★衝(chōng)壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金模具、五金衝壓模(mó)具,意思差不多都是一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機上的模具對金屬或非金屬(shǔ)板材施加一定的壓(yā)力,使材料(liào)產生(shēng)分離(lí)或成(chéng)型,從而獲得一定(dìng)尺寸要求、外觀質(zhì)量合格的零件的(de)壓力加工方法。模具分為很多(duō)種,我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來(lái)講。
通過模具(jù)加工出來的產(chǎn)品,尺寸、外觀(guān)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(fú)合要求(qiú),材料利用(yòng)率高,操(cāo)作簡(jiǎn)單、工人勞動強(qiáng)度低,對操(cāo)作工(gōng)人技(jì)術(shù)要求不(bú)高,一般人隻要一進來,跟著別人學習操作一兩(liǎng)天(tiān),很快就能上手,有的甚至不用一兩天(tiān),幾分鍾(zhōng)就能學會。如(rú)果是(shì)產線主機手,要學會操作衝床、送(sòng)料機、整平機、拆模架模等,都是一(yī)些很簡單(dān)的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意(yì)安全不要隨便往模具裏麵放任何(hé)的東西(xī)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(zhuān)業術語:修模)之後,你打之前就要看好(hǎo)了,看他們有沒有把(bǎ)東西忘記在模具裏(lǐ)麵,當然一般模修是不會犯這樣的錯誤的,不過你也要(yào)注意(yì)一下。別把模具打(dǎ)壞了、或者把身上手上哪裏傷著了,幹(gàn)這個切(qiē)記注意安全,一不小心模具(jù)裏麵東西忘記拿出來了,衝床打下來就有(yǒu)可能把模具打壞,萬一裏麵的東(dōng)西要是飛出(chū)來了(le)?,人有可能也會受傷。
有時候(hòu)叉(chā)車叉(chā)模具的時候,沒叉好,模具掉下來了,這個時候千萬(wàn)別用手去扶,讓遠一點,模(mó)具摔壞了沒事,別把人(rén)砸到了;天車吊模具的時(shí)候也要注意(yì)離模具遠一點,小心模具晃(huǎng)過來(lái)碰著了(le)就不好了。
搞模具這行、或與模具打交道經常容(róng)易出事,新(xīn)人進(jìn)廠特別要注意這些安全事項。
★衝壓(yā)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(tóng)的產品特點及需(xū)求設計相(xiàng)應的模具,不同的模具結構,它的功能也不同,生產出來的產(chǎn)品也不同,總的來說有簡單的,有複雜的。但是不(bú)管(guǎn)結構怎麽複雜,它的基本結構是不(bú)變的,無外乎是若幹(gàn)個模板、入(rù)塊和標準件。
模具一般是由若幹模(mó)板和零件(我們稱之為入塊、或入(rù)子)還有標準件組裝而成。
一般的衝壓模具(jù)結構,具(jù)體的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上模的模板有:
上托板,上墊腳,上模座(UPU),上墊(diàn)板(UBU),上夾板(PHU)止(zhǐ)擋(dǎng)板(bǎn)(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模(mó)座(LPD),下墊(diàn)腳,下托板;
其它的比較不常用的(de)模板:
上蓋板(CVU),擊(jī)出板,上模板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公(gōng)模,母模等(děng);
一些模具(jù)零件有:
上模的入子,入塊:夾板(bǎn)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(huáng)、等(děng)高套、導柱、導套、等(děng)高套墊片、兩用銷、頂料(liào)銷(xiāo)等;
非標準件:外定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具(jù)的編號
衝壓模(mó)具編號,一(yī)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(de)RAH,R代表工程模(mó),H代表總(zǒng)共有八套(tào)(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(yǐ)簡稱:125模具,接下來2011年(nián)生產的模具(jù),則是G開頭,此時(shí)你再說125模具,那別人(rén)多半以為(wéi)是G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如(rú)果這(zhè)個連續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編(biān)號後麵用A和B來說明,那麽第一(yī)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(guān)於其它的編號,這裏沒有解釋到的,簡單做一(yī)下說明:
一套完整的衝壓模具結構從上到下應該是:
加工代號(hào)
模板
其它
編號 中文(wén)名稱 編號 中文名(míng)稱 M:銑(xǐ)床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨(mó)床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線(xiàn)切(qiē)割 UBU 上(shàng)墊(diàn)板 ?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(mó)板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板(bǎn) PSP 脫料板入(rù)塊 L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下(xià)模入塊 LBD 下墊板(bǎn) - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示(shì)這個編號不常見或很少用到
★衝壓常用(yòng)材料(liào)及(jí)選用
衝壓所用材料的性質(zhì)與衝壓生產的關係非常密切,其性質直接影(yǐng)響衝壓工藝設(shè)計、衝壓件質量和產品使用(yòng)壽命,還影響組織(zhī)均衡生產和衝壓件生產成本。
在選定衝壓件的材料時,不僅要考慮使用性能,還應滿足(zú)衝壓加工(gōng)和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基(jī)本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於(yú)成型工序,比如拉(lā)伸、折彎、打段差、凸包等,材料(liào)應(yīng)具有良好的衝(chōng)壓成型性能,即應有良好的(de)抗破裂(liè)性、良好的貼模性和定形性,否則產品容易(yì)產生變形、破(pò)裂等,造成修模的困(kùn)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
材料表麵應光潔平整,無缺(quē)陷損傷。表麵質量好的(de)材料,成型時不易破裂,不(bú)易擦傷(shāng)模具,製件的表麵(miàn)質量也好。
3、材料的厚度公差應符合國(guó)家標準
因為一定的模具間隙(xì)僅(jǐn)適用於(yú)一(yī)定厚度範圍(wéi)的(de)材料,若材料厚度公差太大;不僅直(zhí)接影(yǐng)響製(zhì)件的質量,還可能(néng)導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等(děng)工序中,有可能因厚(hòu)度(dù)正偏差過大而引起(qǐ)模具或壓力機的損壞。
衝壓常用材料及選(xuǎn)用
1、衝壓常用材料
衝壓生產(chǎn)中最常用的材料(liào)是金屬材料(包括黑色金屬和有色金屬),但有時也用非金屬材料。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(gāng)等;有色金屬主要有(yǒu)純銅、黃(huáng)銅、青銅、鋁等;非金(jīn)屬材料有(yǒu)紙板、層(céng)壓板、橡膠板(bǎn)、塑料板、纖維板(bǎn)和雲母等。
衝壓用金屬材料的供應狀態一般是各種規格的板(bǎn)料和帶料。板料可用於工程模的(de)生產(chǎn),帶料(卷料)用於連續模的生產,也可以用於工程模的生(shēng)產(chǎn)。板(bǎn)料的尺寸(cùn)較大,可用於大型零件的(de)衝壓,也可以將板料按排樣(yàng)尺寸剪裁成(chéng)條(tiáo)料後用(yòng)於中小型零件的衝壓(yā);帶料(又稱卷料(liào))有各種規格的寬度(dù),展開長度可(kě)達幾十米,成卷狀供應,適應(yīng)於連續模大批量(liàng)生產的自動送料。
關於各種材料的牌號、規格(gé)和性能,可(kě)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(yòng)要求合理選材
所選材料(liào)應能使衝壓件在機器或部件中正(zhèng)常工作,並具有一(yī)定(dìng)的使用壽命(mìng)。為此,應根據衝壓件的(de)使用條件,使所選材料滿足相應強(qiáng)度、剛度、韌性、耐蝕(shí)性和耐熱(rè)性等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合(hé)理選(xuǎn)材(cái)
對於任何一種衝壓件,所選的(de)材料應(yīng)能按照其衝(chōng)壓(yā)工藝的要求,穩定地成形出不至於開裂或起皺的合格產(chǎn)品(pǐn),這是最基本(běn)也(yě)是最重要的選材要求。為此,可用以下方法合理選材(cái)。
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(yā)件使(shǐ)用要求的板料進行試衝,最後(hòu)選擇沒有(yǒu)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(dài)有較大的 盲目性。
②分析與對比(bǐ)。在分析衝壓(yā)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(jí)限變形程度進行(háng)對比,並以此作為依據,選取適合於該種零件衝壓(yā)工藝要求的(de)板材。
另外,同一種牌號或同一厚度的(de)板材,還有冷軋和熱(rè)軋之分。我國國產板材中,厚板( t>4mm)為熱軋板(bǎn),薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與熱軋板相比,冷軋板尺寸精確,偏差小(xiǎo),
表麵缺(quē)陷少(shǎo),光亮,內部組織致密,衝壓性(xìng)能更(gèng)優。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模板的厚度、材料的(de)厚度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性要求(qiú)合理(lǐ)選材(cái)
所選材料應在(zài)滿足使用性能及(jí)衝(chōng)壓工藝要求的前提下,盡量(liàng)價格低廉,來源(yuán)方便,經濟性好,以降低衝壓件的(de)成本。
★衝壓模具的(de)分類(lèi)
衝壓(yā)模具的分類,一般我們可以簡(jiǎn)單的把它分為兩(liǎng)種,即工(gōng)程模和連續模(mó);
工程模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等,下麵簡單介紹一下這些模具的結構和作用;
工程(chéng)模:也稱為“單工序模”,是指在衝(chōng)壓的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的模(mó)具。這一工程打完(wán)了之後,需要人工或用機械手把產品從(cóng)模具裏麵取出來(lái),然後放到下一站的模具裏麵繼(jì)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(zhǒng)模具維修起來簡單,但生產起來(lái)費時(shí)費力,需要花費較多(duō)的(de)人工和時間成本,產品報廢率較高(gāo)。
複合模:常見的複合模具結(jié)構有有複合下料、複合(hé)拉伸等,這種模具結構和別(bié)的工程模結構略(luè)有不同。其凸模(也稱為公(gōng)模或衝頭)設計在下模,其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸模衝(chōng)頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依次是母模(或刀口)、內脫板和(hé)上墊(diàn)板構成,內(nèi)脫使用等高套筒掛在上墊板上麵,然後用打杆或(huò)彈簧頂著。比如用來下料的複合模,其內(nèi)脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可(kě)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頂出來,一般如果材料比較厚的話,我(wǒ)們上麵裝的是氮氣彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指(zhǐ)在衝壓的一次行程過程(chéng)中,在不同的(de)工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上衝(chōng)壓工序的模具,這種模具維修難度(dù)較(jiào)大,需要經驗豐富的(de)鉗工師傅來操作,但(dàn)是生產(chǎn)起來效率很高,打得速度快的(de)話一個小時可以生(shēng)產上千(qiān)個(gè)產品,節省人工和時間成本,產(chǎn)品報廢(fèi)率較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在一套(tào)衝壓模具中,需要用到比較多(duō)的彈性材料,其中包括各種不同規(guī)格的彈(dàn)簧、優(yōu)力膠、氮氣彈簧等,按照不同的需要選用(yòng)不(bú)同的(de)彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧(huáng)就可(kě)以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果力量不(bú)夠就加氮氣彈簧,當(dāng)然成本要(yào)高一點;優力膠一般用於拉深模具、整形模具(jù)、或整平麵度用。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然也(yě)可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色(sè)彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂變(biàn)形就好了。優力膠的特點就是力量比較均衡,然而其壽命比較短(duǎn),生產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉(diào)了,因此一般比較(jiào)少用,通常比(bǐ)較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧(huáng)包括扁線彈簧、線簧(huáng)等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大(dà)小(xiǎo),關係著模(mó)具生產是否順利、打出來的產品是否合(hé)格等。彈簧力量小了,有可能會造成產品變形、模具不脫料、產(chǎn)品不好從模具裏麵拿出來、帶料(liào),刀口、衝頭容易磨損等各種問題。
扁線彈(dàn)簧一般(bān)按顏色劃分為(wéi):棕色、綠色、紅色、藍色、黃(huáng)色,力量也依次減弱,顏色不同,力量大小就不同,壓縮量也不同。
有一個(gè)土方法可以計算彈簧的壓縮量,那(nà)是我剛進廠學模具不(bú)久,對模具還(hái)不怎麽懂,我師父教我的:事先(xiān)測量一下彈簧的總(zǒng)高(gāo)度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測量一下彈簧被夾死(sǐ)之後剩下的長(zhǎng)度,再用彈簧的總長度(dù)減去這個數,再除以總長度即可,此方(fāng)法任何彈(dàn)簧通用,比(bǐ)如(rú)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(hòu)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,這就是它的壓(yā)縮量。
彈簧按照不同生產次數,比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大,彈(dàn)簧壽命越短,模具壽(shòu)命也就越短(當然(rán)彈簧打壞了是可以換的),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(zài)模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈(dàn)簧的壓縮量,也就(jiù)是說模具打30萬(wàn)次彈簧可能就沒力了,當然一般的(de)衝(chōng)壓模具壽命都沒那麽長,也可以按最大壓縮量來(lái)計算,按最大壓(yā)縮量來計算的話,隻能保證彈(dàn)簧不打爆在(zài)模具裏麵。模具壓得死一(yī)點,對產品平麵度也(yě)有好處。
具體的壓縮量如下(xià)表:
顏色 100次 50萬次 30萬次 最(zuì)大壓縮(suō)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% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮(suō)量(這個彈簧可以壓下去多少),彈簧的最大壓縮量等於(yú)彈簧的自由高度(dù)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(zuì)大壓(yā)縮量為:60*24%約等於14,這(zhè)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(shī)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(yī)下彈簧的壓縮量是否合適,這樣在試模的時候才(cái)不用擔心模具會(huì)出問題、打爆等。