★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱(chēng)衝模、五金模具、五金衝壓模具(jù),意(yì)思差不多都是一樣的。是指利用固定(dìng)在衝床或壓力機上的(de)模(mó)具對金屬或非金屬板材施加一定的(de)壓力(lì),使材料產(chǎn)生分(fèn)離或成型,從而(ér)獲得一定尺寸要求、外觀質量(liàng)合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種,我這裏主要(yào)是針對我熟悉的五金衝壓模具來講(jiǎng)。
通過模(mó)具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本(běn)一樣(yàng),沒什麽大的區別,因為能快速成型,生產效(xiào)率高(gāo),產品(pǐn)質量穩(wěn)定,精度符合(hé)要求,材料利用率高,操作簡單、工人勞動強度(dù)低,對操作工人技術要求(qiú)不高,一般人(rén)隻要一進來,跟著別人學習操作一(yī)兩天,很快就能上手,有(yǒu)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、拆模架模等,都是一些很簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就(jiù)行。
平時注意安全(quán)不要隨便往模具裏麵放任何的(de)東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊(ā)、其它(tā)工具等不(bú)要放模(mó)具裏邊,有模修來修過(guò)模具(專(zhuān)業術語:修模(mó))之後,你打之前就要看好了,看他們有沒有把東(dōng)西忘記(jì)在模具裏麵(miàn),當然一般模修是不(bú)會犯這樣的錯誤的,不過你也要注意一下。別把模(mó)具打壞了、或者把身上(shàng)手上(shàng)哪(nǎ)裏傷著了(le),幹這個切記注意安全,一不小心模(mó)具裏麵東西忘記拿出來了,衝床打下來就有可(kě)能把模具打(dǎ)壞,萬一裏麵的(de)東西(xī)要是飛出來(lái)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,這個時候千萬別(bié)用手去扶,讓遠(yuǎn)一(yī)點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了(le);天車(chē)吊模具的時候也要注意離模具遠一點,小(xiǎo)心模具晃(huǎng)過來碰著了就不好(hǎo)了(le)。
搞模(mó)具這行、或與模具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全事項。
★衝壓模具的結構介紹
衝壓模具的結構、衝模的結構,模具結構大同小異,根據不同的產品特點及需求設計相應(yīng)的模(mó)具,不(bú)同的模具結構(gòu),它的功能也不同,生產出來的產品(pǐn)也不同,總(zǒng)的來說有簡單的,有複雜的。但(dàn)是不管結構怎麽複雜,它的基本結構是(shì)不變的,無外乎是若幹個模板、入(rù)塊和標準件。
模具一般(bān)是由若幹(gàn)模板和零件(我們稱之為入塊、或入子(zǐ))還有標(biāo)準件(jiàn)組裝而成。
一般的(de)衝壓模具結構,具(jù)體的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上模的模板有:
上(shàng)托板,上(shàng)墊腳,上模座(UPU),上墊(diàn)板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有:
下模板(bǎn)(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,下夾板,公模,母模等;
一些模具零件有:
上(shàng)模的入子,入塊:夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等;
下模的(de)入子,入塊:下模入塊(kuài)、下模刀口等;
標(biāo)準件(jiàn):彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等(děng)高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用(yòng)銷、頂料銷等;
非標準件:外定(dìng)位、內定位、節距(jù)定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號(hào)
衝壓(yā)模具編號,一般是這樣寫的(de)(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代(dài)表工程模,H代表總共有八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或RBB代表鉚合模,比(bǐ)如鉚(mǎo)螺柱、鉚彈(dàn)片等;
SAA、SBB中(zhōng)的S代表連續(xù)模,0125代表模具編(biān)號,前麵的F代表(biǎo)年份,哪一年生產出來的模具,就用(yòng)代表哪一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年生產的(de)模具F0125可以簡稱:125模具,接下來2011年生產的模具,則是G開(kāi)頭,此時你再說125模具(jù),那別人多半以為是G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾(jiá)板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果(guǒ)這個連(lián)續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編(biān)號後麵用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
關於其它的編(biān)號,這裏沒有解釋(shì)到(dào)的,簡單做一下說明:
一套(tào)完(wán)整(zhěng)的衝壓模具結構從上到下應該是:
加(jiā)工代號
模板
其(qí)它
編號 中文名稱 編號(hào) 中文名稱 M:銑床(chuáng) 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(bǎn) WC:線切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊(kuài) Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L:車(chē)床 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模板(bǎn) DPI 下模入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下(xià)模座(zuò) - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替(tì)的表(biǎo)示這(zhè)個編號不常見或很少用到
★衝壓(yā)常(cháng)用材料及選用(yòng)
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(gōng)藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命,還影響組織(zhī)均衡生產和衝壓件生產成本。
在選定衝壓件的材料時,不僅要考慮(lǜ)使用性能,還應滿足衝壓加工和後續工藝性能要求。衝(chōng)壓加工對材(cái)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(gōng)序,比如拉伸、折彎、打段差(chà)、凸包(bāo)等,材料應(yīng)具有良好的衝壓成型性能(néng),即應有良(liáng)好的抗(kàng)破裂性、良好的貼模性(xìng)和定形性,否則產品容易產生變形、破裂等,造成修模的困難。對於分離工序,則要求材料具有(yǒu)一定的塑(sù)性。
2、具(jù)有較高的表麵質量
材料表麵應光潔平整,無(wú)缺陷損傷。表麵質量好的材料(liào),成型時不(bú)易破裂,不易擦傷模具,製件的(de)表麵(miàn)質量也好。
3、材料的厚度公差應(yīng)符合國家標準
因為一(yī)定的模具間隙(xì)僅適用(yòng)於一定厚度範圍的材料,若材(cái)料厚度公差太大;不僅直接影響製(zhì)件的(de)質量,還可能導致廢(fèi)品的出現。在校正彎曲、整形等工序中,有可能因厚度正偏(piān)差過大而引(yǐn)起模具或壓力機的損壞。
衝壓(yā)常用材料及選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中(zhōng)最常用(yòng)的(de)材料是金(jīn)屬材料(包括黑色金屬和有色金屬),但有(yǒu)時也用非金屬材料。其中黑色金屬主要(yào)有普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素(sù)工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金(jīn)屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁(lǚ)等;非金屬材(cái)料有紙(zhǐ)板、層(céng)壓板、橡膠板、塑料(liào)板、纖維板(bǎn)和雲母等。
衝(chōng)壓(yā)用金屬材料的供應(yīng)狀態一般是各種規格的(de)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(yàng)尺寸剪裁成條料(liào)後用於中(zhōng)小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格(gé)的(de)寬度,展開長度可達幾十米,成卷狀(zhuàng)供應(yīng),適應於連續模大批量生產的自動送料。
關於各種材料(liào)的牌號、規格和性能,可查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的(de)合理選用
衝壓材料的選用要考慮衝壓件的使用要求(qiú)、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件(jiàn)的使用要求合理選材
所(suǒ)選材(cái)料應能使衝壓件在機器或部件中正常工作,並具有一定的使用壽命。為此,應根(gēn)據衝壓件的使用條件,使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱(rè)性等力方(fāng)麵(miàn)的要求(qiú)。
(2)按衝壓工藝要求合理選(xuǎn)材
對於任何一(yī)種衝壓件,所選的材料應能按照其衝壓(yā)工藝的要求,穩定地成形出不至於開裂或起皺的合格產品(pǐn),這是(shì)最基本(běn)也是最重(chóng)要的選(xuǎn)材要求。為此(cǐ),可用以下方法合理選材。
①試衝(chōng)。根據以往的生產經驗及可能條件,選擇(zé)幾(jǐ)種基本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試衝,最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢品率低(dī)的一種。這(zhè)種方法結果比較直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分析(xī)與(yǔ)對比。在分析衝壓變形性質的基礎上,把衝壓成型時(shí)的最(zuì)大變形程度與板料衝壓成型性能(néng)所允許采用的極限變形(xíng)程度進行對比,並以此作(zuò)為依據,選取適合於該種零件衝(chōng)壓工藝要求的板材(cái)。
另外,同(tóng)一種牌號或同(tóng)一厚度的(de)板材,還有冷軋和熱軋之分。我國(guó)國產板(bǎn)材中,厚板( t>4mm)為熱軋板(bǎn),薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與熱軋板相比,冷軋板尺寸精(jīng)確(què),偏差小,
表麵缺(quē)陷少,光亮(liàng),內部組織致密,衝壓性能更優。(注:t在模具中(zhōng)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)按經濟性要求(qiú)合理選材
所選材料應在滿(mǎn)足使用性能及衝壓工藝(yì)要求的前提下,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(mó)具的分類,一(yī)般我們可以簡單的把它分為兩種,即(jí)工程模和連續模;
工程模又可以分為複(fù)合模、拉伸模、鉚(mǎo)合模等,下麵簡單介紹一下這些模(mó)具的結構和作用;
工程(chéng)模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓的一次行程中,隻能完(wán)成一個衝壓工序的(de)模(mó)具。這一工程打完(wán)了之後,需要人工或用機械手把產品從模具裏麵取出來,然後放到下一站的模具裏麵繼(jì)續生產,直到模具的最後一(yī)個工序打完,整個產品才算完(wán)成。這種模具維修起來簡單,但生產起來費時費力,需要花(huā)費較多(duō)的人(rén)工和時間成本,產品報廢率較高。
複(fù)合模:常見(jiàn)的複合模具(jù)結構有有(yǒu)複合下料、複(fù)合拉伸等,這種模具結構和別的工程模結構略有不(bú)同。其(qí)凸模(也稱為公模或(huò)衝頭)設計在下模,其它幾塊模(mó)板依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止(zhǐ)擋板和下脫料板(外脫(tuō)),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(rú)用來下料的複合模,其內脫一般脫出(chū)來母模0.50mm即可,不可以低於(yú)母模,要不然母模刀口容易崩掉或者不脫(tuō)料。內脫的力量要足夠大,才能把產(chǎn)品從母模裏麵頂出來,一般如果材料比較厚的話,我們上麵裝的是氮氣彈簧。
連續(xù)模:也稱“級進(jìn)模(mó)”,是指在衝壓的一次行程過程中,在不同的工(gōng)位上同時完成兩道或兩道以上衝壓工(gōng)序的模具,這種模具維修難度較(jiào)大,需(xū)要經驗豐富的鉗工師傅來操作,但是生產(chǎn)起來效率(lǜ)很高,打得速度快的話一(yī)個小時可以(yǐ)生產上千個產品,節省人工和時間成本,產品報(bào)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(jiào)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(děng),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線彈簧就可以了,比如棕(zōng)色彈簧,也稱為咖啡色(sè)彈簧;如(rú)果力量不(bú)夠就加氮(dàn)氣彈簧,當然成本要高一點;優力膠一般用於拉深模具、整形模具(jù)、或(huò)整平麵度用。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然(rán)也可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一(yī)般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂變形就好了。優力膠的特點就是力量比較均衡,然而其壽命比較(jiào)短,生產一段(duàn)時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較少(shǎo)用,通常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的目(mù)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(chū)來的產品(pǐn)是否合格等。彈簧力量小了,有可能(néng)會(huì)造成產品變形、模具不脫料、產品不好(hǎo)從模具裏麵(miàn)拿出來(lái)、帶料,刀口、衝頭容易磨(mó)損等各種問題。
扁線彈簧一般按顏色(sè)劃分為:棕色、綠色(sè)、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色不同,力量(liàng)大小(xiǎo)就(jiù)不同,壓縮量也不同(tóng)。
有一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,對模具還不怎麽懂,我師父教我(wǒ)的:事先測量一下彈簧的總高度,再把彈簧放台(tái)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,再用彈簧的總長度減去這個數,再除(chú)以總長度即可,此方法任何彈簧通用(yòng),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,然後你再用60減去45.6等於14.4,再用14.4除以(yǐ)60,結果等於(yú)0.24,這就是它(tā)的壓縮量。
彈(dàn)簧按照不同生產次數,比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選(xuǎn)的越(yuè)大,彈簧壽命(mìng)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(cì)來計算彈簧的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈簧可能就(jiù)沒力了,當然一般的衝壓模具壽命都沒(méi)那(nà)麽長,也可(kě)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(dàn)簧不打爆在模具裏(lǐ)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(sè)彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈簧(huáng) 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈(dàn)簧 40% 45% 50% 58%
最(zuì)大壓(yā)縮量(這個彈簧可以(yǐ)壓下去多(duō)少),彈簧的最大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈簧的(de)最大壓縮比,例如棕(zōng)色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓(yā)縮量為:60*24%約等(děng)於14,這根彈簧最大可以壓下去(qù)14個毫米,它的最大行程是14個毫米,模具的行程必須小於14個毫米,超過14個毫米(mǐ),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(bào),衝床壓不下去等。
模(mó)具組立(lì)之前,也就是裝模之(zhī)前,必須先計算一下彈簧的壓縮量是否合適,這樣在(zài)試模的時候才不用擔心模具會出問題、打(dǎ)爆等。