★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金模具、五金衝壓模具(jù),意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模具對金屬或非金屬板材(cái)施加一定(dìng)的壓力,使材(cái)料產(chǎn)生分離或成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加(jiā)工方法。模具分為很多種,我這裏主要(yào)是針對(duì)我(wǒ)熟悉(xī)的五金衝壓模具來講。
通過模具(jù)加工出(chū)來(lái)的產品,尺(chǐ)寸、外觀(guān)都基本一樣,沒(méi)什(shí)麽大的區(qū)別,因為(wéi)能(néng)快速成型,生產效率高,產品質量穩(wěn)定,精度符合要求,材料利用率高,操作簡單、工人勞動強度低,對操作工人技術要求不高,一般人隻要一進來,跟著別人學習操作一兩天,很(hěn)快就能上手,有的甚至不用一兩天,幾分鍾就能(néng)學會。如果是產線(xiàn)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(jiǎn)單的(de)活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意安全不要隨便往模具裏麵放任何的東西在裏(lǐ)麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏(lǐ)邊,有模修來修過模具(jù)(專業術語: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(rán)一般模修是不會犯這樣(yàng)的錯誤的,不過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏(lǐ)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(chuáng)打下(xià)來就有(yǒu)可能把模具打壞,萬一裏麵的東(dōng)西要是飛出來了?,人有可能也會受傷。
有時候叉(chā)車叉模具的時(shí)候,沒叉好,模具掉下來了,這個時候千萬別用手去扶(fú),讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把(bǎ)人砸到了;天車吊模具的時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(huò)與模具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注意(yì)這些(xiē)安全事項(xiàng)。
★衝(chōng)壓模具的結構介紹
衝壓模具的結構、衝模的(de)結構(gòu),模具(jù)結構(gòu)大同小異,根據不同的產品特點及需求設(shè)計相(xiàng)應的模具,不同的模具結構,它的(de)功能也不同,生產出來的產品也不同,總(zǒng)的來說有簡單的,有複雜的。但是不管結構怎麽複(fù)雜(zá),它的基本結構是不變的,無外乎是若幹個模板(bǎn)、入塊和標準件。
模具一般是由若幹模板和零(líng)件(jiàn)(我們(men)稱之為入塊(kuài)、或入子)還有(yǒu)標準件組裝而成。
一般的衝壓(yā)模具結構,具體的模板從(cóng)上到下(包括代碼編號)是:
上模的模板有:
上托板,上墊腳,上(shàng)模(mó)座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(bǎn)(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;
其(qí)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(dǎng)板,下夾板,公模,母模等;
一些模具零件(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:下模入塊、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止(zhǐ)付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定(dìng)位(wèi)、節距定位(wèi)、外限(xiàn)位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具(jù)編號,一般是這樣(yàng)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代表工程(chéng)模,H代表總共有(yǒu)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(dàn)片等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代表(biǎo)模具編號,前麵的F代(dài)表年份,哪一年生產出來的模具,就用代表哪一年(nián)的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代(dài)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(nián)生產的模具,則是G開頭,此時(shí)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(shì)90-KNMF0125SAAPHU,夾板(bǎn)入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩段(duàn)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,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於(yú)其它的編號,這裏沒有解釋到的,簡單做(zuò)一下說(shuō)明:
一套完整的衝(chōng)壓(yā)模具結構從(cóng)上到下應該是:
加工代號
模板
其它
編號 中文名稱(chēng) 編號 中文名稱 M:銑床 U1U 上(shàng)托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下(xià)脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上(shàng)墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y:外發(fā) PPS 止擋板(bǎn) UDP 上模板入塊 HT:熱(rè)處理 PSU 脫料板 PSP 脫(tuō)料板入塊 L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽(zuàn)床 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(tì)的表示(shì)這個編號不常(cháng)見或(huò)很少(shǎo)用到
★衝壓(yā)常用材料及選用
衝壓所用材料的性質與衝壓生產的關係非常密(mì)切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使(shǐ)用(yòng)壽命,還影響組織均衡生產和(hé)衝壓(yā)件生產成本。
在選定衝壓件的材料(liào)時,不僅要考慮使用性能,還(hái)應滿足衝壓加工(gōng)和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料(liào)的(de)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(xù),比如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材(cái)料(liào)應具(jù)有良好的衝壓成(chéng)型性能,即應有良好(hǎo)的抗破裂性、良好的貼(tiē)模性和定(dìng)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(yǒu)較高的表麵質量
材(cái)料表麵應光潔平整,無缺陷損(sǔn)傷。表麵質量好的材(cái)料,成型時不易破裂,不易擦傷模具,製件的表麵質量也好。
3、材料的厚度公差應符合國家標準
因為一定的模具間隙僅(jǐn)適用於一定厚度(dù)範圍的材料,若材料厚度公差太大;不僅直接影響製件(jiàn)的質量,還可能導致廢品的出現(xiàn)。在校正彎曲、整形等工序中,有可能因厚度正(zhèng)偏差過大而(ér)引起模具或壓力機的損壞。
衝壓常用材料及選用(yòng)
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常用的材料(liào)是金屬材料(包(bāo)括黑(hēi)色金屬和有色(sè)金屬),但有時也用非金(jīn)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、青銅、鋁等;非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝(chōng)壓用金屬材料的供應狀態一般是各種規格的板料和(hé)帶料。板料可用於工程模的生產,帶料(liào)(卷料)用於連續模的生(shēng)產,也可(kě)以用於工程模的生產(chǎn)。板料的尺寸較大,可用於大型零件(jiàn)的(de)衝壓,也可(kě)以將板料按排(pái)樣尺寸剪裁成條料後用於中小(xiǎo)型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各(gè)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(mó)大批量生產(chǎn)的自動送料。
關於各種材料的牌號、規(guī)格和性能,可查閱有(yǒu)關手冊和標準。
2、衝壓材料(liào)的合理選用
衝(chōng)壓材料的選用要考慮(lǜ)衝壓件的使用(yòng)要求、衝(chōng)壓工藝要求及經濟性(xìng)等。
(1)按衝(chōng)壓件的使用要求合理(lǐ)選材
所選材料應能使衝壓件在機器或(huò)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(xuǎn)材料滿足相應(yīng)強度、剛度、韌性(xìng)、耐蝕性和耐熱(rè)性等力(lì)方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對於任何一種衝壓件,所選(xuǎn)的材料應能按照其衝壓工藝(yì)的要求,穩定地成形出(chū)不至於開裂或起皺的合格產品,這是最基本(běn)也是最重要的選材要求。為此,可用以下方法合(hé)理選材。
①試衝。根據以往的生產經驗及可能條件,選擇幾種基本能滿足衝壓件使用(yòng)要(yào)求的板料進行試衝,最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這種方法結果比較直(zhí)觀,但帶有較(jiào)大(dà)的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝(chōng)壓變形性質的基礎上,把(bǎ)衝壓成型時的最大變形程度與板料衝(chōng)壓成型(xíng)性能所允許采用的(de)極限變形程度進行對比,並以此作為(wéi)依據,選取(qǔ)適合於該種零件衝壓工藝要求的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度的板材,還有冷軋(zhá)和熱軋之分。我國(guó)國產板材中,厚(hòu)板( t>4mm)為熱(rè)軋板,薄板(t<4mm)為冷(lěng)軋板(也有熱軋板(bǎn))。與熱軋板相比,冷軋板尺寸精確,偏差(chà)小,
表麵缺(quē)陷少,光亮,內(nèi)部組織致密,衝壓性能(néng)更優。(注:t在(zài)模具中一般代表厚度,例如模板的厚度(dù)、材料的厚度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性要求合理選材
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(lián),來源方便(biàn),經濟性好,以降低衝壓件的成本。
★衝壓模具的分(fèn)類
衝壓模具的分類,一般我們可(kě)以簡單的把它分為兩種(zhǒng),即工程模和連(lián)續模;
工程模又可以分(fèn)為複合模、拉伸模、鉚合模等,下麵簡單介(jiè)紹一下這些模具的結(jié)構和作用;
工(gōng)程模(mó):也稱為“單(dān)工序模”,是指在衝壓的一次行(háng)程中,隻能(néng)完成(chéng)一個衝壓工序的模具。這一工程打完了之後,需要人工或用機械手把產品從模(mó)具裏麵取(qǔ)出(chū)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(hòu)一個工序打(dǎ)完,整(zhěng)個產品才算完成。這種模(mó)具維修起來簡單,但生產起來費時費力,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複合下料、複合拉伸等(děng),這種模具結構和別的工程(chéng)模結構略有不(bú)同。其凸模(mó)(也稱為(wéi)公模或衝頭)設計在下模,其它幾塊(kuài)模板(bǎn)依(yī)次是下夾板(固定(dìng)凸模(mó)衝頭)、下止擋板和(hé)下脫料板(bǎn)(外脫),上模依次是母模(或刀口)、內脫(tuō)板和上墊板構成,內脫使用等(děng)高套筒掛在上墊板(bǎn)上麵,然後用打杆或彈簧頂(dǐng)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,不可以低(dī)於母模,要不然母模刀口(kǒu)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(cóng)母模裏麵頂出(chū)來(lái),一般如果材料比較厚的話,我們上麵裝的是氮氣(qì)彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一次行程過(guò)程中,在不同的(de)工(gōng)位上同時完成兩道或兩道以上(shàng)衝壓工序的模具,這種模具維修難度較大,需(xū)要經驗豐富(fù)的(de)鉗工師傅(fù)來操(cāo)作,但(dàn)是生產起來效率很(hěn)高,打得速度快的話一個小時可以生(shēng)產上千個產品,節省人工和(hé)時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在一套(tào)衝壓模具中,需(xū)要用到比較多的彈性材料,其中(zhōng)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(wān)、衝孔一般用普通的扁(biǎn)線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本(běn)要高一點;優力膠(jiāo)一般(bān)用於(yú)拉深模具、整形模具、或(huò)整(zhěng)平麵度用(yòng)。
拉深模具用優力膠非常不(bú)錯,當然也可以選(xuǎn)用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂變形就好了。優力膠的特點就是(shì)力量比(bǐ)較均衡,然而其壽命比較短,生產一段時間就可(kě)能裂(liè)掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較少用,通(tōng)常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括扁(biǎn)線彈簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料(liào)、壓料,彈簧力度的大小(xiǎo),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(xiǎo)了,有可能會(huì)造成產品變形、模具不脫料(liào)、產(chǎn)品不好從(cóng)模具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝頭容易磨(mó)損等各種問題。
扁線彈簧一般按顏(yán)色劃分為(wéi):棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量(liàng)也依次減(jiǎn)弱,顏色不同,力量大小就不同,壓縮量(liàng)也不(bú)同(tóng)。
有(yǒu)一個土方法可以計算彈簧的壓縮量,那是我剛(gāng)進廠學模具不久,對模具還不(bú)怎(zěn)麽懂,我師父教我的:事(shì)先測量(liàng)一(yī)下彈簧的總高度(dù),再把彈簧放(fàng)台虎鉗中(zhōng),鎖死,然後用(yòng)卡尺測量一下彈簧被夾死之後剩(shèng)下的長度(dù),再用彈簧的總長度減去(qù)這個數(shù),再(zài)除以總長度即可(kě),此方法任何彈簧通用,比如棕色彈簧長度為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60,結果(guǒ)等於0.24,這就是它的壓縮量。
彈簧按照不同生產次(cì)數,比如100萬(wàn)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(huáng)打壞了是可以換的),模具生產一段時間可能(néng)彈簧就沒力了,質量差一點的彈簧(huáng)還有可能斷在模具裏麵。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(kě)能(néng)就沒力了,當然(rán)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(suō)量(liàng)來計算的話,隻(zhī)能保證彈簧不打爆在模具裏(lǐ)麵(miàn)。模具(jù)壓得死一點,對產品平麵度也有好處。
具體的壓(yā)縮量如下表:
顏色 100次 50萬(wàn)次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈(dàn)簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈(dàn)簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈簧可以壓下去多少),彈簧(huáng)的(de)最大壓縮量(liàng)等於彈(dàn)簧的自(zì)由高度乘以彈簧的最大壓縮比,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(dàn)簧最(zuì)大可以壓下(xià)去14個毫(háo)米,它的最大行程是14個毫米(mǐ),模具的行(háng)程必須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就可(kě)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。
模具組立之前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的(de)壓(yā)縮量是否合適,這樣在試模的(de)時候才不用擔心模具會出問題、打爆等。