性等。
(1)按衝壓件的使用要求合理(lǐ)選材
所選材料(liào)應能使衝壓件在機器或部件(jiàn)中正(zhèng)常工作,並具有一定的使用壽命。為此,應根據衝壓件的使用條件,使(shǐ)所選材料(liào)滿足相應強(qiáng)度、剛度、韌性(xìng)、耐蝕性和耐熱性等力方(fāng)麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對於任何一種衝壓件,所(suǒ)選的材料應能按(àn)照其衝壓工藝的要求,穩定地成形出不(bú)至於開裂或起皺的合(hé)格產品,這是最基本也是最重要的選材要求。為此,可用以下方法(fǎ)合理選材。
①試衝。根據以(yǐ)往的(de)生(shēng)產經驗及可能條件(jiàn),選擇幾種基本能(néng)滿(mǎn)足(zú)衝壓件使用要求的板料進行試(shì)衝,最後選擇沒有開(kāi)裂或(huò)皺折的、其廢品率低的一種。這(zhè)種方法(fǎ)結果(guǒ)比較(jiào)直(zhí)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(jí)限變形程度進行對比,並以此作為依據(jù),選取適合於該種零件衝壓工藝要求的板材。
另外,同(tóng)一種牌號或同一厚(hòu)度的(de)板(bǎn)材,還有冷軋和熱軋之分。我國國(guó)產板材中,厚板( t>4mm)為(wéi)熱軋(zhá)板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋(zhá)板)。與熱軋板(bǎn)相比,冷軋板尺寸精確,偏(piān)差小,
表麵缺陷少,光亮(liàng),內部組織(zhī)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(liào)的(de)厚度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性要求合(hé)理選材
所選材料應在滿足(zú)使用性能及衝壓(yā)工藝要求的前提下,盡量價格低廉,來源方便,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(děng),下麵簡單介紹一下(xià)這些模具的結構和作用;
工程模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓(yā)的(de)一次行程中,隻(zhī)能完成一個衝壓工序的(de)模具。這一工程打完了之後,需要人工或用機械手把產品從模具裏麵取出來,然(rán)後放(fàng)到下一站的模具裏麵繼續生(shēng)產,直到(dào)模具的最後一個工(gōng)序打完,整(zhěng)個產品才算完成。這種模具維修(xiū)起來簡單,但生產起來費時費力,需要花費較多的人工和時間成本,產品報廢率較高(gāo)。
複合(hé)模:常見的複(fù)合(hé)模具結構有有複合下料、複(fù)合拉伸等,這種模具結構和(hé)別的工程模結構略有不同。其凸模(也(yě)稱為公模或衝頭)設計在(zài)下模,其它幾塊(kuài)模板依次是下夾板(固定凸模(mó)衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫(tuō)),上(shàng)模依次(cì)是(shì)母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用等高套筒掛在上墊板(bǎn)上麵,然後用打杆或(huò)彈(dàn)簧頂著。比如用來下料的複合模(mó),其內脫一般脫出(chū)來母模0.50mm即可,不(bú)可以(yǐ)低於母(mǔ)模,要不然母模(mó)刀口容易崩掉或(huò)者不脫料。內(nèi)脫的力量(liàng)要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出來,一般如果材料比(bǐ)較厚的話,我們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(chéng)中,在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上衝壓(yā)工序的模具,這(zhè)種模具維修難度較大,需要經驗豐富的鉗(qián)工師傅來操(cāo)作,但(dàn)是生產起(qǐ)來效率很高,打得(dé)速度快的話一個(gè)小時可以生產(chǎn)上千個產品,節省(shěng)人工和時間成本(běn),產(chǎn)品報廢率(lǜ)較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在(zài)一套衝壓模具中,需要用到比較多的彈性材料,其中包括(kuò)各種不同規格的彈簧、優力膠(jiāo)、氮氣(qì)彈簧等(děng),按(àn)照不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(chēng)為咖啡色彈簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧(huáng),當然成本要(yào)高一點;優(yōu)力膠一般用(yòng)於拉深模具、整形模具、或整平麵度(dù)用。
拉深模具用優力(lì)膠非常不錯,當然也可以選用氮(dàn)氣彈簧(huáng)。其他的像頂料銷、浮(fú)塊、兩(liǎng)用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品(pǐn)頂出印子、頂變形就好了。優力膠的特點就是力量比較均衡,然而其壽命(mìng)比較短,生產一段時間就可(kě)能裂掉了、不行(háng)了、萎掉了,因此一般(bān)比較少用,通常(cháng)比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧(huáng)包括(kuò)扁線彈簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料(liào),彈簧力度的大小,關係著(zhe)模具生產是否順利、打(dǎ)出(chū)來的產品是否合格(gé)等。彈(dàn)簧力量小了,有可能會造成產品變形、模具不(bú)脫料、產品不(bú)好從模(mó)具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝頭容易磨損等各種問題。
扁線彈簧一般按(àn)顏色劃分為:棕色、綠色、紅色(sè)、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色不同,力(lì)量大小就(jiù)不同,壓縮量也不同。
有一(yī)個土方法可以計算彈簧的壓縮量,那是我剛進廠學模具不久,對模(mó)具還不怎麽懂,我師父教我的:事先測量一下彈簧的總高度,再把彈簧放(fàng)台虎鉗中,鎖死,然後(hòu)用卡尺測量一(yī)下彈簧被夾死之後剩下的長度,再用彈簧的總長(zhǎng)度(dù)減去這個數,再除以總長度即可(kě),此方(fāng)法任何彈(dàn)簧通用,比如棕色(sè)彈簧長度為(wéi)60mm,被虎鉗夾(jiá)死後應該還剩下45.6左(zuǒ)右,然後你(nǐ)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(zhè)就是它的壓(yā)縮量。
彈簧按照不(bú)同生產次數,比如100萬(wàn)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(jiù)越短(當然彈簧打壞了是可以換的),模(mó)具(jù)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在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧的(de)壓縮量,也就是說(shuō)模具打30萬次彈簧可(kě)能就沒力了,當然一般的(de)衝壓(yā)模具壽命都沒那麽長(zhǎng),也可(kě)以按最大(dà)壓縮量來計算,按最大壓縮量來計算的(de)話(huà),隻能保證彈(dàn)簧不打(dǎ)爆在模(mó)具裏麵。模(mó)具壓得死(sǐ)一點(diǎn),對產品平麵度也(yě)有好處。
具體的壓縮量如下表:
顏色 100次(cì) 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% 藍色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%
最(zuì)大壓(yā)縮量(這個彈簧可以壓下去多少(shǎo)),彈簧的最(zuì)大壓縮量等(děng)於彈簧的(de)自由高度乘以彈簧的最(zuì)大壓縮比,例如(rú)棕(zōng)色彈簧,長度為60mm,那(nà)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(mǐ),它的最大行程(chéng)是14個毫米,模具的行程必須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就可能會失效、變形,還(hái)有(yǒu)可能打斷在模具裏麵(miàn),或模具打爆,衝床壓不下去(qù)等。
模具組(zǔ)立之前,也(yě)就是(shì)裝模之前,必須先計算(suàn)一下(xià)彈簧的壓縮量是否合適,這(zhè)樣在試模的時候才不用擔(dān)心模具會(huì)出(chū)問題、打爆等。