★衝壓(yā)模具的概念
衝(chōng)壓模具(jù),也稱衝模、五(wǔ)金模(mó)具、五金衝壓模具,意思差不多都是一樣的。是指利用(yòng)固定在衝床或壓力機(jī)上的(de)模具對金屬或非金屬板材施(shī)加一定(dìng)的壓(yā)力(lì),使材(cái)料產生分離或成型,從而獲得(dé)一定尺寸要求、外觀質量合格的零(líng)件的壓力加工方(fāng)法。模具分為很多種,我這裏主要是針對我熟悉的(de)五金衝壓模具來講。
通過模具加工出來的產品(pǐn),尺(chǐ)寸、外觀都基本一樣(yàng),沒什麽大的區別,因為能快速成型,生產效率高,產品質量穩定,精度符合要求,材料利用率高,操作簡單、工人(rén)勞動強度低,對操作工人技(jì)術要求不高,一(yī)般人隻要一進來,跟著別人學習操作一兩天(tiān),很快就能上手,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、送料(liào)機、整平機(jī)、拆模架模等,都是一些很簡單的活,有力(lì)氣(qì)、肯吃苦耐勞就行。
平時注意安(ān)全不要隨便往模具裏麵放任何的東西在裏麵,扳(bān)手啊、剪(jiǎn)刀啊(ā)、其(qí)它工具等(děng)不要放模具裏邊,有模修來(lái)修過模具(專業(yè)術語:修(xiū)模)之後,你打之前就要看好了,看他們有沒有把東西忘記在模具裏麵,當然一般模修是(shì)不會犯這樣的錯誤(wù)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(miàn)東西忘記(jì)拿出來了,衝(chōng)床打下來就有可能把模具打壞,萬(wàn)一(yī)裏麵的東(dōng)西(xī)要是飛出來了?,人有(yǒu)可能也會受傷。
有時候叉車(chē)叉模具的時候,沒叉好(hǎo),模具掉下來了,這個時候千萬別用手去扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車吊模具的(de)時候也要注意離模具遠(yuǎn)一點,小心模具晃過(guò)來碰著了就不好了。
搞(gǎo)模具這行、或與模具(jù)打交道經常容(róng)易出事,新人進廠(chǎng)特別要注意這些安全事(shì)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(qiú)設計相應的模具(jù),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(tóng),總的來說有簡(jiǎn)單的,有複雜的。但是不管(guǎn)結構怎麽(me)複雜,它的基本結構是不變(biàn)的,無外乎是若(ruò)幹個模板、入塊和標準件。
模具(jù)一般是由若幹模板(bǎn)和零件(我們(men)稱之(zhī)為入塊、或入子)還有標準件組裝(zhuāng)而成。
一般(bān)的衝(chōng)壓模具(jù)結(jié)構,具體的模板從上到下(包括代(dài)碼編號)是:
上模的模板有:
上托板,上墊腳,上模座(UPU),上(shàng)墊板(UBU),上(shàng)夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的(de)模板(bǎn)有:
下(xià)模板(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,下止擋板,下夾板,公模,母(mǔ)模(mó)等;
一些模具零件有:
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(sī)、止付螺(luó)絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用(yòng)銷、頂料銷等(děng);
非標(biāo)準件:外定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的(de)編號
衝(chōng)壓模具(jù)編號,一般是這樣寫的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模(mó):90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代表工程(chéng)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(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代表模具編號,前麵(miàn)的(de)F代表年份,哪一年生產出來的模(mó)具,就用代表哪一(yī)年的編號說(shuō)明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年生產的模具F0125可以簡稱:125模具,接下來2011年生產的模具(jù),則是G開頭,此時你再說(shuō)125模具,那別人多半以(yǐ)為是G0125模(mó)具了。
其(qí)它的比如上夾板(PHU),編號(hào)則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩段的話,則在(zài)90-KNMF0125SAAPHU編號(hào)後麵(miàn)用A和B來(lái)說明,那麽第一段的夾(jiá)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(jiě)釋(shì)到的,簡單做一(yī)下說明:
一套完(wán)整的衝壓模具結構從上到下應該是(shì):
加工代號
模板
其它(tā)
編號 中(zhōng)文名稱(chēng) 編(biān)號 中文名稱 M:銑床 U1U 上(shàng)托板 UDE 上模板 G:磨(mó)床 U2U 上墊腳 PS2 下脫(tuō)料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊(diàn)板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾(jiá)板 PHP 夾板入塊 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(zuàn)床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊(diàn)腳 - - B1D 下(xià)托(tuō)板 - -
“-”代替(tì)的表示這個編號不常見或很少用到
★衝壓常用材料及選用
衝壓所用材料的(de)性(xìng)質與衝壓生產的關係(xì)非常密(mì)切,其(qí)性質直接影響衝壓工藝設計、衝(chōng)壓件質量和(hé)產(chǎn)品使用壽命(mìng),還影響組(zǔ)織均衡生產和衝壓件生產成本。
在選定衝壓件的材料時(shí),不僅要考慮使用性能,還應滿足衝(chōng)壓加工和後續(xù)工藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要求如下。
1、具有良好的衝壓成(chéng)型性能(néng)
對於成型工序,比如拉伸、折彎、打(dǎ)段差、凸包(bāo)等,材料應具(jù)有良好的衝壓成型性能,即應有良好的抗破裂(liè)性、良好的貼模性(xìng)和定(dìng)形性,否則產品容易產生變形、破(pò)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(de)表麵質量
材料表麵應光潔平整,無缺陷損傷。表麵質量好的材料,成型時不易破裂(liè),不易擦傷模具(jù),製件的表麵質(zhì)量也(yě)好。
3、材料的厚度公差應符(fú)合國(guó)家標準
因為一定的(de)模具間隙僅適用於一(yī)定厚度範圍的材料,若(ruò)材料厚度公差太大;不僅直接影響製(zhì)件(jiàn)的質量,還可能導(dǎo)致廢品的出現。在校(xiào)正彎(wān)曲、整形(xíng)等工序中,有可能(néng)因厚度正偏差過大而引起模具或壓力機的損壞。
衝壓常(cháng)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(yǒu)色金屬),但有時也用非金屬材料(liào)。其中黑色金屬主要有普通碳素結構(gòu)鋼、優(yōu)質碳素結(jié)構鋼、合金結構鋼、碳素(sù)工(gōng)具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金屬主要有(yǒu)純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金(jīn)屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝壓(yā)用金屬材料的供應(yīng)狀態一般是各種(zhǒng)規格(gé)的板料和帶料。板料可用於工程模的生產(chǎn),帶料(liào)(卷料)用於(yú)連(lián)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(yě)可以將(jiāng)板料按排樣尺寸剪裁(cái)成(chéng)條料後用於中小型零件(jiàn)的衝壓;帶(dài)料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度可達幾十米,成卷狀供應,適應於連續模大批量生(shēng)產的自(zì)動送料。
關於各種材料的牌號、規格和性能,可查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓材料(liào)的選用要(yào)考慮(lǜ)衝壓件的使用要求、衝壓工藝要(yào)求及經濟性等。
(1)按衝壓件的(de)使用要(yào)求合理選材
所選材料應能使衝壓件在機器或部件中正常工(gōng)作,並具有一定(dìng)的使(shǐ)用壽命。為此,應根據衝壓件的使用條件,使所選材料滿足相(xiàng)應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對於任何(hé)一種衝壓件,所選的材料應能按照其衝壓工藝的要求,穩定地成(chéng)形出不至(zhì)於(yú)開(kāi)裂或起皺的合格產品,這是最基本也是最(zuì)重要的選材要(yào)求。為此,可用(yòng)以下方法合理選材。
①試衝。根據以往的生產經驗及可能(néng)條件,選擇幾種基本能滿足衝壓件使(shǐ)用要求的板料進行試衝,最後選擇(zé)沒有開裂或皺(zhòu)折的、其廢品率低的(de)一種(zhǒng)。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限變形程度進行對比,並以此作為依據,選取適合於該種(zhǒng)零件衝壓工(gōng)藝要求的板材。
另外,同一(yī)種牌號或同一厚度的板材,還有冷軋(zhá)和熱(rè)軋之分。我國國產(chǎn)板材中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也(yě)有熱軋板)。與熱軋板相比,冷(lěng)軋(zhá)板尺寸(cùn)精確,偏差小,
表(biǎo)麵缺陷少(shǎo),光亮,內部組織致密,衝壓(yā)性能更優。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模(mó)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(zú)使用性能及衝(chōng)壓工藝要求的前(qián)提下,盡量價格低廉,來源方便,經濟性好,以降(jiàng)低衝壓件的成本。
★衝壓模具(jù)的分類
衝壓模具的分類,一般我們(men)可以簡(jiǎn)單的把它分為兩種,即工程模和連續模;
工程(chéng)模又(yòu)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用;
工(gōng)程模:也稱為(wéi)“單工序模”,是指在衝(chōng)壓的一次行程中,隻(zhī)能完成一個衝壓工(gōng)序的模具。這一工程打完了(le)之後,需要人工或用機械手(shǒu)把產品從模具裏麵取出來,然後放到下一站的(de)模具裏麵繼續生產,直到(dào)模具的(de)最後一個(gè)工序打完,整個產品才算完成。這種模具維修起來簡單,但(dàn)生(shēng)產(chǎn)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,這種模具結構和別的工程模結構略有不同。其(qí)凸模(也稱為公模(mó)或衝(chōng)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(tuō)料板(外脫),上模(mó)依次(cì)是母模(或刀口)、內脫板和上(shàng)墊板(bǎn)構成,內脫(tuō)使用等高套筒掛在上(shàng)墊板上(shàng)麵,然後用打杆或彈簧頂著。比如(rú)用來下料的複合模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可以低於母模,要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,才能把產品從母模裏麵(miàn)頂出來,一般如果材(cái)料比較厚的話,我們上麵裝的(de)是氮氣彈簧。
連續模:也稱“級進(jìn)模(mó)”,是指在(zài)衝壓的一(yī)次行程過程中,在不同的工位上同時完成兩道或兩道(dào)以上衝壓工序的(de)模具,這種模具維修難度較大,需要經驗豐富的(de)鉗工師傅來操作,但是生產起來效率(lǜ)很高,打得速度快的話一個小時(shí)可(kě)以生(shēng)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
在一套衝壓模具中,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、氮氣彈簧等,按照不同的需要選用(yòng)不同的(de)彈性(xìng)材料。像折彎、衝孔一(yī)般用普通的扁線彈簧就可以了(le),比如棕色彈簧,也(yě)稱為咖啡色(sè)彈簧(huáng);如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高一點;優力膠(jiāo)一般(bān)用於拉深(shēn)模具、整形模具、或(huò)整平麵度用。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然也可(kě)以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈(dàn)簧,隻(zhī)要可以脫料、不把產品頂出印子、頂(dǐng)變形就好了。優力(lì)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(jiān)就可能裂掉了、不行了、萎掉了(le),因(yīn)此一(yī)般比較少用,通常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠(jiāo)用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈(dàn)簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關係著模具生產是否順利、打出來的產(chǎn)品是否合格等。彈簧力量小(xiǎo)了,有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝頭(tóu)容易磨損等各種問題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色(sè)、紅色、藍色、黃色,力量也依次(cì)減弱,顏(yán)色不同,力量大小就不同,壓縮量(liàng)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(dǒng),我師父教我的:事先測量一下(xià)彈(dàn)簧的(de)總高度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖死,然後用(yòng)卡尺測量一下彈簧被夾死之後剩下的長度,再(zài)用彈簧的總長度減去這個(gè)數,再除以總長度即可,此方法任何彈簧通用,比如棕色彈簧長度為60mm,被虎鉗夾死後應該還剩(shèng)下45.6左右,然後你再用60減去45.6等於(yú)14.4,再用14.4除以60,結果等(děng)於(yú)0.24,這就(jiù)是它的壓縮量。
彈簧按照不同生產次數,比如100萬次、50萬次(cì)、30萬次,壓(yā)縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具壽命也就越(yuè)短(當然彈(dàn)簧打壞(huài)了是可以換的),模具(jù)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30萬次來計算彈簧的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈(dàn)簧可能就(jiù)沒力了,當然一般的衝壓模具壽命都沒那麽長,也可以按最(zuì)大壓縮量來計算(suàn),按最(zuì)大壓(yā)縮量來計算的話,隻能保證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點,對產品平麵(miàn)度也有好處。
具體(tǐ)的壓縮量如下(xià)表:
顏色 100次 50萬(wàn)次 30萬次 最大壓縮量(liàng) 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 40% 45% 50% 58%
最大壓(yā)縮量(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(gāo)度乘以彈簧的最大(dà)壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它(tā)的最大壓縮量為:60*24%約等於14,這根彈(dàn)簧最大可以壓下(xià)去14個(gè)毫米(mǐ),它(tā)的最大行程是14個毫米,模具的行程必須小於14個毫米(mǐ),超過14個毫米,彈(dàn)簧就可能(néng)會失效、變形,還有可能打斷在模具裏麵(miàn),或模具打爆(bào),衝床壓不下去等。
模具組立之前,也就是裝模之前,必(bì)須先計算一下彈簧的壓縮量是(shì)否合適,這樣在試模的(de)時候才不(bú)用擔心模具會出問題、打爆等。