★衝壓模具的概念(niàn)
衝壓模(mó)具,也稱衝模、五金模具、五金衝壓模具,意(yì)思差不多都是一樣(yàng)的。是指(zhǐ)利用固定(dìng)在衝床或壓力機(jī)上的模具對金屬或非金屬板材施(shī)加一定的壓力,使材料產生分離或成(chéng)型,從而獲得一(yī)定尺寸要求、外(wài)觀(guān)質量合格的零件的壓力加工(gōng)方法。模具分為很多種,我這裏主要是針對我熟悉的五(wǔ)金衝壓模具來(lái)講。
通過模具加工出來(lái)的(de)產品,尺寸、外觀都基本一(yī)樣,沒什麽大的區別,因為能快速成型(xíng),生產效率(lǜ)高,產品質量(liàng)穩定,精度符合要求,材料利用率高,操作簡單、工人勞動(dòng)強度低,對操作工人技術要求不高,一般人隻要一進(jìn)來,跟著別人學習(xí)操作一兩天,很快就能上手,有的甚至不用一兩天,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(jià)模等,都是一些很簡單(dān)的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時(shí)注意安全不要隨便往模具裏麵放任何(hé)的東西在裏麵,扳手啊(ā)、剪刀啊、其它工具等(děng)不要放模具裏邊,有模修來修過(guò)模具(專業術語:修模)之後,你打之前就要看好了,看他們有沒有把(bǎ)東西忘記在模具裏麵(miàn),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(xià)。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏(lǐ)傷著了(le),幹這(zhè)個切記注意安全,一不小心(xīn)模具裏麵東西忘記拿出來了,衝床打下來就(jiù)有可(kě)能把模(mó)具打壞(huài),萬一裏麵的東西要是飛出來了?,人有可能也會受傷。
有時候叉車叉模具的時(shí)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,模具摔壞了(le)沒事,別把人砸到了;天車吊模(mó)具(jù)的時候也要注意離模具遠一點,小心模具晃過(guò)來碰(pèng)著了就不好了。
搞模具這行、或與模具打(dǎ)交道經常容易出事,新人(rén)進廠(chǎng)特別要注意這(zhè)些安(ān)全事項。
★衝壓模具的結構介紹(shào)
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設計相應的模具,不同的模具結構,它的功能也不同,生產出(chū)來的產品也不(bú)同,總的來(lái)說有簡單的,有複雜的。但是不管結構怎麽複雜,它的基本(běn)結構是(shì)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零件(我們稱之為入塊、或入子)還有標準件組裝(zhuāng)而成(chéng)。
一般(bān)的衝壓模具結構(gòu),具體的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上模的模板有:
上托(tuō)板,上墊(diàn)腳,上模座(UPU),上墊板(bǎn)(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),下墊腳,下托板;
其它的(de)比較不常(cháng)用(yòng)的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板,下止擋板,下(xià)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;
下模的入子,入塊:下模入塊、下模(mó)刀(dāo)口等(děng);
標準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套(tào)、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定(dìng)位、節距定(dìng)位(wèi)、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具編號,一(yī)般是這樣寫(xiě)的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵(miàn)的RAH,R代表工程模,H代表總共有八套(tào)(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或(huò)RBB代表鉚合(hé)模,比(bǐ)如鉚螺柱、鉚彈(dàn)片(piàn)等;
SAA、SBB中的S代表連(lián)續模,0125代(dài)表模具編號,前麵的F代表年份,哪一年生產出來的模(mó)具,就用代表哪一年(nián)的編(biān)號說明(míng),如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年生(shēng)產的模具(jù)F0125可以簡稱: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,那別人多半以為(wéi)是G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編號則(zé)是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續(xù)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
關於其它的(de)編號,這裏沒有解釋到的,簡單做一下說明:
一套完整(zhěng)的衝壓模具結構從上到下應該是:
加工(gōng)代(dài)號
模板
其它
編號 中文名稱 編號 中(zhōng)文名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上(shàng)模(mó)板 G:磨(mó)床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床(chuáng) UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電(diàn) PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止(zhǐ)擋板(bǎn) UDP 上模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊(kuài) LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的(de)表(biǎo)示這(zhè)個編號不常見或很少用到
★衝壓常用材料(liào)及選用
衝(chōng)壓所用材(cái)料(liào)的性質與衝(chōng)壓生產的關係(xì)非常密切,其性質直接影響衝壓工藝設計(jì)、衝壓件(jiàn)質量和產品(pǐn)使用壽命,還影響組織均(jun1)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,還應滿足衝壓加工和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要(yào)求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對(duì)於成型工序,比如拉伸(shēn)、折彎、打段(duàn)差、凸包等,材料應具(jù)有(yǒu)良好的衝壓成型性能,即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形性,否則產品容易產生(shēng)變形、破裂等,造成修模的困難。對於分離工序,則(zé)要求材料具(jù)有一(yī)定的(de)塑性。
2、具(jù)有較高的表麵質量
材料表麵應光潔平整,無(wú)缺陷(xiàn)損傷(shāng)。表麵(miàn)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(fú)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(liào),若材料厚度(dù)公差太大;不僅直接影響製件(jiàn)的質量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中,有可能因厚度正偏差過大而(ér)引起模具或壓力機的損壞。
衝壓常用材料及選用
1、衝(chōng)壓常用(yòng)材料
衝壓生產中最常用的材料是(shì)金屬材料(包括黑色(sè)金屬和有色金(jīn)屬),但有時(shí)也用非金屬材(cái)料。其中(zhōng)黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼(gāng)、合金結構鋼、碳素(sù)工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼(gāng)等;有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等;非(fēi)金屬材料有紙板、層(céng)壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲(yún)母等。
衝壓用金屬材料的(de)供應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工程模(mó)的生產,帶料(卷(juàn)料)用於(yú)連續模的生產,也可以用於工程(chéng)模(mó)的生產。板料的尺寸較大,可用於(yú)大型零件的衝壓,也可以將板料(liào)按排樣尺寸剪裁成條料後用於中小型零件(jiàn)的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規(guī)格的(de)寬(kuān)度,展開長度可達幾十米,成卷(juàn)狀(zhuàng)供應,適應於連續模大批量生產的自動送(sòng)料。
關於各種材料的牌號、規格和性能,可查閱有關手冊和(hé)標(biāo)準。
2、衝壓材(cái)料的合理選用
衝壓(yā)材料的選(xuǎn)用要(yào)考(kǎo)慮(lǜ)衝壓件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等(děng)。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材
所選材料應能使(shǐ)衝壓件(jiàn)在(zài)機器或部件中(zhōng)正(zhèng)常工作,並具有一定的使用壽命。為此,應根據衝壓件的使用條件,使所(suǒ)選(xuǎn)材料滿足相應強度、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(xuǎn)材(cái)
對於任何一種衝壓件,所選(xuǎn)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,這(zhè)是最基本(běn)也是最重要的選材要求(qiú)。為此,可用以下方法合理選(xuǎn)材。
①試衝。根據以往的生產經驗及可能條件,選(xuǎn)擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板(bǎn)料進行試衝,最後選擇(zé)沒有開裂或皺折的、其(qí)廢品率低(dī)的一種。這種方法(fǎ)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(xíng)性質的基礎上,把衝壓(yā)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(cǐ)作為依(yī)據,選取適合於該種零件衝壓工藝要求的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度(dù)的板材,還(hái)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,冷軋板尺寸(cùn)精確,偏差小,
表麵缺陷少(shǎo),光亮,內部組織致(zhì)密,衝壓性(xìng)能更(gèng)優。(注:t在模具中一般代表(biǎo)厚度,例如模板的厚度、材料的厚度均可以用t來(lái)表示。)
(3)按經濟性(xìng)要求合理選(xuǎn)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(jìn)量價格低(dī)廉,來源方便,經濟性好,以降低衝壓件的成本。
★衝(chōng)壓模具的分類
衝壓模具(jù)的分類,一般我們可以簡單的把它分為兩種(zhǒng),即工程(chéng)模和連續模;
工程模(mó)又(yòu)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(gòu)和作用;
工程(chéng)模:也稱為“單工序模”,是指在(zài)衝壓的一次(cì)行程中,隻能完成一個衝(chōng)壓工(gōng)序的模具。這一工程打完了之後,需要人工或用機械手把產品從模具裏麵取出來(lái),然後放到下一站(zhàn)的模具裏麵繼續生產,直到模具的最後一個工序打完,整個產品才算完成。這種模具維修起來簡(jiǎn)單,但生產(chǎn)起來費時費力,需要花費(fèi)較多的人工和時間成本(běn),產品報廢率較高。
複合模:常見的複合模具(jù)結構有有複合下料、複合拉伸(shēn)等,這(zhè)種模具結構和別的工程模結構略有不同。其凸模(也(yě)稱為公模或衝頭)設計在下模,其它(tā)幾塊(kuài)模板依次是下夾板(固(gù)定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依次是母模(或刀口)、內(nèi)脫板和上墊板構成,內脫使用等高套筒掛在上墊板上(shàng)麵,然後用打杆或彈簧(huáng)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(gòu)大(dà),才能把產(chǎn)品從母模裏麵頂出來,一般如果材料比較厚的話,我們(men)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中(zhōng),在不(bú)同的工位上同時(shí)完(wán)成兩道或兩道以上衝壓(yā)工序的(de)模具(jù),這種模具維修難(nán)度較大,需要經驗(yàn)豐富的(de)鉗工師傅來操(cāo)作,但是生產起來效率很高,打得速度快的話一個小時可(kě)以(yǐ)生產上千個產品,節省人工和時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓縮量(liàng)和計算
在一套衝壓模具中,需要用到比較多的彈性(xìng)材料,其中包括各種不同規格的彈(dàn)簧、優力膠、氮氣彈簧等,按照不同的(de)需要選用不同的彈性材(cái)料。像折彎、衝孔一般用普通的扁(biǎn)線彈簧就(jiù)可以了,比如棕色(sè)彈簧,也稱(chēng)為咖啡色彈簧;如果(guǒ)力量(liàng)不(bú)夠(gòu)就加氮(dàn)氣彈(dàn)簧,當然成(chéng)本要高一點;優力膠一般用於拉深模具、整形模具(jù)、或整平麵度用(yòng)。
拉深(shēn)模具用優力膠非常不錯(cuò),當然(rán)也可以選用氮氣彈簧(huáng)。其他的像頂料銷、浮塊、兩用(yòng)銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產(chǎn)品(pǐn)頂出印子、頂變形就好了。優力膠的特點就是力量比較均(jun1)衡,然而其(qí)壽命比較短,生產一段(duàn)時間就可能(néng)裂掉了、不行了、萎掉了,因此(cǐ)一般比較少用,通常比較常用氮(dàn)氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料(liào),彈簧力度的大小,關係著模具生產是否(fǒu)順利(lì)、打出(chū)來(lái)的產品是否(fǒu)合格等。彈簧力量小了,有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品(pǐn)不好(hǎo)從(cóng)模具裏麵拿出來、帶料,刀口(kǒu)、衝(chōng)頭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、紅色(sè)、藍色、黃色,力量也依次減(jiǎn)弱,顏色不(bú)同,力量(liàng)大小就不同,壓縮量也不同。
有一個土方法可以計算彈簧的壓(yā)縮量,那是我剛進廠學(xué)模具(jù)不(bú)久,對(duì)模具(jù)還(hái)不怎麽懂,我師父教我的:事先測量一下彈簧的總高度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測量一下彈簧被夾(jiá)死之後剩下的長度,再用彈簧的總長度減去這個數,再除以總長(zhǎng)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(yīng)該還剩下45.6左右,然後你再用60減去45.6等(děng)於14.4,再用14.4除(chú)以60,結果(guǒ)等於0.24,這就是它的(de)壓縮量。
彈簧按照不同生產次數(shù),比如(rú)100萬次、50萬次、30萬(wàn)次,壓縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具壽命也就越短(當然彈(dàn)簧打壞(huài)了是可以換的),模具生產一段(duàn)時間可能彈簧就沒力了,質量差(chà)一點的彈簧還有(yǒu)可能斷在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧的(de)壓縮量,也就是說模具打30萬次彈簧可能(néng)就沒力了,當然一般的衝壓模(mó)具壽命都沒那麽長,也可以按最大壓縮量來計算,按(àn)最大壓(yā)縮量來計算的話,隻能保(bǎo)證彈簧不打爆在模(mó)具裏麵。模(mó)具壓得死(sǐ)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 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕(zōng)色(sè)彈(dàn)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(sè)彈簧(huáng) 32% 36% 40% 48% 黃(huáng)色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(liàng)(這個彈簧可以壓下去多少),彈簧(huáng)的最大壓縮量等(děng)於(yú)彈簧的(de)自由高度乘(chéng)以彈(dàn)簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最(zuì)大壓縮量為:60*24%約(yuē)等(děng)於14,這根彈簧最大可以壓下去14個毫(háo)米,它的最大行(háng)程是(shì)14個毫米,模具的行程必須小(xiǎo)於14個毫米,超過14個(gè)毫米,彈簧就可能會失效、變形,還有可能打斷在模(mó)具裏麵,或模(mó)具打爆(bào),衝床壓不下去等。
模具組立之前,也就是裝(zhuāng)模之前,必須先計算一下彈(dàn)簧的壓縮量是否合適,這樣在試(shì)模的時候才不(bú)用擔心模具會出問題(tí)、打爆等。