★衝壓模具的概念
衝壓模具(jù),也稱衝模、五(wǔ)金模具(jù)、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的壓力,使材料(liào)產生分離或成(chéng)型,從而獲得一(yī)定尺寸要求、外觀質量合(hé)格的零件的壓力加工(gōng)方法。模具分為(wéi)很多種,我這裏主要是針對我(wǒ)熟悉的五金衝壓模(mó)具來講。
通(tōng)過模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基(jī)本(běn)一樣,沒什麽大的區別,因為能快速成型,生產效率高,產品質量穩定,精度符合要求,材料利用率高,操作簡(jiǎn)單、工人勞動強度(dù)低,對操作工人技術(shù)要求不高(gāo),一般人隻要一進來,跟著(zhe)別人學習(xí)操作一兩天,很快(kuài)就能上手,有的甚至不用一兩天,幾分鍾就能學會。如果是產線主機手,要學會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模(mó)等,都是一些很簡單的活,有力氣、肯吃(chī)苦耐(nài)勞就行。
平時注意安全不要隨便往模具裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏邊,有模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你(nǐ)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(yī)般模修是(shì)不會犯這樣的錯誤的,不過你也要注意一下。別把模具打(dǎ)壞了、或者把身上手上哪裏傷著了,幹這個切記(jì)注意安(ān)全,一不小心模具裏麵東西忘(wàng)記拿出來了,衝床打(dǎ)下來就有可能把模具打壞,萬一裏麵的(de)東西要是飛出來(lái)了?,人有可(kě)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(shí)候千萬別用手去扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車(chē)吊模具的時候也要注(zhù)意離模具遠一點,小心模具晃過來碰著了就不(bú)好了。
搞模具這行、或與模具打交道經常容易出事,新(xīn)人進廠特別要注意這些安全事項。
★衝(chōng)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(jié)構大同小異,根據不同的產品特點及(jí)需求設計相(xiàng)應的模具,不(bú)同(tóng)的(de)模具結構,它的功(gōng)能也不同(tóng),生產出來(lái)的產品也不同,總的來說有簡單的(de),有(yǒu)複雜的(de)。但是不管結構怎麽複雜,它(tā)的基本結構是不變(biàn)的,無外乎是若幹個模板、入塊和標準件。
模具(jù)一般是由若(ruò)幹模板和零件(我們稱之為入塊、或入子)還有標準件組(zǔ)裝而(ér)成。
一般的衝壓模具結構(gòu),具(jù)體的模板從上到下(包括代碼編(biān)號)是:
上模的模板有:
上托板,上墊腳,上模(mó)座(UPU),上(shàng)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),下墊板(LBD),下(xià)模座(LPD),下墊腳,下托板;
其它(tā)的(de)比較不常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模板,下(xià)脫料板,下止擋板,下(xià)夾板,公模,母(mǔ)模等;
一些(xiē)模具零件有:
上模的入子,入塊:夾板入塊、脫(tuō)料板入塊、衝頭(tóu)等;
下模的入子,入塊:下模入(rù)塊(kuài)、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧(huáng)、等(děng)高套、導柱、導套、等高(gāo)套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外定位、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,一般是這樣寫的(舉(jǔ)例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模(mó):90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的(de)RAH,R代(dài)表工程模,H代表總共有(yǒu)八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一(yī)套;RAA或RBB代表鉚合(hé)模,比如(rú)鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代表模具編(biān)號,前麵的F代表年份,哪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(rú)果(guǒ)F代表2010年,那麽2010年生產的模具F0125可以簡稱:125模具,接下來2011年生(shēng)產的模具,則是G開頭,此時你再說125模具,那別(bié)人多半以為是G0125模具了。
其它的比如(rú)上(shàng)夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如(rú)果這個(gè)連續模有兩段的話,則在(zài)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(jiá)板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下(xià)模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它的編號,這裏沒有(yǒu)解釋到的,簡單做(zuò)一下說明:
一套完整的衝壓模具結構(gòu)從上到下應該是:
加工代號
模板
其它(tā)
編號(hào) 中文名稱 編號 中文名(míng)稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上(shàng)模板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫(tuō)料板 GD:大磨床(chuáng) UPU 上模(mó)座 PH2 下夾板 WC:線(xiàn)切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋(dǎng)板 UDP 上模板入塊(kuài) HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上模板入(rù)塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模(mó)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(de)表示這個編號(hào)不常見或很(hěn)少用到
★衝壓常用材料(liào)及(jí)選(xuǎn)用
衝壓所用材料的性(xìng)質與衝壓生產的關係非常密切,其性質(zhì)直接影響衝壓(yā)工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命,還影響組織均(jun1)衡生產和衝壓(yā)件生產成本。
在(zài)選定衝(chōng)壓件的材料時,不僅要考(kǎo)慮使用性能,還應滿足(zú)衝(chōng)壓加工和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基(jī)本要求如下。
1、具有良好的衝(chōng)壓成型性能
對於成型工序,比(bǐ)如拉伸、折彎(wān)、打段差、凸包等,材料(liào)應具有良(liáng)好的衝壓成型性(xìng)能,即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和(hé)定形性,否則產(chǎn)品容易產生(shēng)變形、破裂等,造成修模的困難(nán)。對於分離工序,則(zé)要求(qiú)材料具有一定的塑性。
2、具有較高的表(biǎo)麵質量
材料(liào)表麵應光潔平(píng)整(zhěng),無缺陷損傷(shāng)。表麵質量好的材料,成型時(shí)不易破裂,不易擦傷模具,製件的表麵質(zhì)量也好。
3、材料的厚度公(gōng)差應符合國家標準
因為一定的模具間隙僅適用於(yú)一定厚度(dù)範(fàn)圍的材料,若(ruò)材料厚度公差太大(dà);不僅直接影響(xiǎng)製件的質量(liàng),還可能導致廢(fèi)品的出現。在(zài)校(xiào)正彎曲、整形等工序中,有可能因厚度正偏差過(guò)大而引起模具或壓力機(jī)的損壞。
衝壓(yā)常用材料(liào)及(jí)選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最(zuì)常用的材料是金屬材料(包括(kuò)黑色金屬和有色(sè)金屬),但有(yǒu)時也用非金屬材料。其中黑色(sè)金屬主要有普通碳素結構鋼、優質(zhì)碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電(diàn)工矽鋼等(děng);有色金屬(shǔ)主要有純銅(tóng)、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料有(yǒu)紙板、層壓(yā)板、橡膠板、塑料板、纖維板(bǎn)和雲母(mǔ)等。
衝壓用金屬材料的供應狀態一般是各(gè)種規格的板料和帶(dài)料。板(bǎn)料可用於工程模的生產(chǎn),帶料(卷料)用於連續模的生產,也可(kě)以用於工程模的生產。板料的尺寸較大,可用於大(dà)型零件的衝壓,也可(kě)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(dài)料(又稱卷(juàn)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生產的自動送料。
關於各種材料的牌號、規格和性能,可查閱有關手(shǒu)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(shǐ)用要求、衝壓工藝要求及(jí)經濟性等(děng)。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材
所選材(cái)料應能使衝(chōng)壓件在機器或部件中正常工作,並具有(yǒu)一定的使用壽命。為此,應根(gēn)據衝壓(yā)件的使用條件,使所選材料(liào)滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要(yào)求合理選材
對於任何(hé)一種衝壓件,所選的材料應能按(àn)照其衝(chōng)壓工藝的要求,穩定地成形(xíng)出(chū)不至於開(kāi)裂或(huò)起皺的合格產品,這(zhè)是最基本也(yě)是最重要的選材要求。為此,可用以下方法合理選(xuǎn)材。
①試(shì)衝。根據以往的生產經驗及可能條件,選擇幾種基本(běn)能滿足衝壓件使用要(yào)求的板料進行試衝,最後選(xuǎn)擇沒有開裂或皺折的(de)、其廢品(pǐn)率(lǜ)低的一種(zhǒng)。這種方(fāng)法結果比較直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分析與對比(bǐ)。在分析衝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(néng)所(suǒ)允許采用的極限變形(xíng)程度進行對比,並以此作為(wéi)依據,選取適合於該種零件衝壓(yā)工藝要求的板材(cái)。
另外,同一種牌號或(huò)同一厚度的板材,還(hái)有(yǒu)冷軋和熱軋之分(fèn)。我(wǒ)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(bǐ),冷軋板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組(zǔ)織致密(mì),衝壓性能更優(yōu)。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模板的厚度、材料的厚度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性(xìng)要求(qiú)合理選材
所選材料應在滿足使用性能及衝壓工藝(yì)要求(qiú)的前提下(xià),盡量價格低廉,來(lái)源方便,經(jīng)濟性好,以降低衝壓件的成(chéng)本。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的分類,一般我們可(kě)以簡單的把它分(fèn)為兩種,即工程模和連續模;
工程模又(yòu)可以分為(wéi)複(fù)合模、拉伸模、鉚合模等,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”,是指在衝壓的一次行程(chéng)中,隻能完成一個(gè)衝壓工序的模具(jù)。這一工程打完了之(zhī)後,需要人工或用機械手把產品從(cóng)模具裏麵(miàn)取出來,然後放(fàng)到下一站的模具裏麵繼續生產,直到模具的(de)最後一個(gè)工序打完,整個產品才算完成。這種模具維修起(qǐ)來簡單,但生產起來費時費力(lì),需要花費較(jiào)多(duō)的(de)人工和(hé)時間成本,產品報廢率較高。
複合模:常見的複合模具(jù)結構(gòu)有有(yǒu)複合下料、複合拉伸等,這種模具(jù)結構和別的工程模結構(gòu)略(luè)有不同。其凸模(也稱(chēng)為公模(mó)或衝頭)設計在下模,其它幾塊模板依次(cì)是下夾板(bǎn)(固定凸模(mó)衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依次是母模(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。比如用來下料的複合模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即(jí)可,不(bú)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),才能把產品從母模裏麵(miàn)頂出來,一般如(rú)果(guǒ)材料比較厚的話,我們上麵裝的是氮氣彈(dàn)簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一次行程(chéng)過程中,在不同的工位上同時(shí)完成兩道(dào)或兩(liǎng)道以上衝壓工序的模(mó)具,這種模具維修難度較大,需要經驗豐富的鉗工師傅來(lái)操作(zuò),但是生產起來(lái)效率很高,打得速度(dù)快(kuài)的話一個小時可以生產上千個產品(pǐn),節省(shěng)人工和時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧的(de)壓(yā)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,按照不同的需要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁(biǎn)線彈簧就可(kě)以(yǐ)了,比(bǐ)如(rú)棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧(huáng);如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高一點;優力膠一般用於拉深模具(jù)、整形模具、或整(zhěng)平麵(miàn)度用。
拉(lā)深模具用優力膠(jiāo)非(fēi)常(cháng)不錯,當然也可以選用氮氣彈簧(huáng)。其他的像頂(dǐng)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(bǎ)產品頂出印子、頂變形就(jiù)好了。優力膠的特點就是力量比較均(jun1)衡,然而(ér)其壽命比(bǐ)較短,生產一段時間就(jiù)可能裂掉了、不行(háng)了、萎掉了,因此一般比較(jiào)少用,通常比較常用(yòng)氮氣(qì)彈簧。整平麵(miàn)度優力膠用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線(xiàn)簧等,彈簧的目的就是脫料(liào)、壓料,彈簧力度的大小,關係著模(mó)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(kě)能會造成產品變形、模具不脫(tuō)料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料(liào),刀口、衝頭容(róng)易磨損等各(gè)種(zhǒng)問題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減(jiǎn)弱,顏色不同,力量大小就不同(tóng),壓(yā)縮量也不同(tóng)。
有一個土(tǔ)方法可以計(jì)算彈簧的壓縮量(liàng),那是我(wǒ)剛進廠學(xué)模具不(bú)久,對模具還不怎麽懂,我(wǒ)師父教我的:事先(xiān)測量一下彈簧的總高度,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(zhī)後剩下的長度,再(zài)用彈簧的總長度減去這個數,再(zài)除(chú)以總長度即可,此方法任何彈簧通用,比如(rú)棕色彈簧長度(dù)為60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右,然後你再用(yòng)60減去45.6等於14.4,再用14.4除以60,結果等於0.24,這就是它的壓縮量。
彈簧按(àn)照不同生產次數,比如100萬次(cì)、50萬次(cì)、30萬次(cì),壓縮量選的(de)越大,彈簧壽命越短,模具(jù)壽命也就越(yuè)短(當然彈簧打壞了是可以換的),模具生產一(yī)段時間可能(néng)彈簧(huáng)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(wàn)次來計算(suàn)彈簧的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力(lì)了,當然一般的衝壓模(mó)具壽命都沒那麽長,也可以按最大壓縮量來計算(suàn),按最大壓(yā)縮(suō)量來計算的話,隻能保證彈簧不打(dǎ)爆在(zài)模具裏麵。模具壓得死一(yī)點,對產品平麵度也有好處。
具(jù)體的壓縮(suō)量如下表:
顏(yán)色 100次 50萬次 30萬次 最大壓(yā)縮量 棕色(sè)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%
最大壓縮量(這個彈簧可以壓(yā)下(xià)去多少),彈(dàn)簧的最大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈(dàn)簧的最大壓縮比(bǐ),例如棕色彈簧,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(xià)去14個毫米,它的最大行(háng)程是14個毫米,模具的(de)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,還有可能打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝床壓不下去等。
模具組立之(zhī)前,也(yě)就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓縮量是否合適,這樣在試模的時候才不用(yòng)擔心模具會出問題、打爆(bào)等。