★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五(wǔ)金模具、五金衝(chōng)壓模具,意思差不多都(dōu)是一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機上的模具對金屬或非金(jīn)屬板材施加一定的壓力,使(shǐ)材(cái)料(liào)產生分離或成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀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金衝壓模具來講。
通過模具加工出(chū)來的(de)產品,尺寸、外(wài)觀都(dōu)基(jī)本一樣,沒什(shí)麽大的區別,因為(wéi)能快速成型,生產效率(lǜ)高,產品質量穩定,精度符合要求,材料(liào)利用率高,操作簡單、工人勞動強度低,對操作(zuò)工人技(jì)術要求不高,一般人隻要一進來,跟著別人學習操作一兩天,很快就能上(shàng)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(yào)學會操作衝床(chuáng)、送料機、整平機、拆(chāi)模架模等,都是(shì)一些很簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行(háng)。
平時注意安全不(bú)要隨便往模具裏麵(miàn)放任何(hé)的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等(děng)不要放模具裏邊,有模修來修過模(mó)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(miàn),當然(rán)一般模修是不會犯這樣的錯誤的,不過你也要注(zhù)意一下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著(zhe)了,幹(gàn)這個切(qiē)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模具打壞,萬(wàn)一裏麵的東西要(yào)是飛出來了?,人有可能(néng)也會受傷。
有時(shí)候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下來(lái)了(le),這個時候千萬別用手去扶,讓遠一點,模(mó)具摔壞了沒事,別把人砸到(dào)了;天車吊模具的時候也要注意離模具遠一點,小心模具晃過來碰著了就不好了。
搞(gǎo)模具這行、或與(yǔ)模具打交道經常容易出事,新人進廠特(tè)別要注(zhù)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(xiǎo)異,根據不同的產品(pǐn)特點及需求設計相應(yīng)的模具,不(bú)同的模具結構,它的功能也不同,生產(chǎn)出來的產品也不同,總的來(lái)說有簡單的,有複(fù)雜的。但是不管結構怎(zěn)麽複雜,它的基本結構是不變(biàn)的,無外乎是若幹個模板、入(rù)塊和標準(zhǔn)件。
模具一般是由若幹模板和零件(我(wǒ)們稱之為入(rù)塊、或入子(zǐ))還有標準件組裝而成。
一般的衝壓模具結構,具體(tǐ)的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上模的模(mó)板(bǎn)有:
上托板,上墊腳,上模(mó)座(UPU),上墊板(UBU),上(shàng)夾板(PHU)止擋板(bǎn)(PPS),脫料板(PSU);
下模的模(mó)板有(yǒu):
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板(bǎn);
其(qí)它的比較不(bú)常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出(chū)板,上模(mó)板,下脫料(liào)板,下止擋(dǎng)板,下夾板,公模,母模等;
一些模具零件有:
上模的入子,入塊:夾板(bǎn)入塊、脫料板入塊、衝(chōng)頭等;
下模的入子(zǐ),入塊:下模入塊、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止付(fù)螺絲(sī)、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外(wài)定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝(chōng)壓模具編號,一(yī)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代表總共有八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代(dài)表第一套;RAA或RBB代(dài)表鉚合模,比如鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代(dài)表連續模,0125代表模具編號(hào),前麵的F代表年(nián)份,哪一年生產出來的模具,就用代表哪一(yī)年的編號(hào)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(jiǎn)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(jù),那別人多半以為是(shì)G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾(jiá)板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如(rú)果這個連續模有(yǒu)兩(liǎng)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(qí)它的編號,這裏沒有解釋到的,簡單做一下說明:
一套完整的衝壓(yā)模具結構從上到(dào)下應(yīng)該是:
加工代號
模板
其它
編號 中文名稱 編號 中文名稱 M:銑床 U1U 上托板(bǎn) UDE 上模(mó)板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大(dà)磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上墊板(bǎn) ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板(bǎn) PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上(shàng)模板(bǎn)入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板(bǎn) PSP 脫料板入塊(kuài) 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 - -
“-”代替的表示這個編號不常見或很少用到
★衝壓常用材料及選用(yòng)
衝壓所用材料的性質與衝壓生產的關係非常密(mì)切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和(hé)產品使用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件生產(chǎn)成本。
在選定衝壓件的(de)材料時(shí),不僅要(yào)考慮使用性能,還應滿足衝壓加工(gōng)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、具有良好的衝壓(yā)成型性(xìng)能
對於成型工序(xù),比如拉伸(shēn)、折彎、打段差、凸包等,材料應具有良好的衝壓成型性(xìng)能,即應有良好的(de)抗破裂性、良好的貼模性和定形性(xìng),否則產(chǎn)品容易產生變形、破裂等,造成修模的困難。對於分離工序,則要求材料具有一定的(de)塑性。
2、具有較(jiào)高的(de)表(biǎo)麵質(zhì)量
材料(liào)表麵(miàn)應(yīng)光潔平整,無缺陷損傷。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(liàng)也好。
3、材料的厚度公差應符合國家(jiā)標準
因為一定的模具間隙僅(jǐn)適用於一定厚度範圍的材料,若材料厚度公差太大;不僅直接影響製件的質量,還可能導(dǎo)致廢品的出現。在校正(zhèng)彎曲、整形等工(gōng)序(xù)中,有可能因厚度正偏差過大而引(yǐn)起模具或壓力機的損壞。
衝壓常用材料(liào)及選用
1、衝(chōng)壓常用材料(liào)
衝壓生產中最常用的材料是(shì)金屬材料(包括(kuò)黑色金屬和有色金屬),但有時也用非金屬材料。其中黑色金屬主(zhǔ)要有普通碳(tàn)素結構鋼、優質碳(tàn)素結構鋼、合金結構鋼、碳素(sù)工具鋼(gāng)、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金屬主要有純銅、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。
衝壓用金屬(shǔ)材料的供應狀態一般是各種規格的板(bǎn)料和帶料。板料可用於工程模的生產,帶料(卷料)用於連續(xù)模的生產(chǎn),也可(kě)以用於工程模的生產。板料的尺寸較大(dà),可用於大型零件的(de)衝壓,也可(kě)以將板料按排樣(yàng)尺(chǐ)寸剪裁成(chéng)條料後用於中小型零件的(de)衝壓;帶料(又(yòu)稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度(dù)可達幾十米,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,可查閱有關手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)。
2、衝壓材料的合理選用
衝(chōng)壓(yā)材(cái)料的選用要考(kǎo)慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件(jiàn)的使用要求(qiú)合理選材
所選材料應能使衝壓件在機器(qì)或部(bù)件中正常工作,並具有一定的使用壽命。為此,應根據衝壓件的使用條件,使所選材料滿足相應強度、剛度(dù)、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝壓工(gōng)藝(yì)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,穩定地成形出不至於開裂或起(qǐ)皺的合格(gé)產品,這是最(zuì)基本也是最重要(yào)的選材要求。為(wéi)此,可用(yòng)以下方法合理選材(cái)。
①試衝。根據(jù)以往(wǎng)的生產經驗及(jí)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(chōng),最後選擇沒有開裂或皺折的(de)、其廢品率低(dī)的一種。這種方法結果比較直觀,但帶有較大的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基礎上,把衝(chōng)壓成型時的最大(dà)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(dù)進行對比,並以此作為依據,選(xuǎn)取適合於該種零件衝壓工藝要求的板材。
另外,同一(yī)種牌號或同一厚度的板(bǎn)材,還有冷軋(zhá)和熱軋(zhá)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(yě)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(zǔ)織致密,衝壓性能更優。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模板的厚度、材料的厚度均可以用t來表示。)
(3)按(àn)經(jīng)濟性要求合(hé)理選材
所選材料應在滿足使用性能及衝壓工(gōng)藝要求(qiú)的前提下,盡量價格低廉,來源方便(biàn),經濟性好,以降低衝壓件的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的分類(lèi),一般我們可以簡(jiǎn)單的把它分為兩種,即工程(chéng)模和連續模;
工程模又可以分為複合模、拉(lā)伸模、鉚合模等,下麵簡單介紹(shào)一下(xià)這些模具的結構和作用;
工程(chéng)模:也(yě)稱為“單(dān)工(gōng)序(xù)模”,是指在衝壓的一次行程中(zhōng),隻能完成一個(gè)衝壓工序的模具。這(zhè)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麵繼(jì)續生產,直到模具的最後一個工序打完,整個產品才算(suàn)完成。這種模具維修起來簡單,但生產起來費時費力,需要花費較多的人(rén)工(gōng)和時間成本,產品報廢率(lǜ)較高。
複合模:常見(jiàn)的複合模(mó)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構(gòu)略有不同。其凸模(也稱為公模(mó)或衝頭)設計在下模,其它幾塊模板依次是下夾板(固(gù)定凸模(mó)衝頭)、下(xià)止擋板和下脫(tuō)料板(外脫),上模依次是母模(或(huò)刀口)、內脫板和上(shàng)墊板構成,內脫使用等高套(tào)筒掛在上墊板上麵,然(rán)後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的複合模,其內脫一般脫出來(lái)母模0.50mm即可,不可以低於母模,要不然(rán)母模刀口容易崩掉或者不脫料。內(nèi)脫的力量要足夠大,才能把產品從母(mǔ)模裏麵頂出來,一般如果材料比較厚的話,我們上麵裝的是氮氣彈簧。
連(lián)續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一次行程過程中,在不同的工位上同時完(wán)成兩道或兩道以(yǐ)上(shàng)衝壓工序的模具,這種模具維修難度較大,需要(yào)經驗(yàn)豐富的鉗(qián)工師傅來操作,但是生(shēng)產起來效率(lǜ)很高,打(dǎ)得速度快的話一個小時可(kě)以生產上千個產品,節省人工和時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓(yā)縮量(liàng)和計算
在一(yī)套(tào)衝壓模具中,需要用到比較多的彈性材料,其中包括各種不同規格(gé)的彈(dàn)簧、優(yōu)力(lì)膠、氮氣彈簧等,按照不同的需(xū)要選用不同的彈性材料。像(xiàng)折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色(sè)彈簧;如果力量不(bú)夠就加氮(dàn)氣彈簧,當然成本要高一點(diǎn);優力膠一般用於拉深模具、整形模具(jù)、或整平麵(miàn)度用。
拉深(shēn)模具用優力膠非常不錯(cuò),當然也可以選用氮氣彈簧。其(qí)他的像(xiàng)頂料(liào)銷、浮(fú)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量(liàng)比較(jiào)均衡,然而其壽命比較短,生產(chǎn)一段時間就可能(néng)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(qì)彈簧。整平麵度優(yōu)力(lì)膠用的多。
彈簧包括扁線彈(dàn)簧、線簧等,彈簧的目的就是(shì)脫料、壓(yā)料,彈簧力度的大(dà)小,關係著模具(jù)生產是否順利、打(dǎ)出來的產品是否合格等。彈簧力量小了(le),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(lái)、帶(dài)料,刀口(kǒu)、衝頭容(róng)易磨損(sǔn)等(děng)各種問題。
扁線彈簧一(yī)般(bān)按顏色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色不同,力(lì)量大小就不同,壓縮量也不同。
有一個土方(fāng)法可以計算彈簧的壓(yā)縮量,那(nà)是我剛進廠學模具不(bú)久,對模具還(hái)不怎麽懂,我師父教我的(de):事先測量一下(xià)彈簧的總高度,再把彈(dàn)簧放台(tái)虎鉗中,鎖死,然後用(yòng)卡尺測量一下彈(dàn)簧被夾死之後剩下的長度(dù),再用彈簧的總長度減去這個數,再除以總(zǒng)長度即可,此方法任何(hé)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(zài)用(yòng)60減去45.6等於14.4,再用(yòng)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(wàn)次,壓縮量選的越大,彈簧壽命(mìng)越短(duǎn),模具壽命(mìng)也就越短(當然彈簧打壞了是(shì)可以換的(de)),模具生產一段(duàn)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30萬次來計算彈簧的壓縮量,也就是說(shuō)模具打30萬次彈簧可能就沒力了,當然一般的衝壓模(mó)具壽命(mìng)都沒那麽(me)長,也可以按最大(dà)壓縮(suō)量來計算,按最大壓縮量來計算的話(huà),隻能保證彈簧不(bú)打爆在模具裏麵。模具壓得死一點,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 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色(sè)彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈(dàn)簧(huáng) 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧(huáng) 40% 45% 50% 58%
最大壓縮(suō)量(liàng)(這個彈簧可以壓(yā)下去多少),彈簧的最大壓縮量等(děng)於彈簧的自由高度乘以彈簧(huáng)的最大壓縮比(bǐ),例(lì)如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓縮量為:60*24%約(yuē)等於14,這根彈簧最大可以壓下去14個毫(háo)米,它的最大(dà)行程是14個毫米,模具的行程必須小於14個(gè)毫米,超(chāo)過14個毫米,彈(dàn)簧(huáng)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,必須先計算一下彈簧的壓縮(suō)量(liàng)是否合適,這樣在試模的時(shí)候才不(bú)用擔心模具會出問題、打爆等。