★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模(mó)、五金(jīn)模具、五金衝壓模具,意思(sī)差不多(duō)都是(shì)一樣的。是(shì)指利用(yòng)固定在衝(chōng)床或壓(yā)力機上的模具對金屬或非金屬板材施加一(yī)定的壓力,使材料產生分離或成型,從而(ér)獲得(dé)一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種,我(wǒ)這裏主要(yào)是針對我熟悉的五金衝壓模具來(lái)講。
通過模具加工(gōng)出來的產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒什麽大的區(qū)別,因為能快速成型,生產效率高,產品質量穩定,精(jīng)度(dù)符合要求,材(cái)料利用率高(gāo),操作簡單、工人勞動強(qiáng)度低,對操作工人(rén)技術要求不高,一般人隻要一(yī)進來,跟著別人學習操作一兩天,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(zuò)衝床、送料機、整(zhěng)平機、拆(chāi)模架模等,都是一些很簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意安全不要隨便往模(mó)具裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它(tā)工具等不要放模具裏邊,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(kàn)他們有沒有把東西忘記在模具裏(lǐ)麵(miàn),當然一般模修是不會犯這樣的錯誤的,不過你也要注意(yì)一下。別把模具打壞了、或者把身上手(shǒu)上哪裏(lǐ)傷著了,幹這個切記注意安(ān)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來了?,人有(yǒu)可能也會受傷。
有時候叉(chā)車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下來(lái)了,這個時候千萬別用(yòng)手去扶,讓遠一(yī)點,模具摔壞了沒事,別(bié)把人砸(zá)到了;天車吊模具的時候(hòu)也要注意離模(mó)具遠一點,小心模具晃過(guò)來碰著了就不好了。
搞模具這行、或與模具打交(jiāo)道經常容易出事,新人(rén)進廠(chǎng)特別要注意這些安全事項。
★衝壓模具的結構(gòu)介紹
衝壓模具的結構、衝模的結構,模(mó)具(jù)結(jié)構大同小異,根據不同的產品特點及需求設計相(xiàng)應的模具,不同的模具結(jié)構,它的功能也不同,生產出來的產品也不(bú)同,總的來說有簡單的(de),有複雜(zá)的。但是不管結構怎麽複雜,它的基本結構是不變的,無外(wài)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(hé)零件(我們稱之為入塊(kuài)、或入子)還有標準件組裝而(ér)成(chéng)。
一般的衝(chōng)壓模具(jù)結構(gòu),具體的模(mó)板從上到下(包(bāo)括代碼編號)是:
上模的模(mó)板有:
上(shàng)托(tuō)板,上墊腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(bǎn)(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有:
下模板(DIE),下(xià)墊板(LBD),下模(mó)座(LPD),下墊腳,下托板;
其它的比較不常用的模板:
上蓋(gài)板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公模,母模等;
一些(xiē)模具零件有:
上模的入子,入(rù)塊:夾板入塊、脫料(liào)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(jiàn):彈簧(huáng)、六(liù)角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷(xiāo)等;
非標準件: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(biān)號
衝壓模具編號,一般是這(zhè)樣寫的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵(miàn)的(de)RAH,R代表工程模(mó),H代表總共有八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第(dì)一套(tào);RAA或RBB代表鉚(mǎo)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代表年份(fèn),哪(nǎ)一年(nián)生產出來的(de)模具,就用代表哪一年的編(biān)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年生產的模具,則是G開頭,此時你再說(shuō)125模具,那別人多半以為是G0125模(mó)具(jù)了。
其它的比如(rú)上夾(jiá)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(huà),則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說(shuō)明,那麽第(dì)一段的(de)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
關於其它的編號,這裏沒有解釋到的,簡單做(zuò)一下說(shuō)明:
一(yī)套完整的衝壓模具結構從(cóng)上到下應該(gāi)是:
加工代號
模板
其它(tā)
編號 中文名(míng)稱 編號 中文名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模(mó)板 G:磨床 U2U 上(shàng)墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下(xià)夾板 WC:線切割(gē) UBU 上墊板 ?PUN 衝(chōng)頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT:熱處(chù)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 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代(dài)替的表示(shì)這個編號不常見或很少用到
★衝壓常用材(cái)料(liào)及(jí)選用
衝壓所用材料的性質(zhì)與衝壓(yā)生產的關係非常密切,其性質直接影響衝(chōng)壓工藝設計、衝壓件質量和(hé)產(chǎn)品使用壽命,還影響組織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(yào)考慮使用性能(néng),還應滿足衝壓加工和後續工藝性能要(yào)求。衝壓加工(gōng)對材料的基本要求如下。
1、具有(yǒu)良好的衝壓成型性能
對(duì)於成型工序,比如拉伸、折彎、打段差(chà)、凸包等,材料應具有良好的衝壓成型性能,即應有良好的抗破裂性、良好的(de)貼模性和定形性,否則產品容(róng)易產生變形、破裂等,造成(chéng)修模(mó)的困難。對於分離工序,則(zé)要求材料具有一定的(de)塑性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應光潔平(píng)整,無缺(quē)陷損(sǔn)傷。表麵質量好的材料,成型時(shí)不易破裂,不易擦傷模具(jù),製件的表麵質量也好。
3、材料的厚度公差應符合國(guó)家(jiā)標準
因為一定的模具間隙僅適(shì)用於(yú)一定厚度範圍的材料,若材(cái)料厚(hòu)度公差太大;不僅直接影響製(zhì)件的質量,還可能導(dǎo)致廢品的出(chū)現。在校正彎曲(qǔ)、整形等工序中,有可能因厚度正偏差(chà)過大(dà)而引起模(mó)具或壓力機的(de)損壞。
衝壓常用材料及選(xuǎn)用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常用(yòng)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(hēi)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(gāng)、碳(tàn)素(sù)工具鋼、不鏽(xiù)鋼、電工矽(guī)鋼等(děng);有色金屬主要(yào)有純銅、黃銅、青銅、鋁等;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(shǔ)材料的供應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工程模的生產,帶料(卷料)用於連(lián)續模的生產,也可以用於工程模的生產(chǎn)。板料的尺寸較大,可用(yòng)於大型零件的衝壓,也可以將板料按(àn)排樣尺寸剪裁成條料後用於中小型零(líng)件(jiàn)的衝壓;帶料(又稱卷料(liào))有各種規(guī)格的寬度,展開(kāi)長度(dù)可達幾十米,成卷狀供應,適應於連續模大批(pī)量生產的自動送料。
關於各種材料的牌號、規格和性能,可查閱有關手(shǒu)冊和標準。
2、衝(chōng)壓材料的合理選用
衝壓材料的選用要考慮衝(chōng)壓件的使(shǐ)用(yòng)要求、衝壓工藝要求(qiú)及經濟性(xìng)等。
(1)按(àn)衝壓件的使用要求合理選材
所選(xuǎn)材料應能使衝壓件在機器或部件中正常(cháng)工作,並具有一(yī)定的使用壽命。為此,應根據衝壓件的使用條件,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(fāng)麵的要求。
(2)按(àn)衝壓工藝(yì)要求合(hé)理選材
對於任何一種衝(chōng)壓件,所選的材料應能按照其衝壓工(gōng)藝的要求,穩定地成形(xíng)出不至於開裂或起皺的合格產品,這是最基本也是最重要的(de)選材要求。為此(cǐ),可用以(yǐ)下方法合理選材。
①試衝。根據以往的生(shēng)產經驗及可能條件,選擇幾種基(jī)本能滿足衝(chōng)壓件使用要求的板(bǎn)料進行試(shì)衝,最(zuì)後選擇沒有開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這種方法結果比較直觀,但帶有(yǒu)較大的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性(xìng)質的基礎上,把衝壓成型時的(de)最大(dà)變形程度與板料衝壓(yā)成型性能所允許采用的極(jí)限變形程度進行對比,並以此作(zuò)為依據,選取(qǔ)適合於該種零件衝壓工藝要求(qiú)的板(bǎn)材。
另(lìng)外,同一種牌號(hào)或同一厚度(dù)的板材,還(hái)有冷軋(zhá)和熱軋(zhá)之分。我國國產板材中,厚板( t>4mm)為(wéi)熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板(bǎn))。與(yǔ)熱軋板(bǎn)相比(bǐ),冷軋板尺寸精確,偏(piān)差(chà)小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致(zhì)密,衝(chōng)壓性能更優。(注:t在模具中一(yī)般代表厚度(dù),例如(rú)模(mó)板的厚度、材(cái)料的厚度均(jun1)可以用(yòng)t來表示。)
(3)按經濟性要求合理選材
所選材料應在(zài)滿足使用(yòng)性能及衝壓工藝要求的前提下,盡量價格低廉,來源方便,經濟性好,以降低衝壓件(jiàn)的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓(yā)模具的分類(lèi),一般我們可以簡單的把它分為兩種(zhǒng),即工程模和連續模;
工程模又可以(yǐ)分為複合模、拉伸模、鉚合模等,下麵簡單介紹一(yī)下這些模具的結構和作用;
工程模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓的(de)一次行程中,隻(zhī)能完成一個衝壓工(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,然後放到下一站的模具裏(lǐ)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單,但生產起來費時費力(lì),需要花費較多的人工和時間成本,產品報廢率較高。
複合模:常見的複合模具結構有有複合下料、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)設計在下(xià)模(mó),其它(tā)幾塊模板依次是下(xià)夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依(yī)次是母模(或刀口)、內脫(tuō)板和上墊板構成,內脫使用(yòng)等高(gāo)套(tào)筒掛在上墊板上麵,然後用打杆或彈簧頂著。比如(rú)用來下料的複合模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不(bú)可以低於母模,要不然(rán)母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要(yào)足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出來,一般如果材(cái)料比較厚(hòu)的話,我們上麵裝(zhuāng)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中,在不(bú)同的工(gōng)位上同時完成(chéng)兩道或兩道以上衝壓(yā)工序的模具,這種模具維修難度較大,需要(yào)經驗豐富的鉗工師傅來操作,但是生產起(qǐ)來效(xiào)率很高(gāo),打得速度快(kuài)的(de)話一個小時可以生(shēng)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(suō)量和計算
在一套衝壓模(mó)具中(zhōng),需要用到比較多的彈性材料,其中包括各種不同規格的彈簧、優力膠(jiāo)、氮氣彈簧等,按照不同的需要選用不同的彈性材料。像(xiàng)折彎、衝孔一般用普通的(de)扁線彈簧就可以了,比(bǐ)如棕色彈簧(huáng),也稱為(wéi)咖啡色彈簧(huáng);如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本(běn)要高一點;優力膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵度用。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然也可以(yǐ)選用氮氣彈(dàn)簧。其他的像頂料銷(xiāo)、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂變形就好了。優力膠的特點就是力(lì)量比較均衡,然而其(qí)壽命比較(jiào)短,生產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉(diào)了,因此一般比較少用,通常比較常用氮氣彈簧。整平麵(miàn)度優力膠用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關係著模(mó)具生產是否順利、打出來的產品是否合格等。彈簧力(lì)量(liàng)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、帶料,刀口、衝頭容易磨損等各種(zhǒng)問(wèn)題。
扁線彈簧一般按顏色劃分(fèn)為:棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色不同,力量大小就不同,壓縮(suō)量也不同。
有一個土方法可以計算彈簧的壓縮量,那是我剛進廠學模具不久,對模具(jù)還不怎麽懂,我師父教我(wǒ)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(kǎ)尺測量(liàng)一下(xià)彈簧被夾死之後剩下(xià)的長度,再用彈簧的總(zǒng)長(zhǎng)度減(jiǎn)去這個數,再除以總長度即可,此方法任(rèn)何(hé)彈簧通用(yòng),比如棕色彈簧長度為60mm,被虎鉗夾死後應(yīng)該還剩(shèng)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(yú)0.24,這就是它的壓縮量。
彈(dàn)簧按照不同(tóng)生產(chǎn)次數,比如100萬次、50萬次、30萬次,壓(yā)縮量選(xuǎn)的越大,彈簧壽命越短,模具壽命也就越(yuè)短(當然彈(dàn)簧打壞了是(shì)可以換的),模具生產一段時間可能彈簧就沒(méi)力了,質量差一(yī)點的彈簧還有可能(néng)斷(duàn)在(zài)模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧的壓縮(suō)量,也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了,當然一(yī)般的衝壓模具壽命(mìng)都沒那麽長(zhǎng),也(yě)可以(yǐ)按(àn)最大壓縮量來計算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保證彈簧不打爆(bào)在(zài)模具裏麵。模具壓得死一點,對產(chǎn)品平麵度也有好處。
具體的壓縮量如下表:
顏色 100次 50萬次(cì) 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(dà)壓縮量(這個彈簧可以壓下去多少),彈簧(huáng)的最大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那(nà)麽(me)它的(de)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,它的最大行程是(shì)14個毫米,模具(jù)的行程必須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就可(kě)能會失效、變形(xíng),還有可能打斷在模(mó)具(jù)裏麵,或模具打爆,衝床壓不下去等。
模具組立之前,也就是(shì)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)時候才不用擔心模具會出問題、打爆等。