★衝壓模具(jù)的概念
衝壓模(mó)具,也稱衝模、五金模具、五金衝壓模具,意(yì)思差不多都是一樣(yàng)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(cái)料產生分離或成型,從而獲(huò)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(jù)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(jù)加工出來的產品,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(xiào)率高,產品(pǐn)質(zhì)量(liàng)穩定,精度符合要求,材料利用率高,操作簡單、工人勞動(dòng)強度低,對操作工人技(jì)術要(yào)求不高,一般人隻要(yào)一進(jìn)來,跟著別人學習操作一兩(liǎng)天,很快就能(néng)上手,有的(de)甚(shèn)至不用一(yī)兩天,幾分鍾就能學會。如果是(shì)產線主機(jī)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(de)活,有力氣、肯吃苦(kǔ)耐勞就行。
平時注意安全不要隨便(biàn)往模具裏(lǐ)麵放任何的東(dōng)西在裏麵,扳手啊、剪(jiǎn)刀啊、其它工具等不要放模具裏邊,有模(mó)修來修過(guò)模具(專(zhuān)業術(shù)語:修模)之後,你打之前就要看好了,看他們有沒(méi)有把(bǎ)東西忘記在模具裏麵,當然一般模修是不會犯這樣的(de)錯誤(wù)的,不過你也要注意一下。別(bié)把模具打(dǎ)壞了、或(huò)者把身上手上哪裏傷著了,幹這個切記注意安全,一不小心模具裏麵東西忘記拿出來了,衝(chōng)床打下來就(jiù)有可能把模具打壞,萬一裏(lǐ)麵的東西要(yào)是飛出來(lái)了?,人有可能也會受傷。
有時候叉車叉模具的時(shí)候(hòu),沒叉好,模具掉(diào)下來了,這個時候千萬別用手去扶,讓遠一點,模(mó)具摔壞了(le)沒事,別把人(rén)砸到了(le);天車吊模具的時(shí)候也要注意離模具遠一點,小心模具晃過來碰著了就不好了。
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(xiē)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(mó)具結構大同小異,根據(jù)不同的產品特點(diǎn)及需求設計相應的模具,不同的模具結構(gòu),它的(de)功(gōng)能也不(bú)同,生產出來(lái)的產品(pǐn)也不同,總的來說有(yǒu)簡單(dān)的,有複雜的。但是不管結構怎(zěn)麽複雜,它的基本結構是不變的,無外乎是(shì)若幹個模(mó)板、入塊和標準件(jiàn)。
模具一般是由若幹模板和零件(我們稱之為入塊、或入子)還有標(biāo)準件組裝而成(chéng)。
一般的衝壓模具結構,具體的模板從上(shàng)到下(包括代碼編號)是:
上模的模板有(yǒu):
上托(tuō)板,上墊腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模(mó)板(bǎn)有:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(zuò)(LPD),下墊腳,下托板;
其它的比較不常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公(gōng)模,母(mǔ)模等(děng);
一些模具零件有:
上模的入子,入塊:夾板(bǎn)入塊、脫料板入塊、衝頭(tóu)等;
下模的入(rù)子,入塊:下模入塊、下模(mó)刀口等;
標(biāo)準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩(liǎng)用(yòng)銷、頂料銷等;
非標準件:外定(dìng)位(wèi)、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱(zhù)等;
★衝壓(yā)模具(jù)的編號
衝(chōng)壓模具編號,一般是這樣寫的(舉例):
工程模(mó):90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續(xù)模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代表工程模,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,比如鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表(biǎo)連續模,0125代表模具編號,前麵的F代表年份,哪一(yī)年生產出來的模具,就用代表哪一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽(me)2010年生產(chǎn)的模具F0125可以簡稱:125模具,接下來2011年生產的模(mó)具,則是G開頭(tóu),此時你再說125模具,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;
如果這個連續模有兩段的話,則在(zài)90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明,那麽第一段的(de)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(guān)於(yú)其它的編號(hào),這裏沒有解釋到的,簡單做一下說明(míng):
一套完整的衝壓模具結構從上到下應該是:
加工代號
模板(bǎn)
其它
編號 中文名稱 編號 中文名稱 M:銑床(chuáng) U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊腳(jiǎo) PS2 下脫料(liào)板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭(tóu) W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋板(bǎn) UDP 上模(mó)板入塊 HT:熱處理(lǐ) PSU 脫料板 PSP 脫料板入(rù)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 下模座 - - B2D 下墊腳(jiǎo) - - B1D 下(xià)托板 - -
“-”代替的表示這個編號不常見或很少用到
★衝(chōng)壓常用材料及選用
衝壓(yā)所用材料的性質與衝壓生產的關(guān)係(xì)非(fēi)常密(mì)切(qiē),其性質直接影響(xiǎng)衝壓工(gōng)藝設計、衝壓件質量和產品(pǐn)使用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件生產成本。
在選(xuǎn)定衝壓件的材料時,不僅要考慮使用性能,還應滿足衝壓加工和後續工藝性能要(yào)求。衝壓加(jiā)工對材料的基本要(yào)求如下(xià)。
1、具有良(liáng)好的衝壓成型性能
對於成型工序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材料應具有良好的衝壓成型性能,即(jí)應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形性,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(zé)要求材料具有一定的塑性(xìng)。
2、具(jù)有較高的表麵質量
材料表麵應光潔(jié)平整,無缺陷損傷。表麵質量好的材料,成型時不易破(pò)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準
因為一定的模具間隙(xì)僅適用於一(yī)定厚度範圍的材料,若材料(liào)厚度公差太大;不僅直接影響(xiǎng)製件的質量,還(hái)可能導致廢品的出現。在(zài)校正彎曲、整形等工序中,有可能因(yīn)厚(hòu)度正偏差過大而引起模具或壓力機的損壞。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常用的材料是金屬(shǔ)材料(包括黑色金屬和有色金屬),但有時也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳素結(jié)構鋼、優質碳素結構(gòu)鋼、合金(jīn)結(jié)構鋼、碳素工具(jù)鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金屬主(zhǔ)要有純銅、黃銅、青(qīng)銅、鋁等;非金屬材(cái)料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板(bǎn)和雲母(mǔ)等。
衝壓(yā)用金屬材料(liào)的供應狀態一般是各種規(guī)格的板料和帶料。板料可用於(yú)工程模的生產,帶料(卷料)用於連續模的生產,也可以用於工(gōng)程模的生產(chǎn)。板料的尺(chǐ)寸較大,可用於大型零件的衝壓,也可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;帶料(liào)(又稱卷料)有各種規格的(de)寬(kuān)度,展開長(zhǎng)度(dù)可達幾十米,成卷(juàn)狀供應,適應(yīng)於連續模大批量生(shēng)產的自動送料。
關於各種材料的牌號、規格和性能(néng),可查閱有(yǒu)關手冊和標準。
2、衝壓材料的合理(lǐ)選用
衝壓材料的選用要考慮衝壓件的使用(yòng)要求、衝壓工藝要求(qiú)及經(jīng)濟性等。
(1)按衝(chōng)壓件的使用要求合理選材
所選材料應能使衝壓(yā)件在機器或部(bù)件中正常工(gōng)作,並具有一定的使用壽命。為此,應根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(shí)性和耐熱(rè)性等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選(xuǎn)材
對於任何一種衝壓件,所選的材料應能按照其衝壓工(gōng)藝的要求,穩定地成形出不至於開裂或(huò)起皺的(de)合格產品,這是最基本也是最重要的選材要求。為此,可(kě)用以下方法合理選(xuǎn)材。
①試衝(chōng)。根據以(yǐ)往的生產(chǎn)經驗及可能條件,選擇幾種基(jī)本能滿足衝壓件使(shǐ)用要求的板料進行試衝,最後選擇沒(méi)有(yǒu)開裂或皺折的、其廢品率低的一種。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。在分析衝壓變形性質(zhì)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所允許采用的極(jí)限變形程度進行對比,並以此作為依據,選取適(shì)合於該種零件衝壓工藝要(yào)求的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度的板材,還有冷軋和熱軋之分。我國國產板材中,厚板(bǎn)( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與熱軋板相比,冷(lěng)軋板尺寸精確,偏差小,
表麵(miàn)缺陷少,光亮,內部(bù)組織致密,衝壓性能更優。(注(zhù):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(yòng)t來表示。)
(3)按經濟性要求合理(lǐ)選材
所選材料(liào)應在(zài)滿足使用性能及衝壓工藝要求的前提下,盡量價(jià)格低廉,來源方便,經濟性(xìng)好,以降低衝壓(yā)件的成本(běn)。
★衝(chōng)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;
工程模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等,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“單工序模”,是指在衝(chōng)壓的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的模具。這一(yī)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續生(shēng)產,直到模具的最後一個工序打完,整個產品才算完成。這種模具維修起來簡單(dān),但生產起來費時費力,需要花(huā)費較多的人工和時間成本,產品報廢率較高。
複合模:常見的(de)複合模具結(jié)構有有複合下料、複合拉伸等,這種模具結(jié)構和別的工程模結構略有不同。其凸模(也稱為(wéi)公模或衝頭)設計在下模,其它幾塊模(mó)板依次是下夾板(固(gù)定凸模衝(chōng)頭)、下(xià)止(zhǐ)擋板(bǎn)和下脫料板(外脫),上模依次(cì)是母(mǔ)模(或刀口)、內(nèi)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(liào)的複合模(mó),其內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可(kě)以(yǐ)低於(yú)母模,要不然母模(mó)刀口容易(yì)崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,才能(néng)把產品(pǐn)從母模(mó)裏麵頂出來,一般(bān)如果材料比較厚的(de)話,我們上麵裝的是氮氣彈簧。
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(wèi)上同時完成兩道或兩道以上衝壓工序的模具,這種模具(jù)維修難度較大,需(xū)要經驗豐富的(de)鉗工師傅來操作,但是(shì)生產起來(lái)效率很(hěn)高,打(dǎ)得速度快的話一個小時(shí)可以生產上千個產品,節省人工和時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧(huáng)的壓縮量和計算
在一套衝(chōng)壓模具中,需要用到(dào)比較多的彈性(xìng)材料,其中(zhōng)包括各種不(bú)同規(guī)格(gé)的(de)彈簧、優力膠、氮氣(qì)彈(dàn)簧等,按照不同的需要選用不同的彈性材料(liào)。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈(dàn)簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為(wéi)咖啡色彈簧(huáng);如(rú)果力量不夠就加氮氣彈簧(huáng),當然成本要高一點;優力膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵(miàn)度用。
拉深模具(jù)用優力膠非(fēi)常不(bú)錯,當然也可以(yǐ)選用(yòng)氮(dàn)氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或(huò)黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂出印子(zǐ)、頂變(biàn)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(jiù)可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比(bǐ)較少用,通常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括扁線(xiàn)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(shēng)產是否順利、打出來的產品是否合格等。彈簧力量(liàng)小了,有可能會造成產(chǎn)品變形、模具不(bú)脫料、產品不好從模具裏麵拿(ná)出(chū)來、帶料,刀口、衝頭容易磨損等各種問題(tí)。
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,顏色不同,力量(liàng)大小就不(bú)同,壓(yā)縮量也不同。
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,我師父教我的:事先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(bèi)夾死之後剩下的長度(dù),再用彈簧的總長度減去這個數,再除以總長度即可,此方法任何彈簧通用,比如棕色彈簧長度(dù)為60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左(zuǒ)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(děng)於0.24,這就是它的壓縮量。
彈(dàn)簧按照不同生產次數,比如(rú)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(yǐ)換的),模具生產一(yī)段時間可能彈簧就沒力了,質量差(chà)一點的彈簧還有可能斷在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧(huáng)的壓縮量(liàng),也就是說模具打30萬次彈簧可(kě)能(néng)就沒力了,當(dāng)然一般的衝壓模具壽命都沒那麽長,也可以(yǐ)按最大壓縮量(liàng)來計(jì)算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保證彈簧不打爆(bào)在模具裏麵。模具壓得死一點(diǎn),對產品(pǐn)平麵度也有好(hǎo)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 棕色彈簧 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(liàng)(這個彈簧可以壓下去多少),彈簧的最大壓縮量等於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(dù)為60mm,那麽(me)它的最大壓縮量為:60*24%約等(děng)於14,這根彈簧最大可以壓下去14個毫米,它的最大行程是14個毫米,模具的行程必(bì)須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧(huáng)就可(kě)能會失效、變形,還有可能(néng)打(dǎ)斷在模具裏麵,或模具打爆(bào),衝床壓不下(xià)去等。
模具組立之前,也就是(shì)裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓(yā)縮量是(shì)否合適,這樣在試(shì)模的時候才(cái)不用擔(dān)心(xīn)模具會出問題、打(dǎ)爆等。