★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模、五金(jīn)模具、五金衝壓模具(jù),意思差不多都是(shì)一樣的。是指利用固定在衝床或(huò)壓力機上的模具對金屬或非(fēi)金屬板材施加(jiā)一定的壓力,使材料產生分離(lí)或成型,從而獲得一定尺寸要求(qiú)、外觀質量合格的零件的(de)壓(yā)力加(jiā)工方法。模具分為很(hěn)多種,我(wǒ)這裏主要是針對我熟悉的五(wǔ)金衝壓模(mó)具來講。
通過模具加工出來的產品,尺(chǐ)寸(cùn)、外(wài)觀都基本一樣,沒什麽大的區別(bié),因為能快(kuài)速成型,生產效率(lǜ)高,產(chǎn)品(pǐn)質量穩定,精度符合要求,材料利用率高,操作簡單、工人勞動強度低,對操作工人技術要求不高,一(yī)般人隻(zhī)要一進來,跟著別人學(xué)習操作一兩天(tiān),很快就能上手,有的甚至不用一兩天,幾分鍾就能學(xué)會。如果是產線主機手,要學會(huì)操作衝床、送料機、整平機、拆模架模(mó)等,都(dōu)是一些(xiē)很簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注(zhù)意安全不要隨便往模具裏麵(miàn)放任何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏邊,有(yǒu)模修來(lái)修過模具(jù)(專業術語:修模)之後,你(nǐ)打之前就要看(kàn)好了,看他們有沒(méi)有把東西忘記在模具裏麵,當然(rán)一般模修是不會犯這樣的錯誤的,不過你也要注意一(yī)下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著了(le),幹(gàn)這個切記注意安全,一不(bú)小心模具裏麵(miàn)東西忘記拿出(chū)來了,衝床打下來就有可(kě)能把模具打(dǎ)壞,萬一裏麵的東西要是飛出來了?,人有可能也會受(shòu)傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具掉下來了,這個時候千萬別用手去扶,讓(ràng)遠一點,模具摔壞了沒事,別把(bǎ)人砸到了;天車吊模具的時候也要注意(yì)離模具遠一點,小心模具晃過來碰著了就不好了。
搞模具(jù)這(zhè)行、或與模具打交(jiāo)道經常容易出(chū)事,新(xīn)人進廠(chǎng)特別要注意這些(xiē)安全事項。
★衝壓模具的結構介(jiè)紹
衝(chōng)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(chǎn)品特(tè)點及需求設(shè)計相應的模具,不同的模具結構,它的功能(néng)也不同,生產出來的(de)產品也不(bú)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(de)基本結構(gòu)是不變的,無(wú)外乎是若幹個模板、入(rù)塊和標準件。
模具一(yī)般是由若幹模板和零件(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,具體的模板從上到下(xià)(包括代(dài)碼編號)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);
下模的模板有(yǒu):
下模板(bǎn)(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板;
其它的(de)比較不常用的模(mó)板:
上蓋板(CVU),擊(jī)出板,上(shàng)模板,下脫(tuō)料板,下止擋板(bǎn),下夾板,公模,母模等;
一些模具零件有:
上(shàng)模的入子,入塊(kuài):夾板入塊、脫料板入(rù)塊、衝頭等;
下模的入子,入(rù)塊:下模入塊、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導(dǎo)柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定(dìng)位、節距定(dìng)位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具編號,一(yī)般是這樣寫的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續(xù)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;RAA或RBB代表鉚合模,比如鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模(mó),0125代(dài)表模具編號,前麵的F代表年份,哪一(yī)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(guǒ)F代表2010年,那麽2010年生產的模(mó)具(jù)F0125可(kě)以簡稱:125模具,接(jiē)下來(lái)2011年生產的模具,則是G開(kāi)頭,此時你再說125模(mó)具(jù),那別人多半(bàn)以為(wéi)是(shì)G0125模具了。
其(qí)它的比如上(shàng)夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板(bǎn)入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模有兩段的話,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(duàn)90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它的(de)編號(hào),這裏沒有解釋到的,簡單做(zuò)一下(xià)說明:
一套完整的衝壓(yā)模具結構從上到下應該是:
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 UDE 上模板 G:磨床(chuáng) U2U 上墊腳 PS2 下脫料(liào)板 GD:大磨床 UPU 上(shàng)模座 PH2 下夾板 WC:線切割 UBU 上(shàng)墊板 ?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 上模板入(rù)塊 HT:熱(rè)處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上模板(bǎn)入塊 D:搖臂鑽(zuàn)床 DIE 下模板(bǎn) DPI 下模入塊 LBD 下墊(diàn)板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊(diàn)腳(jiǎo) - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示這個編(biān)號不常見或很少用到
★衝壓常用材料及選用
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(yā)工藝設計、衝壓件質量和(hé)產品(pǐn)使用壽命,還影響組織均衡生產和(hé)衝壓(yā)件生產成本。
在選定衝壓件的材(cái)料時(shí),不僅要考慮使用性能,還應滿足衝(chōng)壓加工(gōng)和後續工藝(yì)性能要求(qiú)。衝壓加工對材料的(de)基本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性(xìng)能
對於成型工序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材料應具有良好的衝壓(yā)成型性能,即應有良好(hǎo)的抗破(pò)裂性、良好的貼(tiē)模性和定形(xíng)性,否則產品(pǐn)容易(yì)產生變形、破裂等,造成修模的困(kùn)難(nán)。對於分(fèn)離工序,則要求材料具有一定的(de)塑性。
2、具有較高(gāo)的表麵質量
材料(liào)表麵應光潔平整,無缺陷損傷。表麵質量好(hǎo)的材料,成型時不易破裂(liè),不易擦傷模具,製件(jiàn)的(de)表麵質量也(yě)好。
3、材料的厚度公(gōng)差應符合國家標準(zhǔn)
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(cái)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(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或壓力機的損壞。
衝壓常用材料及選用
1、衝壓常用材(cái)料
衝壓生產中最常用的材料是金屬(shǔ)材料(包括黑色金屬和有(yǒu)色金屬),但有時也用非金屬材料。其中黑色金(jīn)屬主要有普通碳素結(jié)構鋼、優質碳素結構(gòu)鋼(gāng)、合(hé)金結構鋼、碳素工具鋼(gāng)、不鏽鋼(gāng)、電工矽鋼等;有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁(lǚ)等;非金屬(shǔ)材料有紙板、層(céng)壓板、橡(xiàng)膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬材(cái)料的供應狀態一般是各種規格(gé)的(de)板料和帶料。板料可用於工程模的(de)生產,帶料(卷料)用(yòng)於連續模的(de)生產,也可以用(yòng)於工程模的生產。板料的尺寸較大(dà),可(kě)用於大型零件的衝壓,也可以(yǐ)將板料按排樣(yàng)尺寸(cùn)剪裁成條料後用於中小型零件的衝(chōng)壓;帶料(又稱卷料)有各種(zhǒng)規(guī)格的(de)寬度,展開長度可達幾十米,成卷狀供應,適應於連續模(mó)大批量生產的自動送(sòng)料(liào)。
關於各種(zhǒng)材料的牌號、規格和性能(néng),可查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選(xuǎn)用(yòng)
衝壓材(cái)料的選用要考慮衝(chōng)壓件(jiàn)的使用(yòng)要求、衝壓工(gōng)藝要求及經濟性(xìng)等。
(1)按衝壓件的使用要求合(hé)理選材
所選材料應能使衝壓件在機器或部件中正常工作,並具有一(yī)定(dìng)的使用壽命。為此,應根據衝壓件的使用條(tiáo)件,使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性(xìng)等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對(duì)於任何(hé)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(bú)至(zhì)於開裂或起皺的合格產品,這是最基本也是(shì)最重要的選材要求。為此,可用以下方法合理選材。
①試衝。根(gēn)據以往的生產經驗及可能(néng)條件,選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求(qiú)的板料進行(háng)試衝,最後選(xuǎn)擇(zé)沒(méi)有開裂或皺折(shé)的、其廢品率低的一種。這種方法結果比較直觀,但帶有較(jiào)大的 盲目性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基礎(chǔ)上,把衝壓成型時的最大變形程度與板料衝(chōng)壓成型性能所(suǒ)允許采用(yòng)的極限變形程度進行對比,並以此作為依據,選取(qǔ)適合於該種零(líng)件衝壓工(gōng)藝要求的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度的板材(cái),還有冷軋和熱軋之分。我國國產板材中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(bǎn)(也有熱(rè)軋板)。與熱軋板相比,冷軋板尺寸(cùn)精確(què),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(yī)般代表(biǎo)厚度,例如模板的厚(hòu)度、材料的厚度均可以(yǐ)用t來表示。)
(3)按經濟性(xìng)要求合理選(xuǎn)材
所選材料應(yīng)在滿足使用性能及衝壓工藝要求的前提(tí)下,盡量(liàng)價(jià)格低廉,來源方便,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,一般我們可(kě)以簡單的把它(tā)分為兩種,即(jí)工程模(mó)和連續模;
工程模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等,下麵簡(jiǎn)單介(jiè)紹一下這些模具的結構和作用;
工程模:也稱為“單工序模”,是(shì)指在衝壓(yā)的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的模(mó)具。這一工(gōng)程打完了之後,需要(yào)人工或(huò)用機械(xiè)手把產品從模具(jù)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(mó)具的最後一個工序(xù)打完(wán),整個產品才算完成。這種模具維修起來簡(jiǎn)單,但生產起來費(fèi)時費力,需要花費較多的人工和時(shí)間成本,產品報廢率較高(gāo)。
複(fù)合模:常見的(de)複合模具結構有有複(fù)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。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計(jì)在下模(mó),其(qí)它幾塊模板依次是下夾板(bǎn)(固定凸模(mó)衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模(mó)依次是母模(mó)(或刀口)、內脫板和上墊板構成(chéng),內脫使用等高套筒掛在(zài)上(shàng)墊板上麵,然後用打(dǎ)杆或彈簧頂著。比如用來下料的複合(hé)模,其內脫(tuō)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)容易崩掉或者不脫料。內脫的(de)力量(liàng)要足夠大,才能把產(chǎn)品從母(mǔ)模裏麵頂出來,一般(bān)如果材料比較厚的話,我們上(shàng)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(tóng)的工位上同時完成兩道或兩道以(yǐ)上衝(chōng)壓工序的模具,這種模(mó)具維修難(nán)度較大,需要經驗豐富的鉗工師傅來操作(zuò),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產品,節省人工和時間成本,產品(pǐn)報廢率較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在(zài)一套衝壓模具中,需(xū)要用到比較(jiào)多的彈性材料,其中包括各(gè)種不同規格的彈簧(huáng)、優力膠、氮氣彈簧等,按照不同的需要選用(yòng)不同的彈性材料(liào)。像折彎、衝孔一般(bān)用普通的扁線(xiàn)彈簧就可(kě)以了,比如棕色(sè)彈簧,也稱為咖啡色(sè)彈簧;如果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高一(yī)點;優力膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵度用。
拉(lā)深模具用(yòng)優力膠非常不(bú)錯,當然也可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊(kuài)、兩用銷等一(yī)般用線簧或黃色彈簧,隻要可以(yǐ)脫料、不把產品頂出印子(zǐ)、頂變形就好了。優力膠的(de)特點就是力(lì)量比較均(jun1)衡,然而其(qí)壽命比較短,生產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較少用,通常比較常用氮氣彈簧。整(zhěng)平麵度優(yōu)力膠用的多。
彈簧(huáng)包括扁線彈簧、線簧等,彈(dàn)簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的(de)大小,關係(xì)著模具生產是否順利、打出來的產品是否合格等。彈簧力量小了,有可能會造成產品變形(xíng)、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀口(kǒu)、衝頭容易磨損等各種(zhǒng)問題。
扁線彈(dàn)簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色(sè)、紅色、藍色(sè)、黃色,力量也依次減弱,顏色不同,力量大小就不同,壓縮量也不同。
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(duì)模具還不怎麽懂,我師父教我(wǒ)的:事先測量一下彈簧(huáng)的總高(gāo)度(dù),再(zài)把(bǎ)彈(dàn)簧放台虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測(cè)量一下彈簧被夾死之後剩下的長度,再用彈簧的總長度減去這(zhè)個數,再除以總長(zhǎng)度即可,此方法任何彈簧通用,比如(rú)棕色彈簧(huáng)長度為60mm,被虎鉗夾(jiá)死後應該還剩下45.6左右,然後(hòu)你再用60減去45.6等於(yú)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(shù),比如100萬次、50萬次、30萬次(cì),壓縮量選的越大,彈簧(huáng)壽命(mìng)越短(duǎn),模具壽(shòu)命也就越短(當然彈簧打壞了是可以換(huàn)的),模具生產一段時間可(kě)能彈簧(huáng)就沒力了,質量差一點的彈簧還有可能(néng)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(shì)說模具打30萬次彈簧(huáng)可能就沒力了,當然一般的衝壓(yā)模(mó)具壽命都沒那(nà)麽長,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(zhī)能保(bǎo)證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點,對產品平麵度也有(yǒu)好處。
具體(tǐ)的(de)壓縮量如下表:
顏色 100次 50萬(wàn)次(cì) 30萬次 最大壓(yā)縮量 棕色彈簧 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(huáng)色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈簧可(kě)以壓下去多少),彈簧的最(zuì)大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以(yǐ)彈簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那(nà)麽它的(de)最大壓縮量為:60*24%約(yuē)等於14,這根彈(dàn)簧最大可以壓下(xià)去14個毫米(mǐ),它的最(zuì)大行程(chéng)是14個毫米,模具的行程必(bì)須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就可能會失(shī)效、變形,還有可能打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝床壓不下去(qù)等。
模具組立之前,也就是裝模之前,必須先計(jì)算一下彈簧的壓縮(suō)量是否合適,這(zhè)樣在試模的時候才不用擔心模具會出問題(tí)、打爆等(děng)。