★衝壓模具的概念
衝壓模具(jù),也稱衝模、五金模具、五金衝壓模具(jù),意思差不多都(dōu)是一樣的。是指利用(yòng)固定在衝床或壓力機上的模(mó)具對金屬或非(fēi)金屬板材施加一定的壓力,使材料產(chǎn)生分離或成型,從而獲得一定(dìng)尺寸要求、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(yào)是針(zhēn)對我熟悉的五金(jīn)衝壓模具來講。
通過模具加工出來的產品,尺(chǐ)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(qiú),材料(liào)利用率(lǜ)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(jìn)來,跟著別人學(xué)習操作一兩天,很快(kuài)就能上手(shǒu),有(yǒu)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,都是一些很簡單的活,有(yǒu)力氣(qì)、肯吃苦耐勞就行。
平時注意安全不要隨便往(wǎng)模具裏麵放任(rèn)何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等(děng)不(bú)要放模具裏邊,有模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打之前就要看好了,看他們有沒有把東西忘記在模具裏麵,當然一般模修(xiū)是不會(huì)犯這(zhè)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(shàng)手上哪裏傷著(zhe)了,幹(gàn)這個切記注意安全,一不小(xiǎo)心模具裏麵東西忘記拿出來了,衝床打下來就有可能把(bǎ)模具打壞,萬(wàn)一裏麵的東西要(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(hòu),沒叉好,模具掉下來了,這個時候千(qiān)萬別用手去扶,讓遠一(yī)點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車吊(diào)模具的時(shí)候也要注意(yì)離模具遠一點,小心模具晃過來碰著了就不好了。
搞模具這行、或與模(mó)具打交道(dào)經常(cháng)容易出事,新人進廠特別要(yào)注意這些安全事項。
★衝壓模具的結構介紹
衝壓模具的結構、衝模的結構,模具結構大同小異,根據不同的產品特(tè)點及需求設計相應的模具,不同的模具結構,它的功能也(yě)不同,生產出來的(de)產品也不同,總的來說有簡單(dān)的,有複雜的(de)。但是不管結構怎麽複雜,它的基(jī)本結構是不變的(de),無外乎是若幹個模板、入塊和標準件(jiàn)。
模具一般是由若幹模板和零(líng)件(我們稱之為入塊、或入子)還有標準件組裝而成。
一般的衝壓模具結構(gòu),具體的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上(shàng)模的模板(bǎn)有:
上托板,上墊腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模(mó)板有:
下(xià)模(mó)板(DIE),下墊板(LBD),下模座(zuò)(LPD),下(xià)墊腳,下托板;
其它的(de)比較不常用的模板(bǎn):
上蓋板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板,下止擋(dǎng)板,下夾(jiá)板,公模(mó),母模等(děng);
一些模具零件有:
上模(mó)的入子,入塊:夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等(děng);
下模(mó)的入子,入塊:下模入塊、下模(mó)刀口等;
標準件(jiàn):彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧(huáng)、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷(xiāo)等;
非標(biāo)準件:外定位、內定位、節距定(dìng)位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的(de)編號
衝壓模具編號(hào),一般是這樣寫的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代表工程模,H代表(biǎo)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(mǎo)合模(mó),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(de)F代(dài)表年份,哪一年生產出來的(de)模具,就用代表哪一年的編號說明,如: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2011年生產(chǎn)的模具,則是G開頭,此時你再說125模具,那(nà)別人多半以為是G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編(biān)號後麵(miàn)用A和B來說明,那麽第一段的夾板(bǎn)應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾(jiá)板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(bǎn)(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關(guān)於其它的編號,這裏沒有解釋到的,簡單做一下(xià)說明:
一套完整的衝壓模具結構從上到下應該是:
加工代號
模板
其它(tā)
編號 中文名稱 編號(hào) 中文名稱 M:銑床 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 PH2 下夾板 WC:線切割(gē) UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板(bǎn)入塊 Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上模板(bǎn)入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板(bǎn)入塊(kuài) L:車床 AXD 上模板入塊(kuài) D:搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模(mó)座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下(xià)托板 - -
“-”代替的表示這個(gè)編號不常見或很少用到
★衝壓常用材(cái)料及選用
衝壓所用材料的性(xìng)質與衝壓生(shēng)產的關係非常密切,其性(xìng)質直接影響衝壓工藝設計(jì)、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生(shēng)產成(chéng)本。
在選定衝壓(yā)件的材料時,不僅要考慮使用(yòng)性能,還應滿足衝壓(yā)加工和後續工藝性能要求。衝壓(yā)加工對材料的基本要求如下。
1、具有良好的衝(chōng)壓成型性能
對於成型工序,比如拉伸、折彎、打段差(chà)、凸包等,材料(liào)應具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(dìng)形性,否則產品容易產生變形、破裂等,造成修(xiū)模的困難。對於分離工序,則要求材(cái)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(zhěng),無缺陷損傷。表麵質量(liàng)好的材料,成型時不易破裂,不易擦傷模具,製件(jiàn)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(de)模具間隙僅適(shì)用於一定厚度(dù)範圍的(de)材料,若材料厚度公差太大;不僅直接影響製件的(de)質量,還可(kě)能導致廢品的出現。在校正彎(wān)曲、整形等工序中,有可能因厚度(dù)正偏差過大而引起模具或壓力機的損壞。
衝壓常用材料及選用(yòng)
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常用的材料是金屬材料(包括黑色金屬和(hé)有色金屬),但有時也用非金屬(shǔ)材料。其(qí)中黑色(sè)金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合(hé)金結構鋼(gāng)、碳素(sù)工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等(děng);有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁(lǚ)等;非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝壓用金(jīn)屬材料(liào)的供(gòng)應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工程(chéng)模的生產,帶料(卷料)用於連續模的生產,也可以(yǐ)用於工程模的生產。板料的(de)尺寸較大,可(kě)用於大型零件(jiàn)的衝(chōng)壓,也可以將板料按排樣尺寸剪裁成條料(liào)後用於中小型零件的衝壓;帶料(又稱卷(juàn)料)有各(gè)種規格的(de)寬度,展開長度可達幾十米,成卷狀(zhuàng)供應,適應於(yú)連續模大批量生產的自動送料(liào)。
關於各種材料的牌號、規格和性能,可查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的合理(lǐ)選用(yòng)
衝壓材料的選用要考慮衝(chōng)壓件的使用要求、衝壓(yā)工藝(yì)要求及經濟性等。
(1)按(àn)衝壓(yā)件的使用要求合理選材
所選材料應能(néng)使衝壓件在機(jī)器或部件中正常工作,並(bìng)具有一定的使用壽命。為此,應根據衝壓件(jiàn)的(de)使用條件,使所選材料滿足相應(yīng)強(qiáng)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(yì)要求合理選材
對於任何一(yī)種衝壓(yā)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(bú)至於開裂或起皺的合格產品,這是最基本也是最重要的選(xuǎn)材要求。為此,可用以下方法合理選材。
①試衝。根據以往(wǎng)的生產經(jīng)驗及可能條件,選擇幾種基本能滿足(zú)衝壓件使用要求的(de)板料進(jìn)行試衝,最後選擇沒有開裂或皺(zhòu)折的、其廢品率(lǜ)低的一種。這種方法結果比較直(zhí)觀,但帶有較大(dà)的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝(chōng)壓變形性質的基礎上,把衝壓成型時的最大變形程度與板(bǎn)料衝壓成型性能所允許采用的極限變形程(chéng)度(dù)進行對比,並以此作為依據,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的板(bǎn)材,還有冷軋和熱軋之分。我國國產板(bǎn)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,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致(zhì)密,衝壓性能更優。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模板的厚度、材料的厚度均可以用t來(lái)表示。)
(3)按經濟性要求合理選材(cái)
所選(xuǎn)材料應在滿足(zú)使用性能及衝(chōng)壓(yā)工藝(yì)要求的前提下,盡量價格低廉,來源方便,經濟(jì)性好,以降低衝壓件的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的分類,一般我們可(kě)以簡單的(de)把(bǎ)它分為兩種,即工(gōng)程模和連續模(mó);
工程模又可以分為(wéi)複合模、拉伸(shēn)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具。這(zhè)一工程打完了之後,需要人工(gōng)或用機械(xiè)手把產品(pǐn)從模具裏麵取出來,然後放到下一站的模具裏(lǐ)麵繼續生(shēng)產,直到模具的(de)最後(hòu)一個(gè)工序打完,整個產品才算完成(chéng)。這種(zhǒng)模具維修起來簡單,但生產起來(lái)費時費力,需要花費較多的人工和時間成本,產品報廢率較高。
複(fù)合模:常見(jiàn)的(de)複合模(mó)具結構有有複合下料、複合(hé)拉伸等,這種模(mó)具結構和別的工程模結構(gòu)略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設(shè)計在(zài)下模,其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸模衝頭(tóu))、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依次是母(mǔ)模(或刀口)、內脫板和上墊板構(gòu)成(chéng),內脫使用等高套筒(tǒng)掛(guà)在上墊板上麵,然後用打(dǎ)杆或彈簧頂(dǐng)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(róng)易崩掉(diào)或者不脫料。內脫的(de)力量要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出(chū)來,一般如果材料比較厚的話,我(wǒ)們上麵裝的是(shì)氮氣彈簧。
連續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一次行程過(guò)程中,在不同的工位上同時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(xū)要經驗豐富的鉗工師(shī)傅來操作,但是生產(chǎn)起來效率很(hěn)高,打得速度(dù)快(kuài)的話一個小時可以生(shēng)產上千個產品,節省人(rén)工和(hé)時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在一套衝壓模具中,需要用到比較多的彈性(xìng)材料,其(qí)中包括各種不(bú)同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈(dàn)簧等,按照不同的需(xū)要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了,比如棕(zōng)色(sè)彈簧,也稱為咖啡色彈(dàn)簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高一點;優力膠(jiāo)一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵度(dù)用。
拉深模具用優力膠非常(cháng)不錯,當然也可以選(xuǎn)用氮氣(qì)彈(dàn)簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一(yī)般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂出印(yìn)子、頂變形就好了。優力膠的特點就是力量比較(jiào)均衡(héng),然而其壽命比較短,生產(chǎn)一段時間就可能裂掉了、不行(háng)了、萎掉了,因此一般比較(jiào)少用,通(tōng)常比較常用氮氣彈簧。整平麵(miàn)度優力膠用的多。
彈簧包括扁(biǎn)線彈簧、線簧(huáng)等,彈簧(huáng)的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關係著模具生產是否順利(lì)、打出來的產品是否合格等。彈簧力(lì)量小了,有可能會造成產品變形、模具(jù)不脫料、產品不好從模(mó)具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝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(sè)、紅色、藍色、黃色,力量也依(yī)次減弱,顏色(sè)不同,力量大小就(jiù)不同,壓(yā)縮(suō)量也不同。
有一個土方法(fǎ)可以計(jì)算彈簧的壓縮量,那是我剛進廠學(xué)模具不久,對模具還不怎(zěn)麽懂,我師父教我的(de):事先測量一下彈簧的(de)總高度,再把彈簧放台虎鉗中(zhōng),鎖死,然後用卡尺測量一下彈簧被夾死(sǐ)之後剩(shèng)下的長度,再用(yòng)彈簧的總(zǒng)長度減去這個數,再除以總長(zhǎng)度即可,此方(fāng)法任何彈簧通用,比如棕色彈簧長度為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,這就是它的壓縮量。
彈簧按照不同生產次數,比(bǐ)如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具壽命也就越短(duǎn)(當然彈簧打壞了(le)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(dàn)簧還(hái)有可能斷在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈(dàn)簧的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了,當然一般的衝壓模具壽命都沒那麽(me)長,也可以按最大(dà)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(zài)模具裏麵。模(mó)具壓得死一點,對產品(pǐn)平麵(miàn)度也有好處。
具體(tǐ)的(de)壓縮量如下表(biǎo):
顏色 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠(lǜ)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%
最大壓縮量(這個彈簧可以壓下(xià)去多(duō)少),彈簧的最大壓縮量等於彈簧的自由(yóu)高度乘以彈簧的(de)最大壓縮比,例如棕色(sè)彈簧,長度為60mm,那麽它(tā)的最(zuì)大壓縮量為:60*24%約等於14,這根彈簧最大(dà)可以壓下去14個毫米,它的最大(dà)行程是14個毫米,模具的行(háng)程必須小於14個毫米(mǐ),超過14個毫米,彈簧就可能會失效、變(biàn)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(lì)之前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓縮量是否合適,這樣在試模的時候才不用擔心模具會出問題、打爆等。