★衝壓(yā)模具的概念
衝(chōng)壓(yā)模具,也稱衝模(mó)、五金模具、五金衝壓模具,意(yì)思差不(bú)多都是一樣的。是指(zhǐ)利用固定在衝床(chuáng)或壓力機上的模具對金屬或非金屬板材施加一定的壓力,使材(cái)料產生分離或成型(xíng),從而獲得一定尺寸(cùn)要(yào)求、外觀質量合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種,我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來講。
通(tōng)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(yīn)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、工人勞動強度低,對操作工人技術要求不高,一般人隻要一進來,跟著(zhe)別人學習(xí)操作一兩天,很快就能上手,有的甚至不用一兩天(tiān),幾分鍾(zhōng)就能學會。如果是(shì)產(chǎn)線主(zhǔ)機手,要(yào)學會操(cāo)作衝床、送料機、整平機、拆模架模等,都是一些很簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平(píng)時注意安(ān)全不要隨便往模具裏麵放任(rèn)何的東西在裏(lǐ)麵,扳手啊、剪刀啊、其它工(gōng)具等不要放模具裏邊,有模修來(lái)修(xiū)過模(mó)具(專(zhuān)業術語:修模)之後,你打之前就要看好了,看他們有沒有(yǒu)把(bǎ)東西忘記在模具裏(lǐ)麵,當然一(yī)般模修是不會犯(fàn)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傷著了(le),幹這個切記注意安全,一不(bú)小心模具裏麵東西忘記拿出來了,衝床打下來就有可能把模具打壞,萬一裏(lǐ)麵的(de)東(dōng)西(xī)要(yào)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(méi)叉好,模(mó)具掉下來了,這個時候(hòu)千萬別用(yòng)手去扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車吊(diào)模具的時候也要注意離模具遠(yuǎn)一(yī)點,小心模具晃過來碰著了就不好了。
搞模具這行、或與模具打交道經常容(róng)易出(chū)事,新人進廠特別要注意這些安全事項。
★衝壓模具的結構介紹
衝壓模具的結構(gòu)、衝模的結構,模具結構大(dà)同小異,根據不同的產(chǎn)品特點及需求設(shè)計相應的模具,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(zǒng)的來說有簡單的,有(yǒu)複雜的。但是(shì)不管結構怎麽複雜,它的基本結構是不變的,無外乎是若幹(gàn)個模板、入塊和標準件。
模具(jù)一般是由若幹模板和零件(我們稱(chēng)之為入塊、或入(rù)子)還有標準件組裝而(ér)成。
一般的衝壓模具結(jié)構,具體的模板從上到下(包括代碼編號(hào))是:
上模的模板有:
上托板,上墊腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(bǎn)(PHU)止擋板(PPS),脫(tuō)料板(PSU);
下模的(de)模板有:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(zuò)(LPD),下墊腳,下托板;
其它的比(bǐ)較(jiào)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(bǎn),公模,母模等;
一些模具零(líng)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(xià)模刀口等(děng);
標(biāo)準件(jiàn):彈(dàn)簧、六角螺絲(sī)、止付螺絲、線(xiàn)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(jiàn):外定(dìng)位、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱(zhù)等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具編號,一般是這樣寫(xiě)的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模(mó):90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵(miàn)的RAH,R代表工程模,H代表總共有(yǒu)八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套(tào);RAA或RBB代表鉚合模,比如(rú)鉚螺柱、鉚(mǎo)彈(dàn)片等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代表模具編號,前麵的F代表年份,哪一年生產出(chū)來的模(mó)具,就用代表哪一年的編號說明,如:F0125、G0125,如(rú)果F代表2010年,那(nà)麽2010年生產(chǎn)的模具F0125可(kě)以簡稱:125模具,接下來2011年生產的模具,則是G開頭,此時你再說125模具,那(nà)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,夾板入塊(kuài)90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有(yǒu)兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明,那麽第一段的夾板應該是(shì)90-KNMF0125SAAPHUA,第(dì)二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(bǎn)(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關(guān)於其它的(de)編號,這裏沒有解釋(shì)到的,簡單做一下說明:
一套(tào)完(wán)整的衝壓模(mó)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 中文名稱 M:銑(xǐ)床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座(zuò) PH2 下夾板 WC:線切割(gē) UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電(diàn) 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(tuō)料板入塊 L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板(bǎn) - - LPD 下模(mó)座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示這個編號(hào)不常(cháng)見或很少用到
★衝壓常用材料及選用
衝壓所用材料的性質(zhì)與衝壓生產的關係非常密切,其性質直接影響(xiǎng)衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件(jiàn)生產成本。
在選定衝壓件的材料時,不僅要考慮使用性能,還應滿足衝壓加工和後續工藝性能要求。衝壓加(jiā)工對(duì)材料的基本(běn)要求如下。
1、具有良好的(de)衝壓成型性能
對於成型工序,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(xìng)能,即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形性(xìng),否則產品容易產生變形、破裂等,造成修模的(de)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(liàng)
材料表麵應光潔平整,無缺陷(xiàn)損(sǔn)傷。表麵質量好的材料,成型時不易破裂,不易擦傷模具,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(yī)定的(de)模具間隙僅適用於一定厚(hòu)度範圍的材料,若材料厚度公差太大;不僅直接影響製件的(de)質(zhì)量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲(qǔ)、整形等工序中,有可能因厚度正偏差過大(dà)而引起模具或壓力機(jī)的損壞(huài)。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常用(yòng)材料(liào)
衝壓生產中最常用的材(cái)料是金屬材料(包括黑色(sè)金屬(shǔ)和有色金屬),但有時也(yě)用非(fēi)金(jīn)屬材料。其中(zhōng)黑色金(jīn)屬主要有普(pǔ)通碳(tàn)素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼(gāng)、碳素(sù)工具鋼、不鏽鋼、電工矽(guī)鋼等;有色金屬(shǔ)主要(yào)有純銅、黃銅、青銅、鋁(lǚ)等;非金屬材(cái)料有紙板、層壓板、橡膠板、塑(sù)料板、纖維板和雲母等。
衝壓用金(jīn)屬(shǔ)材料的供應狀態一般是各種規格的板料和(hé)帶料。板料(liào)可用於(yú)工程模的生產,帶料(卷料)用(yòng)於連續模的生(shēng)產,也可以用於(yú)工程模的生產。板料的尺寸較大,可用於大型零件的衝壓,也可以將板料按排樣尺寸(cùn)剪裁成條料後用(yòng)於中小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度可(kě)達(dá)幾十米,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、規格和性能(néng),可查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的合(hé)理選用
衝壓材料的選用要考慮衝壓件的(de)使用要求、衝(chōng)壓工藝要求(qiú)及經濟性等。
(1)按衝壓件的使用要求合理選(xuǎn)材
所選(xuǎn)材料應能使衝壓件在機器或部件中正(zhèng)常工作,並具有一定的使用壽命。為此,應根據(jù)衝(chōng)壓件的使用條件,使所選材(cái)料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕(shí)性(xìng)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(dì)成形出不至於開裂或起皺的合格產品,這是最基(jī)本也是最重要的選材(cái)要求。為此,可用以下方法合理選材。
①試衝。根(gēn)據以往的生產經驗(yàn)及可能條(tiáo)件,選(xuǎn)擇幾種基本能(néng)滿足衝壓件(jiàn)使用要求的板料(liào)進行試衝(chōng),最後選擇(zé)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(dàn)帶(dài)有較(jiào)大的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性(xìng)質(zhì)的基礎上,把衝壓成型時的最大變形程度與板料(liào)衝壓成型性能所允許采用的(de)極限變形程度(dù)進行(háng)對比,並以此作(zuò)為依(yī)據,選取適合於該種零件(jiàn)衝壓工藝(yì)要求(qiú)的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度的板材,還有冷軋(zhá)和熱軋之分。我(wǒ)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(bǎn))。與(yǔ)熱軋板相比,冷軋板尺(chǐ)寸精(jīng)確(què),偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部(bù)組織致密,衝壓性能更優。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模板的厚(hòu)度、材料的厚(hòu)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及衝壓工藝(yì)要求的前提下,盡(jìn)量價格(gé)低廉,來源方便,經濟性好,以降低衝壓(yā)件的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的分類,一般我們可以簡(jiǎn)單的把它(tā)分為兩種,即工程模和連續模;
工程模(mó)又可以分為複合模、拉伸模、鉚(mǎo)合模(mó)等,下麵簡單介(jiè)紹一(yī)下這些模具的結(jié)構和作用;
工程模:也稱為“單(dān)工序模”,是指在衝壓的一次行程中,隻(zhī)能完成一個衝壓工序的模具(jù)。這一工程打完了之後,需(xū)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(mó)具的最後一個工(gōng)序打完,整個產品(pǐn)才算完成。這種模具維修(xiū)起來簡(jiǎn)單,但生產起來費(fèi)時費力,需要(yào)花費較多的人工和時間(jiān)成本,產品報廢率較(jiào)高。
複合模:常見的複合模具(jù)結(jié)構有有(yǒu)複合下料(liào)、複合拉(lā)伸等(děng),這種模具結構和別的工程模結構略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下模,其它幾塊模板依次是(shì)下夾板(固定凸模衝頭(tóu))、下(xià)止擋板和下(xià)脫料板(外脫),上模依次(cì)是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用等高套筒掛在上墊板上(shàng)麵,然(rán)後用打(dǎ)杆或彈(dàn)簧(huáng)頂著。比如用來下料的(de)複合(hé)模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可以低於(yú)母模,要(yào)不然母模刀口容易崩掉或者(zhě)不脫料。內脫(tuō)的力量要(yào)足夠大,才能把(bǎ)產品從母模裏麵頂出來,一(yī)般如果材料(liào)比較厚的話,我們上麵裝的是氮氣彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一次行程過程(chéng)中,在不同的工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上衝壓工序的模(mó)具,這種模具維修難度較大,需要經驗豐(fēng)富的鉗工師傅來(lái)操作,但是生產起來(lái)效率很高(gāo),打得速度快的話一個小時可以生產上千(qiān)個產品,節省人工和時間成本,產品報廢率較低(dī)。
★彈簧的壓縮量和計算
在一套衝壓模具中,需要(yào)用到比較多的彈性材料,其中(zhōng)包括各種不同規格(gé)的彈簧、優力膠、氮(dàn)氣彈簧等,按照不同(tóng)的需要選(xuǎn)用不同的(de)彈(dàn)性材料。像折彎、衝孔一般用普通的(de)扁線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果力量不夠就加氮氣(qì)彈簧,當然(rán)成本要高一點;優力膠(jiāo)一般用於拉深模具、整形模具、或(huò)整平(píng)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(de)像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻(zhī)要可以脫(tuō)料、不把產品頂出(chū)印子、頂變形就好了。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(duàn)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。整平麵度優力膠用的多(duō)。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈(dàn)簧力度的大小,關係著模具(jù)生(shēng)產是否順利、打出來的產品是否合格等。彈簧力量(liàng)小了,有(yǒu)可(kě)能會造成產品(pǐn)變形、模具不脫料、產品不好從模(mó)具裏麵拿出來(lái)、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(huáng)色,力量也依次(cì)減弱,顏色不同,力(lì)量大小就不同,壓縮量也不同。
有(yǒu)一個土方法可以(yǐ)計算彈(dàn)簧的壓縮量,那是我剛進(jìn)廠學(xué)模具(jù)不久,對模具還不(bú)怎麽懂,我師父教我的:事先測量一下彈簧的總高度,再把彈(dàn)簧放台虎(hǔ)鉗中,鎖(suǒ)死,然後用卡尺測量一下彈簧被夾死之(zhī)後剩下的(de)長度,再用(yòng)彈簧的總長度減去這個數(shù),再除以(yǐ)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(bèi)虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右,然(rán)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,這就是它的壓縮量。
彈(dàn)簧按照不同生產次數,比如100萬(wàn)次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具壽命也就越短(當(dāng)然彈簧打壞了是(shì)可(kě)以換的),模具(jù)生產一(yī)段時間可(kě)能彈簧就沒力了,質量差(chà)一點的彈簧還有可能斷(duàn)在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧的(de)壓(yā)縮量,也就是說模具打30萬次彈簧可(kě)能就沒力了,當然(rán)一般的衝壓模具壽命都沒那麽(me)長,也可以(yǐ)按(àn)最大壓縮量來計算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保證彈(dàn)簧不打爆在模具裏麵。模(mó)具壓得死一(yī)點,對產品平麵度(dù)也有好處。
具體的壓縮量如下(xià)表(biǎo):
顏色 100次 50萬(wàn)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(huáng) 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(liàng)(這個彈簧可以壓下去(qù)多少),彈簧的最大壓縮量等(děng)於彈簧的自由高度乘以彈簧的最大壓縮比,例(lì)如棕色彈簧,長度為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去14個毫米,它的(de)最大(dà)行程是14個毫米,模(mó)具的行(háng)程必須小(xiǎo)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(miàn),或模具打爆,衝床壓不(bú)下去等。
模具組立之(zhī)前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓縮量是否合適,這樣在試模的(de)時候(hòu)才不用擔心模具會出問題、打爆等。