★衝壓模具(jù)的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金(jīn)模具、五金衝壓模具,意(yì)思差不多(duō)都是一樣(yàng)的。是(shì)指利用固定在衝床或壓力機上的模具對金屬或(huò)非(fēi)金(jīn)屬板材施加一定的壓力,使(shǐ)材料產生分離(lí)或(huò)成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓(yā)力加工(gōng)方法。模具分為很多種(zhǒng),我這裏主要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、工人勞動強(qiáng)度低,對操作工人技術要求不高,一般人隻(zhī)要一(yī)進來,跟(gēn)著別(bié)人學習操作一兩天,很快(kuài)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、肯吃苦耐勞(láo)就行。
平時注意安全不要隨便往模具(jù)裏麵放任何的東(dōng)西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏邊,有模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打(dǎ)之前就要看好了,看(kàn)他們有(yǒu)沒有把東西忘記在模具裏麵,當然一般模修是不會(huì)犯這樣的錯誤的(de),不過你(nǐ)也要注意一下。別把模具打壞了、或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,衝床打下來就有(yǒu)可(kě)能把模具打壞,萬一裏麵的東西(xī)要是飛出來了?,人(rén)有可能(néng)也會受傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模(mó)具掉下來了,這個時候千萬別用手去扶,讓遠一點,模具摔(shuāi)壞了沒事,別把人砸到了;天(tiān)車吊模具的時候也(yě)要注意離模具遠一(yī)點,小心模具晃過來碰著了就不好了(le)。
搞模具這行、或與模具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全事項。
★衝壓模(mó)具的(de)結構介紹
衝壓模具的結構、衝模的結(jié)構,模具結(jié)構大同小異,根據不(bú)同的產品特點及需求設計(jì)相應的模具,不同的模具結構,它的功(gōng)能也不同,生產出來(lái)的產品(pǐn)也不同,總的來說有簡單的,有複雜的。但是(shì)不管結構怎麽複雜,它的基(jī)本結構是(shì)不變的,無外乎是若幹個模板、入(rù)塊和標準件。
模具(jù)一(yī)般是由若幹模板和零件(我們稱之為入塊(kuài)、或入子)還(hái)有標準件組裝而成。
一般的衝壓模(mó)具結構,具體的(de)模板(bǎn)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:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下(xià)墊(diàn)腳,下(xià)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(xià)止(zhǐ)擋板,下夾板,公模,母模等;
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(xià)模的入子,入塊:下模入塊(kuài)、下模刀口等;
標準件:彈簧(huáng)、六角螺(luó)絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂(dǐng)料銷等;
非標準件:外定位、內定位、節(jiē)距定位、外限(xiàn)位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具(jù)編號,一般是這樣寫的(舉例):
工(gōng)程模(mó):90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連(lián)續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後(hòu)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(luó)柱、鉚(mǎo)彈(dàn)片等;
SAA、SBB中的S代表連(lián)續模,0125代表模具編號,前麵的(de)F代表年份,哪一年生產出來的模具,就(jiù)用代表哪一年的編號說明,如(rú):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(lái)2011年生產的模具,則是G開頭,此時你再說125模(mó)具,那別人多半以為是G0125模(mó)具(jù)了。
其它的比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入(rù)塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個(gè)連續模(mó)有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵(miàn)用A和B來說明,那麽第一段的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二(èr)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(hào),這裏沒有解釋到的,簡單做一下說明:
一套完整的衝壓模具結構從上到下(xià)應該是:
加工代號
模板
其它
編號 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(diàn)腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾(jiá)板 PHP 夾(jiá)板入塊 Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入(rù)塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上模(mó)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(diàn)腳 - - B1D 下托(tuō)板 - -
“-”代替的表示這個編號不常見或很少用到
★衝壓常用材料及選用
衝壓所用材料的性質與衝壓生產的關(guān)係非常密切,其性質直接(jiē)影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產(chǎn)品使用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件生產(chǎn)成本。
在選定衝壓件的材料時,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求。衝壓加工對材料的基本(běn)要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成型工(gōng)序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材料應具有良好的(de)衝壓成型性能(néng),即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形性,否則(zé)產品容易產生變形、破裂等,造成修模的困難。對於分(fèn)離工序,則要求材(cái)料具有一(yī)定的塑(sù)性。
2、具有較高的表麵質量
材料(liào)表麵應光潔平整,無缺陷(xiàn)損傷。表麵質量好的材(cái)料,成型時不易破裂,不易擦傷(shāng)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適用於一定厚度範圍的材料,若材料厚度公差太大;不僅直接(jiē)影響製件的質量,還可能導致廢品的出現。在校正(zhèng)彎(wān)曲、整形等工序中,有可能因厚(hòu)度正(zhèng)偏差過大而引起模具或(huò)壓力機(jī)的損壞。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常用材(cái)料
衝壓生產中最常用(yòng)的材(cái)料是金屬材料(包括(kuò)黑色金屬和有色金屬),但有時也用非金屬材料。其中黑色金(jīn)屬主要有普通(tōng)碳素結構鋼、優質碳素結(jié)構鋼、合金結構鋼、碳(tàn)素(sù)工具(jù)鋼、不鏽鋼、電(diàn)工矽鋼等;有色(sè)金(jīn)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(yún)母(mǔ)等。
衝壓用金屬材料的供應狀態一般是各(gè)種規格的板(bǎn)料和帶料。板料可(kě)用於工程模的生產,帶料(卷料)用於連續模的生(shēng)產,也可以用於工(gōng)程(chéng)模的生產。板料的尺寸較大,可用於大型零(líng)件的衝壓,也可以將板料按排(pái)樣(yàng)尺寸剪裁成條料後用於中小型零(líng)件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度可達(dá)幾十米,成卷狀(zhuàng)供應,適應(yīng)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(xìng)能,可查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓材料的選用要考慮衝壓件的(de)使用要求、衝壓工藝要求及經濟性(xìng)等。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材
所選材料應能使衝壓件在機器或部(bù)件中(zhōng)正常工作,並具有一定的使(shǐ)用壽命。為此,應根(gēn)據衝壓件的使用條件,使所選(xuǎn)材料滿(mǎn)足相應強度、剛度、韌(rèn)性、耐蝕(shí)性和耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝壓(yā)工藝(yì)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的要求,穩定地成形出不至於開裂或起皺的合格產品(pǐn),這是最基本也是最重要(yào)的選材要(yào)求。為此,可用以下方(fāng)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(mǎn)足衝壓(yā)件使用要求的(de)板料(liào)進行試衝,最後選擇沒有開裂或皺折的(de)、其廢品率低的(de)一種。這種方法結(jié)果比較直觀,但帶有(yǒu)較(jiào)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(suǒ)允許采用的極限變形程度(dù)進行對比,並以此作為依據,選取適合於該種(zhǒng)零件衝壓工藝要(yào)求的板(bǎn)材。
另外,同(tóng)一(yī)種牌號或同一厚度的板材,還有(yǒu)冷軋和熱軋之分。我國國產板材中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(bǎn)(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與熱軋板相(xiàng)比,冷軋板尺寸精(jīng)確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致密,衝壓(yā)性能(néng)更優。(注:t在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(néng)及衝壓工藝要求的前提下,盡量價格(gé)低廉,來源方便,經(jīng)濟性好,以降低衝壓件的成(chéng)本。
★衝(chōng)壓模具的分類
衝壓模具的(de)分類,一般我們可以簡(jiǎn)單的把(bǎ)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(jiè)紹一下這些模具的結構和作用;
工程模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的(de)模具。這一工程打完了(le)之後,需要人(rén)工或用機械手把產品從模具裏麵取出來,然後放到(dào)下一站的模具裏麵繼續生(shēng)產,直到模具的最(zuì)後(hòu)一個工序打完,整個產品才(cái)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(fèi)較多的人工和時間成本,產品報廢率較高。
複合模:常(cháng)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(gòu)和別的工程模結構略有不同。其凸模(mó)(也稱為公模或衝頭)設計在下(xià)模,其它幾塊(kuài)模板(bǎn)依次是下夾(jiá)板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上(shàng)模依次是母模(或刀口)、內脫(tuō)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。比如用來下料的複合模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可以低於(yú)母模,要不然母模(mó)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(mó)裏麵頂出來,一般如果材料比較厚的話,我們上麵裝的是氮氣彈簧。
連續模:也稱“級(jí)進模(mó)”,是指在衝(chōng)壓的一次行程過程中,在不同的工位上同時完成兩道或(huò)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(fù)來操作,但是生產起來效率很高(gāo),打得速度快(kuài)的話一個小時(shí)可以(yǐ)生產上千個產品,節省人工(gōng)和時間成本,產品(pǐn)報廢率較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在一(yī)套(tào)衝壓模具中(zhōng),需要用到比較多的彈性材(cái)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(xū)要選(xuǎn)用不同的彈性材料。像折彎、衝(chōng)孔一般用普通的扁線彈簧就可(kě)以了,比如棕(zōng)色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如(rú)果力量不夠就加氮氣彈簧,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(píng)麵度用。
拉深模具(jù)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色彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂(dǐng)出印子、頂變形就好了。優力(lì)膠的特點就是(shì)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(le),因此一般比較少用(yòng),通常比較常用(yòng)氮氣彈(dàn)簧。整平(píng)麵度優力(lì)膠用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等(děng),彈簧的(de)目的就是(shì)脫料、壓料,彈(dàn)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(liàng)小了,有(yǒu)可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵(miàn)拿出來、帶料,刀口、衝頭容易磨損等各(gè)種問題。
扁(biǎn)線彈簧一般按顏色劃分為:棕(zōng)色、綠色、紅(hóng)色、藍色、黃色,力量也依次減(jiǎn)弱,顏色不同,力量大小就(jiù)不同,壓縮量也不同。
有(yǒu)一個土方法可以(yǐ)計算(suàn)彈簧的(de)壓縮(suō)量,那是我剛進廠學模具不久,對模具(jù)還不怎(zěn)麽懂(dǒng),我師父教我的:事先測量一(yī)下彈簧的總(zǒng)高度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖(suǒ)死,然後用卡尺測(cè)量一下彈簧被夾死之後剩下的長度,再用彈簧的總(zǒng)長度減去這個數,再除以總長度即可,此方法任何彈(dàn)簧通用,比如棕色彈簧長度為60mm,被虎鉗夾死後應該還(hái)剩(shèng)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,結果等於0.24,這就是它的(de)壓(yā)縮量(liàng)。
彈簧按照(zhào)不同生產次數,比如100萬次、50萬(wàn)次、30萬次,壓縮量選的越大,彈簧壽命(mìng)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(bān)按照30萬次來計(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(yā)模(mó)具壽命都沒那(nà)麽長,也可以按最大壓縮量來計算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保(bǎo)證彈(dàn)簧不打爆在(zài)模具裏麵。模具壓得死一點,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(zōng)色(sè)彈簧 16% 18% 20% 24% 綠(lǜ)色(sè)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(zuì)大壓(yā)縮量(這個彈簧可以壓下去多少),彈簧(huáng)的最大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈簧的(de)最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為(wéi)60mm,那麽它的最大壓縮量為:60*24%約等於14,這根彈簧最大可以壓下(xià)去14個毫米,它的最大行程是14個毫米,模(mó)具的行程必須小(xiǎo)於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就(jiù)可能會失效、變形,還有可(kě)能打斷在模具裏麵,或模具打(dǎ)爆,衝床壓(yā)不下去等。
模具組立之前,也就是裝模之前,必須先(xiān)計算一下彈簧的壓縮量是否合適,這樣在試模(mó)的時候才不用擔心模具會出問題、打爆等。