一站(zhàn)式精(jīng)密五金件加工(gōng)製造
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★衝壓模具的概念
衝壓模具,也(yě)稱衝模、五(wǔ)金模具、五金衝壓模具,意思差(chà)不多都是一樣的。是指利用固(gù)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(lì),使材料產生(shēng)分(fèn)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加工方法。模具分為很多種,我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來講。
通過模具加工(gōng)出來的(de)產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒什麽大的區別,因為能快速成型,生產效率(lǜ)高,產品(pǐn)質量穩定,精度符合要求,材(cái)料利用(yòng)率高(gāo),操作(zuò)簡單、工人勞動強度低,對操作工人技術要求不高,一般(bān)人隻要一進來,跟著別人學習操作一兩天,很快就能上手,有的甚至不(bú)用一兩天,幾分鍾就能學會。如果是產線(xiàn)主機手,要(yào)學會操(cāo)作衝床(chuáng)、送料機、整平機、拆模架模等,都(dōu)是(shì)一(yī)些很簡單的活,有力(lì)氣、肯吃苦耐勞就(jiù)行(háng)。
平時注(zhù)意安全不要隨便往模具(jù)裏麵放任何(hé)的東西(xī)在裏麵(miàn),扳手啊、剪(jiǎn)刀啊、其它工具等不要放模具(jù)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(hǎo)了,看他們有沒有把東西忘記在模具裏(lǐ)麵(miàn),當(dāng)然一般模修是不會犯這樣的錯誤的,不過(guò)你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷(shāng)著了,幹這個切記注意安(ān)全(quán),一不小心模具裏麵東(dōng)西忘記拿出來了,衝床打(dǎ)下來就有可能把模具打壞,萬一裏麵(miàn)的東(dōng)西(xī)要是飛出來了?,人有可能也會受傷。
有(yǒu)時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下(xià)來了,這(zhè)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(diào)模具的時候也要注(zhù)意離模具(jù)遠一點,小心模具晃(huǎng)過來碰著了就不好(hǎo)了(le)。
搞模具這行(háng)、或與模具打交道經(jīng)常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全事項。
★衝壓模具的結構介(jiè)紹
衝壓模具的結構、衝模的結構,模(mó)具結構大同小異(yì),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(gòu),它的功能也不同,生產出來的產品也不同(tóng),總的來說有簡單(dān)的,有複雜的。但是(shì)不管(guǎn)結構怎麽(me)複(fù)雜,它的基本結構是不變的,無外乎是若幹個模板、入塊和標(biāo)準件(jiàn)。
模具一般(bān)是由若幹模板和零件(我們稱之(zhī)為(wéi)入塊、或入子)還有標準件組裝而成。
一(yī)般的衝壓模具結構,具體的模板從上到下(包括代碼(mǎ)編號)是:
上模的模板有:
上(shàng)托板,上墊腳,上模座(zuò)(UPU),上墊板(bǎn)(UBU),上夾板(bǎn)(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下(xià)模的模板有:
下模板(DIE),下(xià)墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳(jiǎo),下托板;
其它的比較不常用的模板:
上(shàng)蓋板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板,下止擋板(bǎn),下夾板,公模,母模等;
一些模具(jù)零件(jiàn)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:下模入(rù)塊(kuài)、下模(mó)刀(dāo)口等(děng);
標準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲(sī)、線簧、等高(gāo)套、導柱、導套、等高套(tào)墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定位(wèi)、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,一般是這樣寫的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代表工(gōng)程模,H代表總共有八(bā)套(tào)(從(cóng)A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或RBB代(dài)表鉚合模,比如鉚螺柱、鉚彈片等;
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,哪一年生產出來的模具(jù),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(nián)生產的模具F0125可以簡稱:125模具,接下(xià)來2011年生產的(de)模具,則(zé)是G開頭,此時你再說125模具,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,那(nà)麽第一段(duàn)的夾板應(yīng)該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板(bǎn)入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下(xià)模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它的編(biān)號,這裏沒有解釋到(dào)的,簡(jiǎn)單做一下說明:
一套完整(zhěng)的衝(chōng)壓模具結構從上到下應該是:
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(bǎn) UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上(shàng)模座 PH2 下夾板(bǎn) WC:線切割 UBU 上墊板(bǎn) ?PUN 衝頭 W/E:放電(diàn) PHU 上夾(jiá)板 PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上(shàng)模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫(tuō)料板 PSP 脫料板入塊(kuài) L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽(zuàn)床 DIE 下模板 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(biān)號不常見或很(hěn)少用(yòng)到
★衝壓常用材料及選(xuǎn)用
衝壓所用材料的性質與衝壓生產的關係非常密切,其性質直接影響衝壓工藝設(shè)計(jì)、衝壓件質量和產品使用壽命,還影(yǐng)響組織均衡生(shēng)產和衝壓件生產成本。
在選定衝壓件的材料時,不(bú)僅要考慮使用性能,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(de)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(yīng)有良好的抗(kàng)破裂性(xìng)、良好(hǎo)的貼模性和定形性,否則產品容易產(chǎn)生變形、破裂等,造(zào)成修模的(de)困難。對於分離工序(xù),則要求材料具有一定的塑性。
2、具有(yǒu)較高的表麵質量
材料表麵應光潔平整,無缺陷損傷。表麵質量好的材料,成型(xíng)時不易破裂,不易擦傷模具,製件的表麵質量也好。
3、材料的厚度公差應符合國家標(biāo)準
因為(wéi)一定(dìng)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(chōng)壓常(cháng)用材料及(jí)選(xuǎn)用
1、衝壓常用材料
衝(chōng)壓生產中最常用的材料是金(jīn)屬材料(liào)(包括黑色金屬和有色金屬),但有時也用非(fēi)金(jīn)屬材(cái)料。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、碳素工具鋼、不(bú)鏽鋼、電(diàn)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(yǒu)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(tài)一般是各種(zhǒng)規格(gé)的板料和帶料。板料可用(yòng)於工程模的生產,帶料(卷料)用(yòng)於連續模(mó)的生產,也(yě)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(chǐ)寸剪(jiǎn)裁成條料後用(yòng)於中小型零件(jiàn)的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格(gé)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(pī)量生產的自動送料。
關於各種材料(liào)的牌(pái)號、規格和性(xìng)能,可查閱有關(guān)手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓材料的選(xuǎn)用要考慮衝壓件的(de)使用要(yào)求(qiú)、衝壓工藝要求及經濟(jì)性等(děng)。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材
所選材料應能使衝壓件在機器(qì)或(huò)部件中正(zhèng)常工(gōng)作,並(bìng)具有一定(dìng)的使用壽(shòu)命。為此(cǐ),應(yīng)根(gēn)據衝壓件的使用條件(jiàn),使所選材料滿(mǎn)足相應(yīng)強(qiáng)度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝壓工(gōng)藝要求合理(lǐ)選材
對於任何一(yī)種衝壓件,所選的(de)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(shì)最基(jī)本也是最重要的選(xuǎn)材(cái)要求。為此,可用以下方(fāng)法合理選(xuǎn)材。
①試衝。根據以往的生產(chǎn)經驗及可能條(tiáo)件,選擇幾種基本能滿足衝壓件使用(yòng)要求的(de)板料進行試衝,最後選擇沒(méi)有開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這種方法(fǎ)結果比較直觀,但(dàn)帶(dài)有較大的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形(xíng)性質的基礎上,把衝壓成型時的最大變形程度(dù)與板料衝壓成型性能所允許采用的極限變形程度進行對比,並以此作為依據,選取適合(hé)於該種零件衝(chōng)壓工藝要求的板(bǎn)材。
另外,同一種牌號或同(tóng)一厚度(dù)的板材,還有冷軋和(hé)熱(rè)軋之分。我國國產板材中,厚板(bǎn)( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也(yě)有熱軋板)。與熱軋板相比,冷軋板尺寸精確,偏差小,
表(biǎo)麵缺陷少,光亮,內部組織致(zhì)密,衝壓性能更優(yōu)。(注:t在模具中一般代表厚度(dù),例如模板的厚度、材料的(de)厚度(dù)均可以用t來表示。)
(3)按經濟性(xìng)要求合理選(xuǎn)材
所選材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,經濟性好,以降低衝壓件的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模(mó)具(jù)的(de)分類,一般我(wǒ)們可以簡單的把它分為兩種,即工(gōng)程模和連續模;
工程模又可以分為複合模、拉伸模、鉚(mǎo)合模等,下麵簡單介紹一下(xià)這些模(mó)具的結構(gòu)和作用;
工程(chéng)模(mó):也(yě)稱為(wéi)“單(dān)工序(xù)模”,是指在衝(chōng)壓的一(yī)次行程中,隻能完成一個衝壓工序的模具。這一(yī)工程打完了之後,需要人工或用機械手把產品從(cóng)模具裏(lǐ)麵取出來(lái),然後放到下一站的模具裏麵繼續生產,直到模具的最後一個工序打(dǎ)完,整個產(chǎn)品才算完成。這種模具維修起來簡單,但生產起(qǐ)來費時費力,需(xū)要花費(fèi)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(gòu)有(yǒu)有複合下料、複合拉伸等,這種模具結構(gòu)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(jì)在下模(mó),其(qí)它幾(jǐ)塊模板依次是下(xià)夾板(固定凸(tū)模衝頭)、下止(zhǐ)擋板和下脫料板(外脫),上模依次是(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上麵,然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的複(fù)合模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可以(yǐ)低於(yú)母模,要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力(lì)量要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出來,一般如(rú)果材料比較厚的話,我們上麵(miàn)裝的是氮(dàn)氣彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一次(cì)行程過程中,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,這種模具(jù)維修難度(dù)較大,需要經驗豐富的鉗工師傅來操作,但是生(shēng)產起來(lái)效率很高,打(dǎ)得速度快的話一個小時(shí)可以生產上千個(gè)產品,節省人工(gōng)和(hé)時間成本(běn),產(chǎn)品報廢率較低。
★彈簧的壓縮量(liàng)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(zhǒng)不同規格(gé)的彈簧、優(yōu)力膠、氮氣彈(dàn)簧等,按照不同的需要選用不同(tóng)的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線(xiàn)彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如(rú)果力量不夠就加氮氣(qì)彈簧,當然成本(běn)要高一點;優力膠一般用於拉(lā)深模具、整形模具、或整平麵度用(yòng)。
拉深模具用優力(lì)膠非常不錯,當然也可(kě)以選用氮氣彈簧。其他(tā)的像頂(dǐng)料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧(huáng)或黃色彈簧,隻要可(kě)以脫料、不(bú)把產(chǎn)品頂出印子、頂變(biàn)形就好了。優力膠的(de)特點就是力量(liàng)比較均衡,然(rán)而其壽(shòu)命比較短,生產一段時(shí)間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較少用,通常比(bǐ)較常用氮氣彈簧(huáng)。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包(bāo)括扁線彈簧、線(xiàn)簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料(liào),彈簧(huáng)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(le),有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不好(hǎo)從模(mó)具裏麵拿出(chū)來、帶料,刀口(kǒu)、衝頭容易磨損等各(gè)種問題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕(zōng)色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量(liàng)也(yě)依次減弱,顏色不同,力量大小就不(bú)同,壓縮量也不同。
有一個(gè)土方法可以計(jì)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:事先測量一(yī)下彈簧的總高度(dù),再把彈(dàn)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(xià)的長度,再(zài)用彈簧的總長度減去這個數,再(zài)除以總長度即可(kě),此方法任何彈簧通用,比如(rú)棕色彈簧(huáng)長度為60mm,被虎鉗夾(jiá)死後應該還剩下45.6左右(yòu),然後你再用60減去(qù)45.6等於14.4,再用14.4除以60,結果(guǒ)等於0.24,這就是它(tā)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(yā)縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具壽命也就越短(當(dāng)然彈簧打(dǎ)壞了是可以換的),模(mó)具生產一段時間可能彈(dàn)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(jì)算彈簧的(de)壓縮量,也就是說模具打(dǎ)30萬次彈簧可能就(jiù)沒(méi)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,按最大壓縮量來計算的話,隻能保證彈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(chù)。
具體的壓縮量如下表:
顏色(sè) 100次 50萬次 30萬次(cì) 最大壓縮量 棕色彈簧(huáng) 16% 18% 20% 24% 綠(lǜ)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(huáng) 40% 45% 50% 58%
最大壓縮(suō)量(這(zhè)個彈簧可以壓下去多少),彈簧的最(zuì)大(dà)壓縮量等於彈簧的自由高(gāo)度乘以彈簧(huáng)的最大壓縮(suō)比,例如棕色彈簧,長度(dù)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(kě)以壓下去(qù)14個毫米,它的最大行程是14個毫米,模具(jù)的行(háng)程必(bì)須小於14個毫米,超過14個(gè)毫米,彈簧就(jiù)可能會失效(xiào)、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(děng)。
模具組立之前,也就是裝模之前,必須先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模具會出問(wèn)題、打爆等。