★衝壓模具的概念(niàn)
衝(chōng)壓模具,也稱衝模、五金模具、五金(jīn)衝壓模具,意思差不多(duō)都是一樣的。是(shì)指(zhǐ)利用固定(dìng)在衝床或壓力機上的模具對(duì)金(jīn)屬或非金屬板(bǎn)材施加一定的壓力,使材料產生分離或成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種,我這裏主要是針對(duì)我(wǒ)熟悉的五金衝壓模具來講。
通過(guò)模具加工出來的產品,尺(chǐ)寸、外觀都基本一樣,沒什麽大的區別,因為能快速成(chéng)型,生產(chǎn)效率高,產品質量(liàng)穩定,精度符合要求,材料利用率高,操作簡單、工人(rén)勞(láo)動強度低,對操作工人技術要求不高,一般人隻要(yào)一進來(lái),跟著別人學習操作一兩天,很快就能上手,有的(de)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(cāo)作衝床、送(sòng)料機、整(zhěng)平機、拆模架模等,都是一些很簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行(háng)。
平時注意安全不要隨便往模具裏(lǐ)麵放任(rèn)何的東西在(zài)裏麵,扳(bān)手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏邊,有(yǒu)模修來修過模(mó)具(專業術(shù)語:修模)之後,你打之(zhī)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。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏(lǐ)傷著了,幹(gàn)這個切記注意安全,一不小心(xīn)模具裏麵東西忘記拿出來了,衝(chōng)床打(dǎ)下來就有(yǒu)可能把模具打壞,萬(wàn)一裏麵的東(dōng)西要是飛出來了?,人有可能也會受傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下來了,這個時候千萬別用手去(qù)扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車吊模具的時(shí)候也要注(zhù)意離模具遠一點,小心模具晃過來碰著了就(jiù)不好了。
搞模具這行、或與模具打交道經(jīng)常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全事(shì)項。
★衝壓模具的結(jié)構介紹
衝壓模具的結構、衝(chōng)模(mó)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的模具,不同(tóng)的模具(jù)結構,它的功能(néng)也不同,生產出來的產品也不同(tóng),總的來說有簡單的,有複(fù)雜的(de)。但是不管結構怎麽複雜,它的基本結構是不變的,無外乎是若幹個模板(bǎn)、入塊和(hé)標準件。
模具一般是由(yóu)若幹模板和零件(我們稱之(zhī)為入塊、或(huò)入子)還有標準件組裝而成。
一般的衝壓模具結構,具體的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上模的模板有:
上托板,上墊(diàn)腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有:
下模(mó)板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板;
其它的比較不常用(yòng)的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板(bǎn),下止擋板,下夾板,公模,母模等;
一些(xiē)模具零件有:
上模的(de)入子,入(rù)塊:夾板(bǎn)入塊、脫(tuō)料板入塊、衝(chōng)頭等;
下模的入子(zǐ),入(rù)塊:下模(mó)入塊、下模(mó)刀口等(děng);
標準件:彈簧、六角螺絲、止付(fù)螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩(liǎng)用銷、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定位(wèi)、節距定(dìng)位、外限位柱、內(nèi)限(xiàn)位柱等;
★衝壓模(mó)具的編號
衝壓模具編號,一般是這樣寫的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後(hòu)麵的RAH,R代表(biǎo)工程模(mó),H代表總共有八套(從A-H,分(fèn)別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或RBB代(dài)表鉚合模,比如鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代(dài)表模具編號,前麵的F代表年份,哪一年生產出來的模具,就用代(dài)表哪(nǎ)一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年(nián),那麽2010年生(shēng)產的模具(jù)F0125可(kě)以簡稱:125模具(jù),接下來2011年(nián)生(shēng)產的模具,則是G開頭,此時你再說125模具,那別人多半以為是G0125模具了。
其它的(de)比如(rú)上夾板(PHU),編號則是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(lái)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
關於其它的編號,這裏沒有(yǒu)解釋到的,簡單做一下說明(míng):
一套完整的(de)衝壓模具結構從上到下應該是:
加工代號
模板
其它
編號(hào) 中文名稱 編號 中文名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨(mó)床 UPU 上(shàng)模(mó)座 PH2 下(xià)夾板 WC:線切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋(dǎng)板 UDP 上模板入塊 HT:熱處(chù)理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽床(chuáng) DIE 下模板 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(chōng)壓常用材料及選用
衝壓所用材(cái)料的性質與(yǔ)衝壓生產的關(guān)係非常密切,其性質直接影響衝壓工藝設(shè)計、衝(chōng)壓件(jiàn)質量和(hé)產品使用壽(shòu)命,還影響組織均衡生產和衝壓件生產成本。
在(zài)選定衝壓件的材料(liào)時,不僅要考慮使用性能,還(hái)應滿(mǎn)足衝壓加工和(hé)後續工藝性能要求。衝壓加工(gōng)對材料的基(jī)本要求(qiú)如下。
1、具有良好的衝壓成型性能(néng)
對於成型工序,比如拉伸(shēn)、折彎、打(dǎ)段差、凸包等(děng),材料應具有良好的衝壓成型性(xìng)能,即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形(xíng)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,則要求材料具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應(yīng)光潔平(píng)整,無缺陷損傷。表麵質量好(hǎo)的材料,成型時不易(yì)破裂,不易擦傷模具(jù),製件的表麵質(zhì)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適用於一定厚度範(fàn)圍(wéi)的(de)材料,若材料厚度公(gōng)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。在(zài)校正彎曲、整形等工序中,有可能因厚度正偏差過大而引起(qǐ)模具(jù)或壓力機的損壞(huài)。
衝壓常用材料及選用
1、衝(chōng)壓(yā)常用材料
衝壓生產中最常用的(de)材料是(shì)金屬材料(包括黑色金屬和(hé)有色金屬(shǔ)),但有時也用非金屬材料。其(qí)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(gāng)、電(diàn)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(wéi)板和雲母等。
衝壓(yā)用金屬(shǔ)材料的供應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工程模(mó)的生產,帶(dài)料(卷料(liào))用(yòng)於連(lián)續模的生產(chǎn),也可(kě)以用於工程模的生產。板(bǎn)料的尺寸(cùn)較大,可用於大型零件的衝壓,也可以將板(bǎn)料按排樣尺寸(cùn)剪裁成條料後用於(yú)中小型零件的(de)衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度可達幾十米(mǐ),成卷(juàn)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(chá)閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝(chōng)壓材料的選用要考慮衝壓件的使(shǐ)用要(yào)求、衝壓工藝要(yào)求及(jí)經濟(jì)性等。
(1)按衝(chōng)壓件的使用要求合理選材
所選(xuǎn)材料應能使(shǐ)衝壓件在機器(qì)或部件中正常工作,並具有一定的使用壽命。為此(cǐ),應根據(jù)衝(chōng)壓件的使用條件,使所選(xuǎn)材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性(xìng)和耐熱性等(děng)力(lì)方麵(miàn)的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對於任何一種衝壓件,所選的材料應能按照其衝壓工藝(yì)的要求,穩定地成形出不至於開裂或起皺的合格產品,這是最基本也是最重要的選材要求。為此(cǐ),可用以下方(fāng)法合理選材。
①試衝。根據以往的生產經驗及(jí)可(kě)能條件,選擇幾種(zhǒng)基本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試衝,最後選(xuǎn)擇沒有開裂(liè)或(huò)皺(zhòu)折的、其廢(fèi)品率低的(de)一種。這種方法結果比較直觀,但帶有較(jiào)大的(de) 盲目(mù)性。
②分析與對比。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)所允許采用的(de)極限變形程度進(jìn)行對(duì)比,並以此作為(wéi)依據,選取適合於該種零件衝壓工藝要求的板材。
另外,同一種牌(pái)號或同一厚度的板材,還有冷軋和熱軋之分。我國(guó)國(guó)產板材中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷(lěng)軋板(也有熱軋板)。與熱軋板相比,冷軋板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光(guāng)亮,內部組織致密,衝壓性能更優。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模板的(de)厚(hòu)度、材料的厚度均(jun1)可以用t來表示。)
(3)按經濟性要求(qiú)合理選材
所選材料(liào)應在滿足使用性能及衝壓工藝要(yào)求的前提下,盡量價(jià)格低廉(lián),來源方便,經(jīng)濟性(xìng)好,以降(jiàng)低衝壓件的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模(mó)具的分類(lèi),一般我們可以簡單的把(bǎ)它分為兩(liǎng)種,即工程模和連(lián)續模;
工程模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模(mó)等,下麵簡單(dān)介紹一下這些模具的結構和(hé)作用;
工程模:也稱為“單(dān)工序模(mó)”,是指在衝壓的一(yī)次行(háng)程中,隻能完成一個衝(chōng)壓(yā)工序的模(mó)具。這一工程打完了之後,需要人(rén)工(gōng)或用機(jī)械手把產品從模具裏麵取出來,然後放到下一站的模具裏(lǐ)麵繼續生產,直到模具的最後一個工序打完,整個產品才算完成。這種模(mó)具維修起來簡單,但生產起(qǐ)來費時費力,需要花費較多的人工(gōng)和時間成本,產品報(bào)廢率較高。
複合模:常見的複合(hé)模具結構有有複合下料、複合拉伸等,這種模具結構和別的工程模結構略(luè)有不同。其凸模(也稱為公模(mó)或衝頭)設計在下模,其它幾塊模板(bǎn)依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和(hé)下脫料板(外脫),上模依次是母(mǔ)模(或刀口)、內脫板和上墊板(bǎn)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即可,不可以低於母模(mó),要不然母模刀口容(róng)易(yì)崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,才能把產品從母模裏(lǐ)麵頂出來(lái),一般如果(guǒ)材料比較厚的話,我們(men)上麵裝的(de)是氮氣彈簧(huáng)。
連續模:也稱“級進模”,是指在衝壓(yā)的一次行程過程(chéng)中,在不同(tóng)的工位上同時完成兩(liǎng)道或兩道以上衝壓工序的模具,這種模具維修難度較大,需要經驗豐(fēng)富的鉗工(gōng)師傅來操作,但是生產起來效率很高,打得速度快的話一個小時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。
★彈簧的壓縮量和計算
在一套衝壓模具中,需要用到比較多的彈性材料,其中包括(kuò)各種(zhǒng)不(bú)同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等,按照不同的(de)需要選用不同的彈性材(cái)料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了,比如棕色(sè)彈簧,也稱為咖啡(fēi)色彈簧;如果力量不夠就加氮氣(qì)彈簧,當然成本要高一點;優力膠(jiāo)一般用(yòng)於拉(lā)深模具、整(zhěng)形模具、或整平(píng)麵度用(yòng)。
拉深模具用優力膠(jiāo)非常(cháng)不錯(cuò),當然也(yě)可以選用氮(dàn)氣彈簧。其(qí)他的像(xiàng)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,生產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較少用,通常比較常用氮氣彈簧(huáng)。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括扁線(xiàn)彈簧、線(xiàn)簧等,彈簧的目的(de)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)來的產品是否合格等。彈簧力量小了,有可能會造成產品(pǐn)變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿(ná)出來、帶料,刀口、衝頭容易磨損等各種問題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕(zōng)色、綠色、紅(hóng)色、藍色(sè)、黃色,力量也(yě)依次減弱,顏色不同,力量大小就不同(tóng),壓縮(suō)量也(yě)不同。
有(yǒu)一個土方法可以計算彈簧(huáng)的壓縮量,那是我(wǒ)剛進廠學模(mó)具不(bú)久,對(duì)模具還不(bú)怎麽懂,我(wǒ)師父教(jiāo)我的(de):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(huáng)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(dàn)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(qù)45.6等於14.4,再用14.4除以60,結果等於0.24,這(zhè)就是它的壓縮量。
彈簧按照不同生產次數,比如100萬次、50萬次、30萬次(cì),壓縮量選的越大,彈(dàn)簧壽命越短(duǎn),模具壽命也就越(yuè)短(當然彈簧打壞(huài)了是可以換的),模具生產一(yī)段時間可能彈簧就沒力(lì)了,質(zhì)量差一點的彈簧還有可(kě)能(néng)斷在模具裏麵。一般按照30萬(wàn)次來計(jì)算彈簧的壓縮(suō)量,也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了,當然一般的衝壓模具壽(shòu)命都沒那麽長,也可以按最大壓縮量來計算,按最大壓縮量來計算(suàn)的話(huà),隻能保(bǎo)證(zhèng)彈簧不打爆在模具裏麵(miàn)。模具(jù)壓(yā)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(cì) 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈(dàn)簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈簧(huáng) 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(sè)彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈簧可以壓下去多少(shǎo)),彈(dàn)簧的最大壓縮量等(děng)於(yú)彈簧的自由高度乘(chéng)以彈簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的(de)最大壓縮量為:60*24%約等於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(mó)具打爆,衝床(chuáng)壓(yā)不下去等。
模(mó)具組立之前(qián),也就是裝模之前,必(bì)須(xū)先計算一下彈(dàn)簧的壓縮量是否合(hé)適,這樣在試模的時候才不用(yòng)擔心模具會出問(wèn)題、打爆等。