一站式精密五(wǔ)金(jīn)件(jiàn)加工製造
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★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金模具(jù)、五金衝壓模(mó)具,意思差不多都是一樣的(de)。是指(zhǐ)利(lì)用固(gù)定在衝床或壓力(lì)機上(shàng)的模具對金屬或非金屬板(bǎn)材施加一定的壓(yā)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(hé)格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種,我這裏(lǐ)主要(yào)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、外觀都基本一樣,沒什麽大的區別,因為能快速成(chéng)型,生產效率高,產品質量穩(wěn)定,精度符合要求,材料利用(yòng)率高,操作簡單、工人勞動強度低,對操(cāo)作工人技術要求不高,一般人隻要一進來(lái),跟著別人學(xué)習(xí)操作一兩天,很快就能上手,有的甚至(zhì)不用一兩天,幾分鍾(zhōng)就(jiù)能學會。如果是產線主機手,要(yào)學會(huì)操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等,都是(shì)一些很(hěn)簡單的活,有(yǒu)力氣(qì)、肯吃苦耐勞就行(háng)。
平時注意安全不要隨(suí)便往模具裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀(dāo)啊、其它工具等(děng)不要放模具裏邊,有模修來修過模具(專業(yè)術語:修模)之後,你打之前(qián)就要看好了,看(kàn)他們有沒有把東西忘記在模具裏麵,當然一般模修是不會犯這(zhè)樣的錯誤的,不過你也要注意一下。別(bié)把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷(shāng)著了,幹這(zhè)個切記注意安全,一不小心模具裏麵東西忘記(jì)拿出來了,衝(chōng)床打下來就有可(kě)能把模具打壞,萬一(yī)裏麵的(de)東西要是飛出(chū)來了?,人有可能也會受傷。
有時候叉車叉模具的(de)時候,沒叉好,模具掉下來了,這個時候千萬別用手去扶,讓遠一點,模具摔(shuāi)壞了(le)沒(méi)事,別把人砸到了;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、或與模具打交道(dào)經常容易出事,新人進廠特別(bié)要注意這些安全事項。
★衝壓(yā)模具的結構介紹
衝壓(yā)模具的(de)結構、衝模的(de)結構,模具結構大同小異,根據(jù)不同的產品特點及需求設計相應的模(mó)具,不同的模具結構,它的功能也不同,生產出來的產品也不同,總的來說有簡單的,有複雜的。但(dàn)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、入塊和標準件。
模具一般是由若幹模板和(hé)零件(jiàn)(我們稱之為入塊、或入子)還有(yǒu)標準件組裝(zhuāng)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(shì):
上模的模(mó)板有:
上托(tuō)板,上墊腳,上模座(UPU),上(shàng)墊板(UBU),上夾板(bǎn)(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下(xià)模的(de)模板(bǎn)有:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板(bǎn);
其(qí)它的比較不常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模板(bǎn),下脫料板,下止擋板,下夾板,公模,母(mǔ)模等;
一些模具(jù)零件有:
上模的入子,入塊:夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等;
下(xià)模的入子,入塊(kuài):下模入塊、下模刀(dāo)口等;
標準件:彈簧(huáng)、六角螺絲、止付(fù)螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料(liào)銷等;
非(fēi)標準件:外定位、內定位(wèi)、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(hào),一般是這樣寫的(de)(舉例(lì)):
工程模: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(dài)表總共有八套(從A-H,分別(bié)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,前麵的F代表年(nián)份,哪一年生產出來的模具,就用代表(biǎo)哪一年的編號說(shuō)明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年(nián)生產的模具F0125可以簡(jiǎn)稱:125模具,接(jiē)下(xià)來2011年生產的模具,則是G開頭,此時你再(zài)說125模具,那別人多半以(yǐ)為是G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入(rù)塊(kuài)90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後(hòu)麵用A和B來說明,那麽第(dì)一段的(de)夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二(èr)段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板(bǎn)入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它的編號,這(zhè)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
其它
編號 中文名稱 編號 中文(wén)名稱 M:銑(xǐ)床 U1U 上托板 UDE 上(shàng)模板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨(mó)床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上(shàng)墊板(bǎn) ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上(shàng)夾板 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:車床(chuáng) AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下(xià)墊板 - - LPD 下模(mó)座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托(tuō)板 - -
“-”代替的表示這(zhè)個編號不常見(jiàn)或很少用到
★衝壓常(cháng)用(yòng)材料(liào)及選用
衝壓所用材料的性質與(yǔ)衝壓生產(chǎn)的關係非常密(mì)切,其性質直接影響衝(chōng)壓工藝設(shè)計、衝壓件質量和產品使(shǐ)用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件生產成本。
在選定衝壓件(jiàn)的材料時(shí),不僅要考慮使用性能,還(hái)應滿足衝(chōng)壓(yā)加工和後(hòu)續工藝性(xìng)能(néng)要求。衝壓加工對材(cái)料的基本要求如(rú)下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於(yú)成型工序,比(bǐ)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,即應有良(liáng)好的抗破(pò)裂性、良好的貼模性和定形性,否則(zé)產品容易產生變(biàn)形、破裂(liè)等,造成修模的困難。對於分離工序,則要求材料具有一(yī)定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應光潔平整,無(wú)缺陷損傷。表麵質量好的材料,成型時(shí)不易破(pò)裂,不易擦(cā)傷模具,製件(jiàn)的表麵質量也好。
3、材料的厚度公差應符合(hé)國家標準(zhǔn)
因為一定的模(mó)具間隙僅適用於一定厚度範圍的材(cái)料,若材料厚度公差太(tài)大;不僅直接影響製件的質量,還可能(néng)導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中,有可能因厚度(dù)正偏(piān)差過大而引(yǐn)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(zuì)常用的(de)材料是金屬材(cái)料(包括黑(hēi)色金屬和(hé)有色金(jīn)屬),但有時也用非金(jīn)屬材料(liào)。其中黑色金屬主要有(yǒu)普通碳素結構鋼、優質碳(tàn)素(sù)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(lǚ)等;非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖(xiān)維板和雲母等。
衝壓用(yòng)金屬材料的供應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料(liào)可用於工程模(mó)的生產,帶料(卷料)用於連續模的生產,也可以用於工程模的生產。板料的尺寸較大(dà),可用(yòng)於大型(xíng)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(xiǎo)型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度(dù),展開長度可達幾十米(mǐ),成卷狀供應,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(guī)格和性能,可查閱有關手冊和標準(zhǔn)。
2、衝壓材料(liào)的合理(lǐ)選(xuǎn)用
衝(chōng)壓材料的選用要(yào)考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性(xìng)等。
(1)按衝壓件的使(shǐ)用要求合理選材
所選材料應能使(shǐ)衝壓件在機(jī)器或部件中正常工作,並具有一定的使用壽命。為此,應(yīng)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、耐蝕性和耐熱性等力(lì)方麵的要求(qiú)。
(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(qí)衝壓工藝的要求,穩(wěn)定地成(chéng)形(xíng)出不至於開裂或起(qǐ)皺的合格產品,這是最基本也是最重要的選材要求。為此,可用以下方法合理選材。
①試衝。根據以往的生產經驗(yàn)及可能條件,選(xuǎn)擇幾種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的基(jī)礎上,把衝壓成型時的最大變形程度(dù)與板料衝壓成型(xíng)性能所允(yǔn)許采用的極限變形(xíng)程度進行對比(bǐ),並以此(cǐ)作為依據,選(xuǎn)取適合於該種零件衝壓工藝要求的板材。
另外,同一種牌號或(huò)同一厚度的(de)板材,還有冷軋和熱軋之分。我國國產板材中,厚板( 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(bǐ),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(yā)性(xìng)能更優。(注(zhù):t在模(mó)具中一般代表厚度,例(lì)如模板的厚度、材料(liào)的厚度均可以用t來表示(shì)。)
(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,來(lái)源方便,經濟性好,以降低衝(chōng)壓件的成本(běn)。
★衝壓模具(jù)的分類
衝壓(yā)模具的分類(lèi),一般我們可(kě)以簡單的把它分(fèn)為兩種,即工程(chéng)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(yī)下這些模具的結構和作用;
工程模:也稱(chēng)為“單工序模”,是指在衝壓的(de)一次行程中,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。這種模具維修起來簡單,但生產起來費時費力,需要花費較(jiào)多的人工和時間成本,產品(pǐn)報廢率較高(gāo)。
複合模(mó):常見的複合模(mó)具結構有有複合下料、複合拉伸等,這種模具(jù)結構和別(bié)的工程模結構略有不(bú)同。其凸模(也稱(chēng)為公模或衝頭)設計在下模,其它幾塊模板依次是下夾板(固定(dìng)凸(tū)模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模(mó)依次是母模(或刀口(kǒu))、內脫(tuō)板和上墊板構成,內(nèi)脫(tuō)使用等高套筒掛在上墊板(bǎn)上麵,然後用打杆或彈簧(huáng)頂著。比如用(yòng)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(mó)刀口容易崩(bēng)掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,才(cái)能把產品(pǐn)從母模裏麵頂出來,一般如果材料比較厚的話,我們上麵(miàn)裝的是氮氣彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在(zài)衝壓(yā)的一次行(háng)程(chéng)過程中,在不同的工(gōng)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,需要經驗豐富的鉗工師傅來操作,但是生產起來效率很(hěn)高,打得速度快的話一個(gè)小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
在一套衝壓模具中,需要用到比較多的(de)彈性(xìng)材料(liào),其中包括各種不同規格的彈(dàn)簧、優力膠、氮氣彈簧(huáng)等,按照不同的需要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就(jiù)可以(yǐ)了,比如棕(zōng)色彈簧(huáng),也稱為咖啡色彈簧;如果力量不夠就加(jiā)氮氣彈簧,當然成本要高一點;優力膠(jiāo)一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵(miàn)度用。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然也可以選用(yòng)氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃(huáng)色彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂(dǐng)出印子(zǐ)、頂變形就好了。優(yōu)力膠的(de)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、不行了、萎(wěi)掉了(le),因此一般比較(jiào)少用,通常比較常用氮氣彈簧。整平(píng)麵(miàn)度優力膠用的多。
彈(dàn)簧包括(kuò)扁線彈簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關係著模具生產是(shì)否順利、打出來的產品(pǐn)是否合格等。彈簧(huáng)力量小(xiǎo)了(le),有可能會造(zào)成產(chǎn)品變形、模具不(bú)脫料、產品不好從模具裏麵(miàn)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(yán)色劃分為:棕色、綠色、紅(hóng)色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色不同,力量大(dà)小就不(bú)同,壓縮量也不同。
有一個(gè)土方法可以計算(suàn)彈簧的(de)壓縮量,那是(shì)我(wǒ)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(de)總高度(dù),再把彈簧放(fàng)台虎鉗中(zhōng),鎖死,然後用卡尺測量(liàng)一下彈簧被夾死之後(hòu)剩下的長度,再用彈簧的總長度減去這個數,再除以(yǐ)總長度即可,此方法任何彈簧(huáng)通用,比如棕(zōng)色彈簧(huáng)長度為60mm,被虎鉗夾死(sǐ)後應該還剩下45.6左右,然後你(nǐ)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(de)壓縮量。
彈簧(huáng)按照不同生產次數,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(yuè)短(duǎn)(當然彈簧(huáng)打壞(huài)了是可以換的),模具生產一段時(shí)間可(kě)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(cì)來計算彈簧的壓縮量,也就是說(shuō)模具打30萬次彈簧可能就沒力了,當然一般的衝壓模具壽命(mìng)都沒那麽長,也可以按(àn)最大壓縮(suō)量來計算,按最大壓縮量來(lái)計算的話,隻能(néng)保證彈(dàn)簧不(bú)打爆在模(mó)具裏麵。模具壓得(dé)死一點,對產品平麵(miàn)度也有好處。
具體的(de)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(dàn)簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈簧可以壓(yā)下去多少),彈簧的最大壓縮量等(děng)於彈簧的自由(yóu)高度乘以彈簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度(dù)為60mm,那麽它的最大壓縮(suō)量為:60*24%約等於(yú)14,這根彈簧最大可(kě)以壓下去14個(gè)毫米,它(tā)的最(zuì)大(dà)行程(chéng)是14個毫米,模具的行程必須小於14個(gè)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,或模具打爆,衝床壓不下(xià)去等。
模具組立之前,也(yě)就是(shì)裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓縮量是否合適,這樣在試(shì)模的時候才不(bú)用擔心模具(jù)會出問題、打爆等。