★衝壓模具的概念(niàn)
衝壓模具,也稱衝模、五金模具、五金衝壓模具,意思差不多都是一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機上的模具對金屬或非金屬板材施加一定(dìng)的壓力,使材料產生分離或成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力(lì)加工方法。模具分(fèn)為(wéi)很(hěn)多種,我這裏主要是針對(duì)我熟悉的五金衝壓模具來講。
通過模(mó)具加工(gōng)出來的產品,尺寸(cùn)、外觀都基本一樣,沒什(shí)麽大的區別,因為能快(kuài)速成(chéng)型,生產效率(lǜ)高,產品質量穩定(dìng),精度符合要求,材料利用率高(gāo),操作簡(jiǎn)單、工人(rén)勞動強度低(dī),對操作工人技術要求不高,一般人隻要一進來,跟著別人學習操作一兩天(tiān),很快就(jiù)能上手,有的甚至不用一兩(liǎng)天,幾分鍾就能學會。如果是產線(xiàn)主機手,要學會(huì)操作衝床、送料機、整平(píng)機、拆(chāi)模架模等,都是一些很簡單的活,有(yǒu)力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意安全不要隨便往模具(jù)裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊(ā)、其它工具等不要(yào)放模具裏邊,有模修來修過模具(專業術(shù)語:修模)之後(hòu),你打之前就要看好了,看他們有沒有把東西忘記在模具裏麵,當然一般模修是(shì)不會犯(fàn)這樣的錯誤的,不過你也要注意一下。別(bié)把模具打壞了、或者把身(shēn)上手上哪裏傷著了,幹這個(gè)切記注意安全(quán),一不小(xiǎo)心(xīn)模具裏麵東西忘記拿(ná)出來了,衝(chōng)床打下來(lái)就有可(kě)能把模具打(dǎ)壞,萬(wàn)一裏麵的(de)東西要(yào)是飛出來了?,人有可能也會受(shòu)傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下(xià)來了,這個時候千萬(wàn)別用手去扶,讓遠一點,模具摔壞了(le)沒事,別把人砸到了;天(tiān)車(chē)吊模具的時候也要注意離模具遠一點,小心模具(jù)晃過(guò)來碰著了就不好了。
搞模具這(zhè)行、或與(yǔ)模具(jù)打交道經常(cháng)容易出事,新人進廠特別要注意這些(xiē)安全事項。
★衝壓模具的結構介紹
衝(chōng)壓模(mó)具的結構、衝模的結構,模具結構大同小異,根(gēn)據不同的產品特點及(jí)需求設計相應的模具,不同的模具結構,它的功能(néng)也不(bú)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(me)複雜,它的基本結構是不變的,無(wú)外乎是若幹個模板、入塊和(hé)標準件。
模具一般是(shì)由若幹模板和零件(我們稱之為入塊、或入子)還有標準件組裝而成。
一般的(de)衝(chōng)壓(yā)模具結(jié)構,具體(tǐ)的(de)模板從上(shàng)到下(包括代碼編號)是:
上模的模板有:
上托板,上墊腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料(liào)板(PSU);
下模的模板有:
下模板(DIE),下墊(diàn)板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板;
其它的比較(jiào)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(bǎn),公模(mó),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(mó)的入子,入塊:下模入(rù)塊、下模(mó)刀口等;
標準件:彈(dàn)簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套(tào)、導柱、導套、等高套墊片、兩用(yòng)銷、頂料銷(xiāo)等;
非(fēi)標準件:外定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限(xiàn)位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具編號,一般是(shì)這樣寫的(舉(jǔ)例):
工程模: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(gòng)有八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套(tào);RAA或RBB代表鉚合模,比如鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模(mó),0125代表模具編(biān)號,前麵的F代表年份,哪一年生(shēng)產出來的模具,就用代表哪一年的編號說(shuō)明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年(nián)生產的模具F0125可(kě)以簡稱:125模具,接(jiē)下來2011年生產(chǎn)的模具,則是G開頭(tóu),此時(shí)你再說125模具,那別人多半以為是G0125模(mó)具了(le)。
其它的比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩段的話,則在(zài)90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用(yòng)A和B來說明,那麽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(qí)它的編號,這裏沒(méi)有解釋到的,簡單做一下說明:
一套完整的衝壓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 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊板(bǎn) ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾(jiá)板入塊 Y:外發 PPS 止擋(dǎng)板 UDP 上模板(bǎn)入塊 HT:熱處理 PSU 脫料(liào)板 PSP 脫料板(bǎn)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(xià)模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托(tuō)板(bǎn) - -
“-”代替的(de)表示這個編號不常見或很(hěn)少用到
★衝(chōng)壓常用(yòng)材料及選用(yòng)
衝壓所用材料的性質(zhì)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(chōng)壓件質(zhì)量和產品使用壽命,還影響組織(zhī)均衡(héng)生產和衝壓(yā)件(jiàn)生(shēng)產成本。
在選定衝壓件的材料時,不僅要(yào)考(kǎo)慮使用性能,還應滿足衝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、具有良好的衝壓成型性能
對於成(chéng)型工序(xù),比如拉伸、折彎、打段差、凸(tū)包(bāo)等,材料應具有良好的衝壓成型性能,即應有良好的抗破裂(liè)性、良好的貼(tiē)模性和定形性,否則產品容易(yì)產生變形、破裂等,造成修模的困難。對於(yú)分離(lí)工序,則要求材料具有一(yī)定的塑(sù)性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應光潔平整,無(wú)缺陷損傷。表麵質量好的(de)材料,成型時不(bú)易破裂(liè),不易擦(cā)傷模(mó)具,製件的表麵質量(liàng)也好。
3、材料的厚度公差應符合國家標準
因為一定的(de)模具間隙僅適用於一定厚度範圍的材(cái)料,若材料厚度公差太大;不僅(jǐn)直接影響(xiǎng)製件的質量,還可能導致廢品的出現。在(zài)校正(zhèng)彎曲、整形等工序中,有(yǒu)可能因厚度正偏差過大而引起(qǐ)模具或壓力機的損壞。
衝壓常用(yòng)材料及選用
1、衝(chōng)壓常用材料
衝壓生產中最常用的材料是金屬材料(包括黑色金屬和有色金(jīn)屬(shǔ)),但有時也用非金屬材料(liào)。其中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結(jié)構鋼、合金結構鋼(gāng)、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工矽(guī)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、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬材料的供應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工程模的生產,帶料(卷料)用於連續模的(de)生(shēng)產,也可以用(yòng)於工程模的生產。板料的尺寸較大,可用於大(dà)型零(líng)件的衝壓,也可以將(jiāng)板料按排(pái)樣尺寸剪裁(cái)成(chéng)條料後用於中小型零件(jiàn)的衝壓;帶料(liào)(又稱卷料)有各種(zhǒng)規格的寬(kuān)度(dù),展開(kāi)長度可達幾十米,成卷狀供應,適應於連續模大批量生產(chǎn)的自動送料。
關於各種材料的牌號、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
衝壓(yā)材料的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝(yì)要求(qiú)及經濟性等。
(1)按衝壓件的使用要求合理(lǐ)選材
所選材料應能使衝(chōng)壓件在機器或部件中正常工作,並(bìng)具有一定的使用(yòng)壽命(mìng)。為此,應根據衝(chōng)壓件的使用條件,使所選材料滿足相(xiàng)應強度、剛度、韌(rèn)性、耐蝕(shí)性和耐熱性等力(lì)方麵的要(yào)求。
(2)按衝壓工藝要(yào)求合理選材
對於任何一種(zhǒng)衝壓件,所(suǒ)選的(de)材料(liào)應(yīng)能按照(zhào)其衝壓工藝的要求,穩(wěn)定地成形出不至於(yú)開裂或起皺的合格產品,這是最基本也(yě)是最重要的選材要求。為此,可用以(yǐ)下方法合理選材。
①試衝。根據以往的生產經驗及可能條件,選擇(zé)幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板(bǎn)料進行試衝,最後(hòu)選(xuǎn)擇沒有開裂或皺折(shé)的、其廢品(pǐn)率低的一種。這(zhè)種方(fāng)法結果比較直觀,但帶有較大的(de) 盲目性。
②分析與對比。在分析(xī)衝壓變(biàn)形(xíng)性質的基礎上,把衝壓(yā)成型時的最(zuì)大變形程度與板料衝壓成型性能所(suǒ)允許(xǔ)采用的極限變形程度進行對比,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。
另外,同一種牌號(hào)或同一厚度的板材,還有(yǒu)冷軋和熱軋之分。我國國產板(bǎn)材(cái)中,厚板( t>4mm)為熱軋板(bǎn),薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與熱軋板(bǎn)相比,冷軋板尺寸(cùn)精(jīng)確,偏差(chà)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(de)厚度、材料(liào)的厚度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性要求(qiú)合(hé)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(qián)提下,盡(jìn)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(mó);
工程模又可以分為複(fù)合模、拉伸模、鉚合模等,下麵簡單介紹一(yī)下(xià)這些模具的結(jié)構和(hé)作用;
工程模:也稱為(wéi)“單工序模”,是指在衝壓的一次行程中,隻能(néng)完成一個衝壓工序的模具。這一工程打(dǎ)完了之後,需要人工或用機械手(shǒu)把產(chǎn)品從模具裏麵(miàn)取出來,然後(hòu)放到(dào)下一站的模具裏麵繼續生產,直到模具的最(zuì)後一個工序打完,整(zhěng)個產(chǎn)品才算完成。這種模(mó)具維修起(qǐ)來(lái)簡單,但生產起來費時費力,需要花費較多的人工和時(shí)間成本,產品報廢率較高。
複合模:常見的複(fù)合(hé)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,其它幾塊模板依次是(shì)下夾板(固定凸模衝頭(tóu))、下止擋板和下(xià)脫料板(外脫),上模(mó)依次是母(mǔ)模(或刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用(yòng)等高套筒掛在上墊板上麵,然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的複合(hé)模,其(qí)內脫一(yī)般脫出來母模0.50mm即可,不可以低於母模,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(dà),才(cái)能把產品從母模裏麵頂出來(lái),一般如果材料(liào)比較厚的話,我們上麵裝的是氮氣彈簧。
連續(xù)模:也稱(chēng)“級進模”,是指在衝壓的(de)一次行程過(guò)程中,在不同的工位上同(tóng)時完成兩道或兩道以上衝壓工(gōng)序的模(mó)具,這種模具(jù)維修難度較大,需要經驗豐富的鉗工師傅來操作,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上千(qiān)個產品,節省人工和時間成本,產品報廢率較低。
★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(kuò)各種(zhǒng)不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等,按(àn)照不(bú)同的需要選用不同的(de)彈性材料。像折彎(wān)、衝孔一般用普通的扁(biǎn)線彈簧就可以了,比如棕(zōng)色(sè)彈簧,也稱為咖啡色(sè)彈簧;如果力量不夠就加(jiā)氮氣彈簧,當然(rán)成本要高(gāo)一點;優力膠一般用於拉深模具、整形(xíng)模(mó)具、或整平麵(miàn)度(dù)用。
拉深模(mó)具用優(yōu)力膠非常不(bú)錯,當然也(yě)可以選用氮氣彈簧。其他(tā)的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂變(biàn)形(xíng)就好(hǎo)了。優力膠的特點就是力(lì)量比較均衡,然(rán)而(ér)其壽命比較短,生產(chǎn)一段時間就可(kě)能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較少用,通常比較常用氮氣(qì)彈簧。整(zhěng)平麵度優力膠用的多。
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,關係著模具生產是否順利、打出來的產品是否合格等。彈簧力量小了,有可能會造成產品(pǐn)變形、模具(jù)不脫(tuō)料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝頭容易(yì)磨損等各種問(wèn)題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為(wéi):棕色、綠色、紅(hóng)色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色不同,力量大小就不同,壓縮量(liàng)也不同。
有一個土方法可以(yǐ)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(de)總高(gāo)度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測量一下彈簧被夾死之後剩下的長度,再用彈簧的總長度(dù)減去這個數,再除以總(zǒng)長度即可,此方法任何彈簧(huáng)通用,比如棕(zōng)色彈簧長度為60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右,然後你再(zài)用60減去45.6等於14.4,再用14.4除以60,結(jié)果等於0.24,這就是它的壓縮量。
彈簧按照不同生產次數,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(當然彈簧打壞了是可以換的),模具生產一段時間可能彈簧(huáng)就沒力了,質量差一(yī)點的彈簧還有可能斷在模具裏麵。一(yī)般按照30萬次來計算彈簧的壓縮量,也就是說模(mó)具打30萬次彈簧可(kě)能就沒力了,當然一般的衝壓(yā)模具壽命都沒那麽長,也可以(yǐ)按最(zuì)大壓縮(suō)量來計算,按最大壓縮量來計算的(de)話,隻能保證彈(dàn)簧不打爆在模具裏麵(miàn)。模具壓得死一點(diǎn),對產品平麵度也有好處。
具體的壓縮量如下(xià)表:
顏色 100次(cì) 50萬(wàn)次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈簧(huáng) 16% 18% 20% 24% 綠色彈(dàn)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(dàn)簧可以壓下去(qù)多(duō)少),彈簧的最大壓縮量等於(yú)彈簧的自由高度乘以彈簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓縮(suō)量為:60*24%約等(děng)於14,這根彈簧最大可以壓下去14個(gè)毫米,它的最大行程是14個毫米,模(mó)具(jù)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,還有可能打斷(duàn)在模具裏麵,或模具打爆,衝床壓不下去等。
模具組(zǔ)立之前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓縮量是(shì)否合適,這樣在試(shì)模的時候才不(bú)用擔心模(mó)具會出問題、打爆等。