★衝(chōng)壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝(chōng)模、五金模具、五金衝壓模具,意思差不多都是一(yī)樣的。是指利(lì)用固定在衝床或(huò)壓(yā)力機上的模具對(duì)金屬或非金屬板材施加一定的壓力,使材料(liào)產(chǎn)生分離或(huò)成型,從(cóng)而(ér)獲得一定尺寸要(yào)求、外觀質(zhì)量合格的零(líng)件的壓力加工方法。模具分為很多種,我這裏(lǐ)主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來講。
通過模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本(běn)一(yī)樣,沒什麽大的區別,因為能快速成型,生產效率高,產品質(zhì)量穩(wěn)定,精度符(fú)合要(yào)求,材料利(lì)用率高(gāo),操作(zuò)簡(jiǎn)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(yī)進來,跟著別人學習操(cāo)作一兩(liǎng)天,很快就能上手,有的甚至不用一兩天,幾分鍾就(jiù)能學會。如果是產線主機手,要學(xué)會操作衝床、送(sòng)料(liào)機、整平機、拆模架模等,都是一些很簡(jiǎn)單的活,有力氣、肯吃苦耐勞(láo)就(jiù)行(háng)。
平時注意安全不(bú)要隨便(biàn)往模具裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊、剪(jiǎn)刀啊、其它工(gōng)具等不要放模具裏邊,有模修來(lái)修過模具(專業術語:修模)之後,你打之(zhī)前就要(yào)看好了(le),看他們有沒有把東西忘(wàng)記在模(mó)具裏麵,當然一(yī)般模修是不會犯這樣(yàng)的錯誤的,不過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手上(shàng)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(lái)就有可能把模具打壞,萬(wàn)一裏(lǐ)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(de)時候,沒叉好,模具(jù)掉(diào)下來了,這個時(shí)候千萬別用手去扶,讓遠(yuǎn)一點(diǎn),模具摔壞了沒事,別(bié)把人砸到了;天車吊模具的時候(hòu)也要注意離模(mó)具遠一(yī)點,小心模具晃過來(lái)碰著了就(jiù)不好了。
搞模具這行、或與模具打交道經常容易出事(shì),新人進廠特別要(yào)注意這些安全事項。
★衝壓模具的(de)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(de)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,生產出來的產品也不同,總的來說有簡單的,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(gàn)模板和零(líng)件(我們稱之為(wéi)入塊、或(huò)入子)還有標(biāo)準件組裝而成。
一般的衝壓模具結構,具體的模板從上到下(xià)(包括代碼編(biān)號)是:
上模的模板有:
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);
下模的模板(bǎn)有:
下模板(DIE),下墊(diàn)板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板;
其它的比較不常用(yòng)的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模板,下(xià)脫料板,下止擋板,下夾板,公(gōng)模,母模等;
一些模(mó)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(mó)入塊、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高(gāo)套、導(dǎo)柱、導套、等(děng)高套墊片、兩用銷(xiāo)、頂料銷(xiāo)等(děng);
非標準件:外定位(wèi)、內定位、節距定位、外(wài)限位柱(zhù)、內限(xiàn)位(wèi)柱等;
★衝壓模具(jù)的編號
衝壓模具編號,一般是這樣寫(xiě)的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代表工程(chéng)模,H代表總共有八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套(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(biān)號,前麵的(de)F代表年(nián)份,哪一年生產(chǎn)出來的模具,就用代表哪一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代(dài)表2010年,那麽(me)2010年生產的模具F0125可以簡稱:125模具,接下來2011年(nián)生產的模(mó)具,則是G開頭,此時你再說125模具,那別人多半以為是G0125模具了(le)。
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編號後麵(miàn)用A和B來說明,那麽第一段的(de)夾板應該是(shì)90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關(guān)於其它的編號,這裏沒(méi)有解(jiě)釋到的,簡(jiǎn)單(dān)做一下說明:
一套(tào)完整的衝壓模(mó)具結構從上到下應該是:
加工代號
模板(bǎn)
其它
編號 中文(wén)名稱(chēng) 編號(hào) 中文名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上(shàng)模(mó)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 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 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 - -
“-”代替的表示這個編號不常見或很(hěn)少(shǎo)用(yòng)到
★衝壓常(cháng)用材料及選用
衝壓所用材料的性質與衝壓生產的關係非常密切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓(yā)件質量和產品使用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件生產成本。
在選定(dìng)衝壓件的材料時,不僅要考慮(lǜ)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求如下。
1、具(jù)有良好的衝壓成型性能(néng)
對於成型工序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包(bāo)等,材料應具有良好的(de)衝壓成型(xíng)性能,即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形性,否則產品容易產生變形、破裂等(děng),造成修模的困難(nán)。對於分離工序,則要求材料具(jù)有一定的塑性。
2、具有(yǒu)較高的表麵(miàn)質量
材料表麵應光潔平整,無缺陷損傷。表麵質量好的材料(liào),成(chéng)型時不易破裂,不易擦(cā)傷模(mó)具,製件的表麵質量也好。
3、材料的厚度公差應符合國家標準
因為(wéi)一定的模具間隙僅適用於一定厚度範圍的材(cái)料,若材料厚度公差太大;不僅(jǐn)直接影響製件的質量,還(hái)可能導致廢(fèi)品的出現。在校正彎曲、整形等工序中(zhōng),有可能因厚度正(zhèng)偏差過大而引起模具或壓力機的損壞。
衝壓常(cháng)用材料及選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常用的材料是金屬材(cái)料(包括黑(hēi)色金(jīn)屬和有色金屬),但有時也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通(tōng)碳素結構(gòu)鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼(gāng)、碳素工具(jù)鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金屬主要有純銅、黃(huáng)銅、青銅、鋁等;非金(jīn)屬材料有紙板、層壓板(bǎn)、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬(shǔ)材料的供應(yīng)狀(zhuàng)態一般是各種規格的板料和帶料。板料(liào)可用於工程模的生產,帶料(卷料)用(yòng)於連續模的生產(chǎn),也可以用於工程模的生產(chǎn)。板料的尺(chǐ)寸較大,可用於大(dà)型零件的衝壓,也可以將板料按排樣尺寸剪裁成條料後用(yòng)於中小(xiǎo)型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各(gè)種規格的寬度(dù),展開長度可達幾(jǐ)十米,成卷狀供應,適應(yīng)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,可查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓材料的選用要(yào)考慮衝壓件的使(shǐ)用要求、衝(chōng)壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材
所選材料應(yīng)能使(shǐ)衝(chōng)壓件在機器或部(bù)件中正常工作,並具有一定的使(shǐ)用(yòng)壽命。為此,應根據衝壓件的使用條件,使所選材料滿足(zú)相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和(hé)耐熱性等力方麵(miàn)的要求。
(2)按衝(chōng)壓工藝要求合理選材
對於任何一種衝壓件,所選的材料(liào)應(yīng)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,這是最基(jī)本也(yě)是最重要的選材要求。為此,可用以下方(fāng)法合理選材。
①試衝。根據以往的生產經驗及可能條件,選擇幾種(zhǒng)基本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試衝,最後選擇沒有開(kāi)裂或皺折的、其廢品(pǐn)率低的一種。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(fèn)析衝壓變形性(xìng)質的基礎上(shàng),把衝壓成型時(shí)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進(jìn)行對(duì)比,並(bìng)以此作為依據,選取適合於該種零件衝(chōng)壓工藝要求的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度的板材,還有冷軋和熱(rè)軋之(zhī)分。我(wǒ)國(guó)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(zhá)板)。與熱軋板(bǎn)相比,冷軋板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致密,衝壓性能更優(yōu)。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模板的厚(hòu)度、材料的厚度均可以用t來(lái)表示(shì)。)
(3)按經濟性要求合理選材
所選材料應在滿足使用性(xìng)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(xìng)好,以降低衝壓件(jiàn)的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的分類,一般(bān)我們可以簡單的把它分為兩種(zhǒng),即工程(chéng)模(mó)和連(lián)續模;
工程模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等(děng),下麵簡單介(jiè)紹(shào)一(yī)下這些模具的結構和作用;
工程模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓的一次行程(chéng)中(zhōng),隻能完(wán)成一個衝(chōng)壓工序的模具(jù)。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(lǐ)麵取出來,然後放到下一站的模具(jù)裏麵繼(jì)續生產(chǎn),直(zhí)到模具的最後(hòu)一個工序打完,整個產品才(cái)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(huā)費較多的人(rén)工和時間(jiān)成本,產品報廢率較高。
複合模:常見的複合(hé)模具結構有有複合(hé)下料、複合拉伸等,這種模具結(jié)構和別的工程模結構略有不同。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(bǎn)(固定凸模衝頭)、下止擋板(bǎn)和下脫料板(外(wài)脫),上模依次是母模(mó)(或刀(dāo)口)、內脫板和上墊板構成,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。比如用來下料的複合模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可以低(dī)於母模,要不然(rán)母(mǔ)模刀口容易(yì)崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,才能把產品從母模(mó)裏麵頂出來(lái),一般如果材料比較(jiào)厚(hòu)的話,我(wǒ)們上麵裝的是氮氣彈簧。
連續模:也(yě)稱“級進模”,是指在衝(chōng)壓的一次行程過程中(zhōng),在不同的工位上同時完(wán)成兩道或兩道以上(shàng)衝壓工序的模具,這種模具維(wéi)修難度較大,需(xū)要經驗豐富(fù)的鉗工師傅來操作,但是(shì)生產起來效率很高,打得速度快的話(huà)一個小時可以生產上千個產品,節省人(rén)工和時間成(chéng)本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓縮(suō)量和計算
在一套衝壓模具中,需要用到比較多的彈性材料,其中包括各種不同規格的(de)彈簧、優力膠、氮氣彈簧等,按照不同(tóng)的需要選用不(bú)同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線(xiàn)彈簧就可以了,比如棕色彈簧(huáng),也(yě)稱為咖啡色彈簧;如果力(lì)量不夠就(jiù)加氮氣彈簧,當然成本要高一點;優力膠一般用於拉深模(mó)具、整形(xíng)模具、或整平麵度用。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然也可以選用(yòng)氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用(yòng)銷等(děng)一般用(yòng)線簧或黃色彈簧,隻要可以(yǐ)脫料、不把(bǎ)產(chǎn)品(pǐn)頂出印子、頂變形就好(hǎo)了。優(yōu)力膠的特點就是力量比較(jiào)均衡,然(rán)而其壽命(mìng)比較短,生產一段時(shí)間就可能裂掉了、不行了(le)、萎掉了,因此一般比較少用(yòng),通常比較常用氮氣(qì)彈(dàn)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,彈簧力度的(de)大小,關係著模具生產是否(fǒu)順利、打出來的產品是否合格等。彈(dàn)簧力量小了,有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不(bú)好從模具裏麵拿出來、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(huá)分為(wéi):棕色、綠(lǜ)色、紅色、藍色(sè)、黃色,力量也依次減(jiǎn)弱,顏色不同(tóng),力量大小就不同,壓縮量也不同。
有一(yī)個土(tǔ)方法可以計(jì)算彈簧的壓縮(suō)量,那是我剛進廠學模具不久,對模具還不怎麽懂,我師父教我的:事先測量(liàng)一下彈簧的總高度,再把彈簧放台(tái)虎鉗中,鎖(suǒ)死,然後用卡尺(chǐ)測量一下彈(dàn)簧被夾死(sǐ)之後剩下的長度,再用彈簧(huáng)的總長度減去這(zhè)個數,再除以總長度即可,此方法任何彈簧通用,比如棕色彈簧長度為(wéi)60mm,被虎鉗(qián)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(zhè)就是它的壓縮量(liàng)。
彈簧(huáng)按照不同生產次數,比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選(xuǎn)的越大,彈(dàn)簧壽命越(yuè)短,模具壽命也就越短(當然彈簧打壞了是可以換的),模具生產一段時(shí)間可能彈簧(huáng)就沒力了,質(zhì)量差一點的彈(dàn)簧還(hái)有可能斷在模具裏麵。一般按(àn)照30萬次來(lái)計算彈簧的壓縮量,也就是說模具打30萬(wàn)次彈簧可能就沒力了,當然一般的衝壓(yā)模具壽命都沒(méi)那(nà)麽長,也可以按最大壓縮量來計算,按最大壓縮量(liàng)來計算的話,隻能(néng)保(bǎo)證彈(dàn)簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點,對(duì)產品平麵(miàn)度也有好處。
具體的壓縮(suō)量(liàng)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(dàn)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(zuì)大壓縮量(這個彈簧(huáng)可以(yǐ)壓下去多少),彈簧的最大壓(yā)縮量等於彈簧的自由高(gāo)度乘以(yǐ)彈簧的最大壓縮比,例如棕(zōng)色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓縮量(liàng)為:60*24%約等於14,這根彈簧最大可以壓下去(qù)14個毫米,它的最(zuì)大行程(chéng)是(shì)14個毫米,模具的行程必須小於(yú)14個(gè)毫(háo)米(mǐ),超過14個毫米,彈(dàn)簧就可能會失效、變形,還有可能打斷在模具裏麵,或(huò)模具打爆,衝床壓不下去等。
模具組立之前,也就是裝模之前,必須先(xiān)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。