★衝壓模具的概(gài)念
衝壓(yā)模具,也(yě)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(chōng)床或壓力機上(shàng)的模具對金屬或非金屬板材施加一定的壓力,使材料產生分離(lí)或成型,從而(ér)獲得一定尺寸要求、外觀質量合格(gé)的零件的壓(yā)力加工方法。模具分為很(hěn)多種,我這裏(lǐ)主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來講。
通過模具加工出來的產品,尺寸、外(wài)觀都基本一樣,沒(méi)什麽大的區別,因為能(néng)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(lǜ)高,操作簡單、工人(rén)勞動強度低,對操作工(gōng)人技術要求不高,一般人隻要(yào)一進來,跟著別人學習操(cāo)作一兩天,很(hěn)快就能上手,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(chuáng)、送料機、整(zhěng)平機、拆模架模等,都是一些很簡單的活(huó),有力氣、肯(kěn)吃苦耐勞就行。
平時注意安全不要隨(suí)便(biàn)往(wǎng)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,有模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打之前就要(yào)看好了,看他們(men)有沒有把東西(xī)忘記在模具裏麵,當然一般模修是不會犯這樣(yàng)的錯誤的,不過(guò)你(nǐ)也要注意一下。別把模具打壞了(le)、或者把身上(shàng)手上哪裏傷著(zhe)了,幹這個(gè)切記注意安全,一不小心模(mó)具裏麵東西(xī)忘(wàng)記拿出來了,衝床打下來就有可能把模具打壞,萬一裏(lǐ)麵的東西要是飛出來了?,人有可能也會受傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模(mó)具掉下來了(le),這個時候千萬別用手(shǒu)去扶,讓(ràng)遠一點,模具摔壞(huài)了沒事,別把人砸到了;天車(chē)吊模(mó)具的時候也要(yào)注意離模具遠一點,小心模具晃過來碰著了就不好了(le)。
搞模具這行、或與模具打交道經常容(róng)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(yā)模具的結構、衝(chōng)模的結構,模具結(jié)構大同小異,根據不同的產品(pǐn)特點及需求設計(jì)相應的模(mó)具(jù),不同的模具結構,它的功能也不同,生產出來的產品也不同(tóng),總的來說(shuō)有簡單的,有(yǒu)複雜的。但是不管結構怎麽複雜,它(tā)的基本結構(gòu)是不變的,無外乎是若幹個模板、入塊和(hé)標準(zhǔn)件。
模具一般是由若幹模板和零件(我們稱之為入塊、或入(rù)子)還有標(biāo)準件組裝而成。
一般的衝壓模具結構,具體的模板從上到下(包括代碼(mǎ)編(biān)號)是:
上模的模板有:
上托板,上墊腳,上(shàng)模座(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),下模(mó)座(LPD),下墊腳,下托板;
其它(tā)的比較不常用的模板:
上蓋(gài)板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公模,母(mǔ)模等;
一些模具零件有:
上模(mó)的入子,入塊:夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等;
下模的入子,入塊:下模入塊、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止付螺(luó)絲、線簧、等高套、導柱、導套、等(děng)高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外(wài)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(xiě)的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代表工程模(mó),H代(dài)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,比如鉚螺(luó)柱、鉚(mǎo)彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代表模具編號,前麵的(de)F代表年份,哪一年生產出來的模(mó)具,就用代表哪一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代(dài)表2010年(nián),那麽2010年生產的模具(jù)F0125可以簡稱:125模具(jù),接下來2011年生產的模(mó)具,則是G開頭,此時你(nǐ)再說125模(mó)具(jù),那別(bié)人多半以為是G0125模具了(le)。
其它的(de)比(bǐ)如(rú)上夾板(PHU),編號則(zé)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,那麽第一段的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第(dì)二(èr)段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它的編號,這裏沒有解(jiě)釋到的,簡單(dān)做一下說明:
一套完整的衝壓模具結構從上到(dào)下應該是(shì):
加(jiā)工代號
模板(bǎn)
其它
編號 中文名稱 編號 中文名稱 M:銑床 U1U 上托(tuō)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 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入(rù)塊 Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊(kuài) HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊(kuài) L:車床 AXD 上模板(bǎn)入塊 D:搖臂鑽床(chuáng) DIE 下(xià)模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示這個編號不常見或很少用到
★衝壓常用材(cái)料及選用
衝壓所用材料的(de)性質與衝壓生產的關(guān)係非常密切,其性質直接影(yǐng)響衝(chōng)壓工藝設計、衝(chōng)壓件質量(liàng)和產品使用壽命,還(hái)影響組織(zhī)均(jun1)衡生產和衝壓件生產(chǎn)成本。
在選定衝壓(yā)件(jiàn)的材料時,不僅要考慮使用性能,還應滿足衝壓(yā)加(jiā)工和後續工藝性能要求(qiú)。衝壓(yā)加工對材料的基本要求如下。
1、具(jù)有良好(hǎo)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(yīng)具有良好的衝壓成型性能,即應有(yǒu)良好的(de)抗破裂性、良好的貼模性和定形性,否則產品容易(yì)產生變形、破裂等,造成修模的困難。對於分離工序,則要求材料具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應光潔平整(zhěng),無缺陷損傷。表(biǎo)麵質(zhì)量好的材料(liào),成型時不易破裂,不易擦傷模具,製件的表麵質量也好。
3、材料的(de)厚度公差應符合國(guó)家標準(zhǔn)
因為一定的模具間隙僅適用於一定厚度(dù)範圍的材料(liào),若材料厚度公差太大(dà);不僅直接(jiē)影響製件的質(zhì)量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中,有(yǒu)可能因厚(hòu)度正偏差過大(dà)而引起模具或壓(yā)力機的損壞。
衝壓(yā)常(cháng)用材(cái)料及選用
1、衝壓常(cháng)用材(cái)料
衝壓生(shēng)產中最常用的材料是金屬材料(包括黑色金屬(shǔ)和有(yǒu)色金屬),但有時也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構(gòu)鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金屬主要有純銅、黃銅、青(qīng)銅、鋁等;非金屬材料有紙板(bǎn)、層(céng)壓板、橡膠板、塑料(liào)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(de)板料和帶(dài)料。板料可(kě)用於工程模的生產,帶(dài)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(chǐ)寸較大,可用(yòng)於大型零件的(de)衝壓,也(yě)可以將板料按排樣尺寸剪裁成(chéng)條料後用於中小型零件的衝壓(yā);帶料(又(yòu)稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度可達幾十米,成卷狀(zhuàng)供應(yīng),適(shì)應於連續模大批量生產的自動送(sòng)料。
關於(yú)各種材料的牌號、規格和性能,可查閱有關(guān)手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用(yòng)
衝壓材料的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材
所選材料應能使(shǐ)衝壓件在機器或部件中正(zhèng)常工(gōng)作,並具有一定的使用壽命。為此,應根據衝(chōng)壓件的使用條件,使所(suǒ)選材料滿(mǎn)足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方(fāng)麵(miàn)的要求。
(2)按衝壓工藝(yì)要求合理選材
對於任何一種衝(chōng)壓件,所選(xuǎn)的材料應能按照其衝壓工(gōng)藝的要求,穩定地(dì)成形出不至於開裂或起皺的合格產品,這是最基本也是(shì)最(zuì)重要的選材要求(qiú)。為(wéi)此,可用以下方法合(hé)理選材。
①試衝。根據以往的生產(chǎn)經驗及可能條件,選擇幾種基本能滿足(zú)衝壓件使用要求的板(bǎn)料進(jìn)行試衝,最後選擇沒有(yǒu)開裂或(huò)皺折的、其廢品率低(dī)的一種。這種方法結果比較直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分析與對比。在分(fèn)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與板料衝壓成型性(xìng)能所允許采用的(de)極限變形程度進行對比,並以此作為依據(jù),選取(qǔ)適合於該種零件衝壓工藝要(yào)求的板材。
另(lìng)外,同一(yī)種牌號或同一厚(hòu)度的板材,還有冷軋和熱軋之分。我國國產板材中,厚(hòu)板( t>4mm)為熱軋板,薄板(bǎn)(t<4mm)為(wéi)冷軋板(也有熱軋板)。與熱軋(zhá)板相比,冷軋板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致密,衝壓性(xìng)能更優。(注:t在模具中一(yī)般代表厚(hòu)度,例如模板的厚度、材料的厚(hòu)度均可(kě)以用t來表示。)
(3)按經(jīng)濟性要求合(hé)理選材
所選材料應(yīng)在(zài)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(mó)具的(de)分類(lèi)
衝(chōng)壓模具的(de)分類,一般我們可(kě)以簡單的把它(tā)分為兩種,即工程模和連續模;
工(gōng)程(chéng)模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等(děng),下麵簡單介紹一下這些模具的結構和作(zuò)用;
工程模:也稱為“單(dān)工序模”,是(shì)指在衝壓的一次行(háng)程中,隻能(néng)完成一個衝壓工序的模具。這一工程打完了之後(hòu),需要(yào)人工或用機械手把(bǎ)產品從模具裏麵取出來,然後放到下(xià)一(yī)站的模具裏麵繼續生產,直到模具的最後一個工序打完,整個(gè)產品才算完成。這種模具維修(xiū)起來簡單,但(dàn)生(shēng)產起來費(fèi)時費力,需要花費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有有(yǒu)複合下料、複合拉伸等,這(zhè)種模具結構和別的工程模結構略有不同。其凸(tū)模(也稱為公(gōng)模或衝頭)設計在下模,其它幾塊模板(bǎn)依次是下夾板(固(gù)定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫(tuō)),上模依次是母模(或刀(dāo)口)、內脫板和上墊(diàn)板構(gòu)成,內脫使用等(děng)高套筒(tǒng)掛在上墊(diàn)板上麵,然後用打杆或彈簧頂著(zhe)。比如用來下料(liào)的(de)複合模,其內脫一般(bān)脫出來母模0.50mm即可,不可以低於母模,要不然母模(mó)刀口(kǒu)容易崩掉或(huò)者不脫料。內脫的力量(liàng)要足夠大,才能把產品從(cóng)母模裏麵頂出來,一般如(rú)果材料比較厚的話,我們上麵(miàn)裝的是氮氣彈(dàn)簧。
連(lián)續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一次行程過程(chéng)中,在(zài)不(bú)同的工位上同時完成兩(liǎng)道或兩道以上衝(chōng)壓(yā)工(gōng)序的模具,這種模具維修難度較大(dà),需要經驗豐富的鉗工師傅來(lái)操作,但是生產起來效率很高,打得速度快的話一個小(xiǎo)時可以生產上千個產品,節省人(rén)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(chōng)壓模(mó)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(huáng)等,按照(zhào)不同(tóng)的需要選用不同的彈性材料。像折彎(wān)、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果力(lì)量不夠就加氮氣彈簧,當(dāng)然成本要高一點;優力膠一(yī)般用於拉深模(mó)具、整形(xíng)模具、或整平麵(miàn)度用。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然也可(kě)以選用氮氣彈簧。其他的(de)像頂料銷、浮塊、兩(liǎng)用(yòng)銷等一般用線簧或黃(huáng)色彈簧,隻要可以脫料、不(bú)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,然而其壽命比較短,生產一段時間就可能裂掉了(le)、不行(háng)了(le)、萎掉了,因此一般比較少用,通常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧(huáng)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(dà)小,關係著(zhe)模具生產(chǎn)是否順利、打出來(lái)的產品是否合(hé)格等。彈簧力量(liàng)小了,有可能會造成產品變形、模(mó)具不脫料、產品(pǐn)不(bú)好(hǎo)從模具裏麵拿出來、帶料,刀口(kǒu)、衝頭容易磨(mó)損等各種問題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏(yán)色不同,力量大小就不(bú)同,壓縮量也不同。
有一個土方法可以計算(suàn)彈簧的壓縮量,那是(shì)我剛進廠學模具不久,對模具還(hái)不怎麽懂,我師父教我的:事先測量一下彈簧的總高度(dù),再把(bǎ)彈簧放(fàng)台虎鉗(qián)中,鎖死,然後用卡尺測量一(yī)下彈簧被夾死之後剩(shèng)下的長度,再用彈簧的總長度減去這個數,再除以總長度即可,此(cǐ)方法任(rèn)何彈簧通用,比如棕色彈簧長度為(wéi)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60,結果等於0.24,這就是它的壓縮量。
彈(dàn)簧按照不同生產次數(shù),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就沒力了,質量差一點的彈簧還有(yǒu)可能斷在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈(dàn)簧可能(néng)就沒力了,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(àn)最大壓縮(suō)量來(lái)計(jì)算的話,隻(zhī)能保證(zhèng)彈簧(huáng)不打爆在(zài)模具(jù)裏麵。模(mó)具壓得死一點,對產(chǎn)品平麵度也有好處。
具體的壓縮量(liàng)如下表:
顏色 100次 50萬次 30萬(wàn)次 最大壓(yā)縮(suō)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(huáng) 40% 45% 50% 58%
最大(dà)壓縮量(這個彈簧可以壓下去多少),彈簧的(de)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(rú)棕色彈簧,長度為(wéi)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(yā)下去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(háo)米,超過14個毫(háo)米,彈簧就(jiù)可能會失效、變形(xíng),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,也就是裝(zhuāng)模(mó)之前,必須(xū)先計算一下彈簧(huáng)的壓縮量是(shì)否合(hé)適,這樣在試模的時候才不用擔(dān)心(xīn)模具會出問題、打爆等。