★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝(chōng)模、五(wǔ)金模具、五金衝壓模具,意思差不多都是一樣(yàng)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板(bǎn)材施加一定的壓力(lì),使材料產生分離(lí)或成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零(líng)件的壓(yā)力加工方法(fǎ)。模具分(fèn)為很多(duō)種,我這裏主要是(shì)針對我熟悉的五金衝(chōng)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(yīn)為能快速成型,生產效(xiào)率高,產品質量穩定,精度符(fú)合要(yào)求,材料利用率高,操作簡(jiǎn)單、工人勞動強度低,對操作工人技術要求不高(gāo),一般人隻要一進來,跟著別(bié)人學習操作(zuò)一兩(liǎng)天,很快就能上手(shǒu),有的甚至不用一兩天,幾分鍾就能(néng)學會。如果是產線主機(jī)手,要學(xué)會操作衝床、送料機(jī)、整平機、拆模架模等,都是一些很簡單的(de)活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意安全不要隨便往模具裏麵放任何的東西在裏麵(miàn),扳手啊、剪(jiǎn)刀啊、其它工具等不(bú)要放模具裏邊,有模修來修過(guò)模具(專業術(shù)語(yǔ):修模)之(zhī)後(hòu),你打之前就要看好了,看他們有沒有把東西忘記(jì)在模具裏麵,當然(rán)一般模修是(shì)不(bú)會犯這樣的錯誤的,不過你也要(yào)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,衝床打下來就有可能把模具打壞,萬一裏麵的東西要是飛出(chū)來了?,人有可能也會受傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下來了,這個時候千萬別用手去扶,讓遠(yuǎn)一點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車(chē)吊(diào)模具的時候也要(yào)注意離(lí)模具(jù)遠一點,小心模具(jù)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易出(chū)事,新人進廠(chǎng)特別要注意這些安全事項。
★衝壓模具的結構介紹(shào)
衝壓模(mó)具的結構、衝模的結構,模具結(jié)構大同小異,根據不同的產品特點及需(xū)求設計相應的模具,不同的模具(jù)結構,它的功(gōng)能也不同,生產出(chū)來的產品也不同,總的來說有簡單的,有複雜的。但(dàn)是不管(guǎn)結構怎麽複雜,它的基本結(jié)構是不變的,無外乎是若幹個模板、入塊和標(biāo)準件。
模具一般(bān)是由若幹模板和零(líng)件(我們稱之為入塊、或入子)還有標準件組裝而(ér)成。
一般的衝(chōng)壓模具(jù)結構,具體的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上模的模板有:
上托板,上墊腳,上模座(UPU),上(shàng)墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(bǎn)(PSU);
下模(mó)的模板有:
下(xià)模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板(bǎn);
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,下止擋(dǎng)板,下夾板,公(gōng)模(mó),母(mǔ)模等;
一些模具(jù)零件(jiàn)有:
上模的入子,入(rù)塊:夾板入塊、脫料板入塊(kuài)、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、止付螺絲(sī)、線簧、等高套、導柱、導套、等(děng)高套墊片、兩用銷、頂(dǐng)料(liào)銷等;
非標準(zhǔn)件:外定位、內定位、節距定位、外(wài)限位柱、內(nèi)限位柱(zhù)等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具編號,一般是(shì)這樣寫的(舉例):
工程模(mó):90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代表工(gōng)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,比如鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代表模(mó)具編(biān)號,前麵的F代表年份(fèn),哪一年生產出來的模具,就用(yòng)代表哪一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表(biǎo)2010年,那(nà)麽2010年生產的模具F0125可以簡稱:125模具,接下(xià)來2011年生(shēng)產的模具,則是G開(kāi)頭,此時你再說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,夾板入塊(kuài)90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩段的(de)話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說(shuō)明,那麽第一段(duàn)的夾板(bǎn)應(yīng)該(gāi)是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入(rù)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(yī)下說明:
一套完整的衝壓模具結構從上到下應(yīng)該是:
加工代號
模板
其它
編號(hào) 中文(wén)名稱 編號 中文名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床(chuáng) 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 上夾板 PHP 夾板入塊(kuài) 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 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模板(bǎn) DPI 下模入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示這個編(biān)號不常見或很少用到
★衝壓常用材料(liào)及選(xuǎn)用
衝壓所用材料的性質與衝壓生產的關係非常密切,其性質(zhì)直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命(mìng),還影響組織均衡生產和衝壓件生產成本。
在選定衝(chōng)壓件的材料時,不僅要考(kǎo)慮使用性能,還應滿足衝壓加工和(hé)後續(xù)工藝性能要求。衝(chōng)壓加工對材料的(de)基本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成型工序,比如拉伸、折彎、打段(duàn)差、凸(tū)包等,材料應具(jù)有良好的衝壓成型性能,即應有(yǒu)良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形(xíng)性,否(fǒu)則產品容易產生變形、破裂等,造成修模的困難(nán)。對於分離工序,則要(yào)求材料具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵(miàn)質(zhì)量
材料表麵應光潔平整,無缺陷損傷。表(biǎo)麵質量好的材料,成型時不易破裂,不易擦傷模具,製(zhì)件的表麵質量(liàng)也好(hǎo)。
3、材料的厚度公差應(yīng)符合國家標準
因為一定的模具間隙僅適(shì)用於一定(dìng)厚度範圍的材料,若材(cái)料厚度公差太大;不(bú)僅直(zhí)接影響製件的質量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等(děng)工序中,有可(kě)能因厚(hòu)度正偏差過大而引起模具或壓力機的損壞。
衝(chōng)壓常用材料(liào)及選用
1、衝壓常用材料
衝(chōng)壓生產中最常用的材料是金屬材料(包括黑色金(jīn)屬和有色(sè)金屬),但有時(shí)也用非金屬(shǔ)材料。其中黑色金屬(shǔ)主要有普通碳(tàn)素結構(gòu)鋼、優質碳素(sù)結構鋼(gāng)、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、鋁等(děng);非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠(jiāo)板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬材(cái)料的供應狀態一般是(shì)各種規(guī)格的板料和帶料。板料(liào)可用於工(gōng)程模的生產,帶料(卷料(liào))用於連續模的生產,也可(kě)以用於(yú)工程模的生產。板料的尺寸較大,可(kě)用於大型零件的衝壓,也可以將板料按排樣尺寸剪裁(cái)成條料後用於中小型零(líng)件的(de)衝壓;帶料(liào)(又稱卷料)有各種規格的寬(kuān)度,展開長度可達(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(yú)各種材料的牌號(hào)、規格和性能,可查閱(yuè)有關(guān)手冊和(hé)標準。
2、衝壓(yā)材料的合(hé)理選用
衝壓材料的(de)選用要(yào)考慮衝壓件的使(shǐ)用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材
所(suǒ)選(xuǎn)材(cái)料應能使衝壓件在機器(qì)或部件中正常工作,並具有一定的使用壽命。為此,應根據衝壓件的(de)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方麵的要求。
(2)按衝壓工(gōng)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(zhào)其衝(chōng)壓工(gōng)藝的要求,穩定地成(chéng)形出不至於開(kāi)裂或起皺的合格產品,這是最基本也是最重要的選材要求。為此,可用(yòng)以下方法合理選材。
①試衝。根據以往(wǎng)的生產經驗及可能條件,選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試衝,最後選擇沒有(yǒu)開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這種方法結果(guǒ)比較直觀(guān),但帶有較大的 盲目性。
②分析(xī)與(yǔ)對比。在分析衝壓變形性(xìng)質的基礎上,把衝壓成型時的(de)最大變形程度與板(bǎn)料衝壓成型性能所允許采用(yòng)的極限變形程度進行對比,並以此作為依據,選取適合於該種零件(jiàn)衝壓工藝(yì)要求的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度的板材,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(zhá)板(bǎn)相(xiàng)比,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)性能更優(yōu)。(注:t在模具中一般代表厚度(dù),例如模板的厚度、材料的厚度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性要求合理選材(cái)
所選材料應在滿(mǎn)足使用性能及衝壓(yā)工(gōng)藝要求的前提下(xià),盡量價(jià)格(gé)低廉,來源(yuán)方便,經濟性好,以降低(dī)衝壓件(jiàn)的成本。
★衝壓模具的分類
衝(chōng)壓模具的分類(lèi),一(yī)般我們(men)可以簡單的把它分(fèn)為兩種,即工程模和連續模(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;
工程模:也稱為“單工序(xù)模”,是指在衝壓的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的模具。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,然後放(fàng)到下一站的模具裏麵繼(jì)續生產,直到模具的最後(hòu)一個工序打完,整個產品才(cái)算完成。這種模具維(wéi)修起來簡單,但生產起來費時費力,需要花費較多的人工(gōng)和時間成本,產品(pǐn)報廢率較高。
複合模:常見的複合模具(jù)結構有有複合下料、複合拉伸等,這種模具結構和別的工程模結(jié)構略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭(tóu))設計在下模,其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸模(mó)衝頭)、下止擋(dǎng)板和下脫料板(外脫),上模依次是母(mǔ)模(或刀口)、內脫板和上(shàng)墊板構成,內脫使用等高套筒掛在上墊板上麵,然後(hòu)用打杆或彈簧頂著。比如用來(lái)下(xià)料的(de)複合模(mó),其內脫一般脫(tuō)出來母模0.50mm即可,不(bú)可以低於母模,要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,才能把產品從母模裏(lǐ)麵頂出來,一般如果材料(liào)比較厚的話,我們上麵裝的(de)是氮氣彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一(yī)次行程過程中,在不同的工位上同時完成(chéng)兩道或兩道以(yǐ)上衝壓工序的模具,這種模具維(wéi)修難度較大(dà),需要經驗豐富的鉗工師傅來操作(zuò),但是生產起來效率很高,打得速度快的話一個小時可以生產上千個產品,節(jiē)省人工(gōng)和時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓縮量和(hé)計算
在一(yī)套衝壓模具中(zhōng),需(xū)要用到(dào)比較多(duō)的彈性材料,其中包括各種不同(tóng)規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等,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(dàn)簧就可以了,比(bǐ)如棕色(sè)彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果力量不夠就加氮(dàn)氣(qì)彈簧,當然成本要高一點;優力膠一般用於(yú)拉深模具、整(zhěng)形模具、或整(zhěng)平麵度用。
拉深模具(jù)用優力膠非(fēi)常不錯,當然(rán)也可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不(bú)把(bǎ)產品頂出印子、頂(dǐng)變(biàn)形就好(hǎo)了。優力膠的特點(diǎn)就是力量比較均衡,然而其壽命(mìng)比較短,生產一(yī)段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此(cǐ)一般(bān)比較少用,通常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠(jiāo)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,彈簧力(lì)度的大小,關係著模具生產是否順利、打出來的產品是否合格等。彈簧(huáng)力量小了,有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不好(hǎo)從模具裏麵拿出來、帶(dài)料,刀口、衝頭容(róng)易磨損等各種(zhǒng)問題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為(wéi):棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色不同,力量大(dà)小(xiǎo)就不同,壓縮量也不同。
有(yǒu)一個土(tǔ)方法可(kě)以計算彈簧的壓縮量,那是我剛進廠學模具不久,對模具還不怎(zěn)麽懂,我師父教我的:事(shì)先測量一下彈簧的(de)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死之(zhī)後剩下的長度,再用彈簧的總長度減去這個數,再除以總長度即可,此方法任何彈簧通用(yòng),比如棕色彈(dàn)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(jiǎn)去45.6等於14.4,再用14.4除以60,結果等於0.24,這(zhè)就是它的壓縮量。
彈簧按照(zhào)不同生產(chǎn)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(jù)壽(shòu)命也就越短(當然彈簧打壞了是可以(yǐ)換的),模具生(shēng)產(chǎn)一段時間可能彈簧就沒力了,質量差一點的彈簧還有可(kě)能斷在模具裏麵。一般按照(zhào)30萬次來計算彈簧的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒(méi)力了,當然一般的衝壓模具壽命都沒那麽長,也可(kě)以按最大壓縮量來計算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點(diǎn),對產品(pǐn)平麵度也有好處。
具體的壓縮量如下(xià)表:
顏色 100次(cì) 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕(zōng)色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈(dàn)簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈(dàn)簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧(huáng) 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈簧可以壓下去多少),彈(dàn)簧的最大壓縮量等於彈簧的自由高(gāo)度乘以彈簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那(nà)麽它的最大壓縮量為:60*24%約等於14,這根彈簧最大可以(yǐ)壓下去14個毫米,它的最大行程(chéng)是14個毫米,模具的行程必須小於14個毫米,超過14個毫米(mǐ),彈簧就可能會失效、變形,還有(yǒu)可能(néng)打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝(chōng)床壓不下去等(děng)。
模具組立之前,也就是裝模之前,必須(xū)先計算一下彈簧的壓(yā)縮量是否(fǒu)合適(shì),這樣在試模的時候才不用擔心模具會出問題、打爆等。