★衝壓模具的概(gài)念
衝(chōng)壓模具,也稱衝模、五(wǔ)金模具、五(wǔ)金衝壓模具,意思差不多都是(shì)一樣的。是指利用固(gù)定(dìng)在衝(chōng)床或壓力機上的模具對金屬或非金屬板材施加一定的壓力,使材(cái)料產生分離或成型,從而獲得一(yī)定尺寸要求、外觀質量合格(gé)的零件的壓力加工方法。模具(jù)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。
通過模具加工出來的(de)產品(pǐn),尺(chǐ)寸、外觀都基本一樣,沒(méi)什麽大的區別,因為能快速成型,生產效率高(gāo),產品質量穩定,精度符合要求,材料利用率高,操作(zuò)簡單、工人勞動強度低,對操作(zuò)工人(rén)技術要求不高,一般人(rén)隻要一進來,跟著別人學習操作一兩(liǎng)天,很快就能上手,有的甚至不用(yòng)一兩天,幾(jǐ)分鍾就能學會。如果(guǒ)是產線主機手,要學會操作衝床、送料(liào)機、整平機、拆模架(jià)模等,都是一(yī)些很簡單的活,有力氣(qì)、肯吃苦(kǔ)耐勞就行。
平時注意(yì)安(ān)全不(bú)要隨便往模具裏(lǐ)麵放任何(hé)的東西在裏(lǐ)麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏邊,有模修來修(xiū)過模(mó)具(專業術語:修模)之後,你(nǐ)打之前就要看好了,看他們有(yǒu)沒有把東西(xī)忘記在模具裏麵,當然一般模修是不會犯這樣的錯誤的,不過你也要注意一下(xià)。別把模具打壞了(le)、或者把身上手上哪裏傷(shāng)著了,幹這(zhè)個切記注(zhù)意安全,一不小心模具裏麵東西忘記拿出來了,衝(chōng)床打下(xià)來就有可能把模具打壞,萬一裏麵的東西要是飛出來了?,人有可能也會受傷。
有時候(hòu)叉車叉模具(jù)的(de)時候(hòu),沒叉好,模具掉下(xià)來(lái)了,這個時候千萬別用手去扶,讓(ràng)遠一點(diǎn),模具摔壞(huài)了沒事,別把人砸到了;天車吊(diào)模具的時候也要注意離模具遠(yuǎn)一點,小心模具晃過來碰著了就不(bú)好了。
搞模具這行、或與模具打交(jiāo)道經常容易出(chū)事,新人(rén)進廠特別要注意這些(xiē)安全事項。
★衝壓(yā)模具的結構介紹
衝壓(yā)模(mó)具的結構、衝模(mó)的結構,模具結構大(dà)同小異(yì),根據不同的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(bú)同,生產(chǎn)出來的產品也不同,總的來說有簡單(dān)的,有複雜的。但是不管結(jié)構怎麽複雜,它的基本結構是(shì)不變的,無(wú)外乎是若幹個模板、入塊和標準件。
模具一般是由若幹模板和(hé)零件(我(wǒ)們稱之為入塊、或入子)還有(yǒu)標準件組裝而成。
一般(bān)的衝壓模具結構,具體的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上模的模板有:
上(shàng)托板,上墊腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料(liào)板(PSU);
下模的模板有:
下模板(DIE),下(xià)墊板(LBD),下(xià)模座(LPD),下墊腳(jiǎo),下(xià)托板;
其(qí)它的比較(jiào)不常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模(mó)板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公模(mó),母模等(děng);
一些模具零件有:
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:下模入塊、下(xià)模刀(dāo)口等;
標準件:彈簧、六角螺絲(sī)、止付螺絲(sī)、線簧、等高套、導柱(zhù)、導套、等(děng)高套墊片、兩用(yòng)銷(xiāo)、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定位、節距定位(wèi)、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓(yā)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(miàn)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(biǎo)第一套;RAA或(huò)RBB代表鉚合模,比如鉚螺柱(zhù)、鉚彈(dàn)片等;
SAA、SBB中(zhōng)的S代(dài)表連續模,0125代表(biǎo)模具編號,前麵(miàn)的F代表年份,哪一年生產出(chū)來的模具,就(jiù)用(yòng)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125模具,那別人多半以為是G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編(biān)號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊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(lái)說明,那(nà)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
關於其它的編(biān)號,這裏沒有解釋到的,簡單做一下說明:
一套完整的衝壓模具結構從上到(dào)下應該是:
加工代號
模板
其它
編號 中文名稱 編(biān)號 中文名(míng)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 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板(bǎn) PHP 夾板入塊(kuài) Y:外(wài)發 PPS 止擋板 UDP 上模板入(rù)塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫(tuō)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(mó)入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳(jiǎo) - - B1D 下托(tuō)板 - -
“-”代替的表示這(zhè)個編號不常見或很少用到(dào)
★衝壓常用材(cái)料及選(xuǎn)用
衝壓所用材料的性質與衝壓生產的關係非常(cháng)密(mì)切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝(chōng)壓件(jiàn)質量和(hé)產品使用壽(shòu)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(bú)僅要考慮使用性能,還應滿足衝壓加工和(hé)後續工藝性能要求。衝壓加工對材料(liào)的基本(běn)要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成型工(gōng)序(xù),比如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材料(liào)應具有良好的衝壓成型性能,即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定(dìng)形(xíng)性,否則產品容(róng)易產生變形、破裂等,造(zào)成(chéng)修模的困難。對於分離工序,則(zé)要求材料具有一(yī)定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材(cái)料表麵應光(guāng)潔平整,無缺陷損傷。表麵質量好的材(cái)料,成型時不易破裂,不易擦傷模具,製(zhì)件的表麵質量也好。
3、材(cái)料的厚度公差應符合國家標(biāo)準
因為一定的模具間隙僅適(shì)用於一(yī)定厚度範圍的(de)材(cái)料,若材料厚度公差太大;不僅直接影響製件的質量,還可能導致廢品的出現。在(zài)校正彎曲、整形等工序中,有可能因厚度正偏差過大而引起模具(jù)或壓力機的損壞。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常用的材料是金屬材料(包括黑(hēi)色金屬和有(yǒu)色金屬),但有時也(yě)用非金屬材料。其中黑色(sè)金屬主要有普通碳素結構鋼(gāng)、優質碳素結構鋼、合金(jīn)結構鋼、碳素工具鋼、不鏽(xiù)鋼、電工矽鋼等;有色金屬主要有純銅、黃銅(tóng)、青銅、鋁等;非金(jīn)屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母(mǔ)等(děng)。
衝壓用金(jīn)屬材料的供應狀態一般是各種(zhǒng)規格的板料和帶料(liào)。板料可用於工程模(mó)的生產,帶料(卷料)用於連續模的(de)生(shēng)產,也可以用於工程模(mó)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(pái)樣尺寸剪裁成條料後用於中小型零件的衝壓;帶料(又稱卷(juàn)料)有各種規格的寬度,展開長度可達幾(jǐ)十(shí)米,成卷狀供應,適應於連續模大(dà)批量生產的自動送料。
關於各種材料(liào)的牌號、規格(gé)和性能,可(kě)查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的(de)合理選用
衝壓材(cái)料的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材
所選材料應能使衝壓件在(zài)機器或部件中正常工作(zuò),並具有(yǒu)一定的使用壽命。為此,應根據衝(chōng)壓件的使用條件,使所選材料滿足相應強度、剛(gāng)度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合(hé)理選材
對於任何一種衝(chōng)壓件,所(suǒ)選的材料(liào)應能按照其(qí)衝壓工藝的要求,穩(wěn)定地成形出不至於(yú)開(kāi)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(cǐ),可用以下方法合理選材。
①試衝(chōng)。根據以往的生(shēng)產經驗及可能條件,選擇幾種基本能滿(mǎn)足衝壓件使用要求的板料進行試衝,最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢品(pǐn)率低的一種。這種(zhǒng)方法結果比(bǐ)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(jī)礎上,把衝壓(yā)成型時的最大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行對比,並以(yǐ)此作(zuò)為依(yī)據,選取適合於該種(zhǒng)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材,還有冷軋和熱軋之分。我國國產板材中,厚板( t>4mm)為熱軋(zhá)板,薄(báo)板(t<4mm)為(wéi)冷(lěng)軋(zhá)板(也有熱軋板)。與熱軋板(bǎn)相比,冷軋板尺寸(cùn)精確,偏差小,
表(biǎo)麵缺陷(xiàn)少,光亮,內部組織致密,衝壓性(xìng)能更優。(注:t在模具中一般代表厚度,例(lì)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
所選(xuǎn)材料應在滿足(zú)使用性能及衝壓工藝要求的前提下,盡量價格低廉(lián),來源方便,經濟性好,以降低衝壓件的成本。
★衝壓模具(jù)的分類(lèi)
衝(chōng)壓模具的分類,一般(bān)我們可(kě)以簡單(dān)的把它分為兩(liǎng)種,即工程模和連續模;
工程模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等,下麵(miàn)簡單介紹一下這些模具的結(jié)構和作用(yòng);
工程模:也稱為“單工序模”,是指在(zài)衝壓的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的模(mó)具(jù)。這一工程打完(wán)了之後,需要人工或用機械手把產品(pǐn)從模具裏(lǐ)麵取出來,然後放到(dào)下一站的模具裏麵繼續生產,直(zhí)到模具的最後一個(gè)工序(xù)打完,整個產(chǎn)品才算完成(chéng)。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(de)人工和時間成(chéng)本,產品報(bào)廢率較高。
複合模:常見的複合(hé)模(mó)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構略有不同(tóng)。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下模,其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸模衝頭(tóu))、下止擋板(bǎn)和下(xià)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(gòu)成,內脫使用等高套筒掛在上墊板上麵,然後用打杆或彈簧(huáng)頂著。比如用來下料的複合(hé)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(kǒu)容易崩(bēng)掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出來,一般如果(guǒ)材料比較厚的話,我們上麵(miàn)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成兩道或兩道以(yǐ)上衝壓工序的模(mó)具,這種模具維修難(nán)度較大,需要(yào)經驗豐富的鉗工師傅來操作,但是生產起來效率很(hěn)高,打得速度快的話一個小時可以生產上千個(gè)產品,節省人工和時間成(chéng)本,產品(pǐn)報(bào)廢率較低。
★彈簧的(de)壓縮量和計算
在(zài)一套衝壓模具中,需要用到比較多(duō)的彈性材料,其中包括(kuò)各種不同規格的(de)彈簧、優力膠、氮氣彈簧等,按照不同的(de)需要選用不同的彈性材料(liào)。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以(yǐ)了,比如棕色彈簧,也稱為(wéi)咖(kā)啡(fēi)色彈簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高一點;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(lì)膠非常不錯,當然也可以選用氮氣彈簧。其他的像(xiàng)頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧,隻要可(kě)以脫(tuō)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(jiào)均衡,然而其壽命比較短(duǎn),生產(chǎn)一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般(bān)比較少用(yòng),通常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用(yòng)的多。
彈簧包(bāo)括扁線彈簧、線(xiàn)簧等,彈(dàn)簧的目的就是脫料、壓料(liào),彈簧力度的大(dà)小,關係著模具生產是否順(shùn)利、打出來(lái)的產品是否合格等。彈簧(huáng)力量(liàng)小了,有可能會造成產品變形、模具不脫料、產(chǎn)品不好從模(mó)具裏麵拿出來、帶料,刀(dāo)口、衝頭容易(yì)磨損等各種問題。
扁(biǎn)線彈簧(huáng)一般按顏色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍色(sè)、黃色,力量也依(yī)次(cì)減弱,顏色(sè)不同,力量大小就不同,壓縮量也不同。
有一個土方法(fǎ)可以計算彈簧的壓縮量(liàng),那是我剛進廠學(xué)模具不久,對模具還不怎麽懂,我師父教我的(de):事先測量一下彈簧的總高度,再把彈簧放(fàng)台虎鉗中,鎖(suǒ)死,然後用卡尺測量一下彈簧被夾死之後剩下的長度,再用彈簧的總長度(dù)減去這個數,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60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右,然後(hòu)你再用60減(jiǎn)去45.6等於14.4,再用14.4除(chú)以60,結果等於(yú)0.24,這就是它的壓縮量。
彈簧按照不同生(shēng)產(chǎn)次數(shù),比如100萬次、50萬次、30萬(wàn)次,壓縮量選的越大,彈簧壽命越(yuè)短,模具壽(shòu)命也就越短(當然彈簧打壞了(le)是可以換的),模具生產一段時間可能彈(dàn)簧就沒力了,質量差一點的彈簧還有可能斷在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧的壓縮量(liàng),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(méi)那麽(me)長,也可以按最大壓縮量來計算,按最大壓縮量來計算(suàn)的話,隻能保證彈簧不打爆(bào)在模具裏麵(miàn)。模具壓得(dé)死一點,對產品平麵度(dù)也有好處。
具體的壓縮量如下表:
顏(yán)色 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈(dàn)簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈簧 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(huáng) 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈(dàn)簧可以(yǐ)壓下去多少),彈簧的最(zuì)大壓縮量等於彈簧的自由高度(dù)乘以彈簧的最(zuì)大(dà)壓縮比(bǐ),例如棕色彈(dàn)簧,長度為(wéi)60mm,那麽它的最大(dà)壓縮量為:60*24%約等於14,這(zhè)根彈簧最大可以壓下去14個毫米,它的最大行(háng)程是14個毫米(mǐ),模具的行程必須小(xiǎo)於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就可能會失效、變形,還(hái)有可能打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝(chōng)床壓不下去等。
模具組立之前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的(de)壓縮量(liàng)是否合適,這樣(yàng)在試模的時候才不用擔心模具(jù)會出問題、打爆等。