★衝壓(yā)模具(jù)的概念
衝壓模(mó)具,也稱衝模、五金模具、五金衝壓(yā)模具,意思差不(bú)多都是一樣的。是指(zhǐ)利用固定在衝床或壓力機(jī)上的模具對金屬或非金(jīn)屬板材(cái)施加一(yī)定的壓力,使材料產(chǎn)生分離或(huò)成型,從而獲得一定尺寸要求、外(wài)觀質量合格的零件的(de)壓力加工方法。模具分為很多種,我這裏主要是針對我熟悉的五金(jīn)衝壓模具來講。
通過(guò)模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本一(yī)樣,沒(méi)什麽大的區別,因為能快(kuài)速成型,生產效(xiào)率高,產品質量穩定,精度符合(hé)要求(qiú),材料利用率高,操作簡單(dān)、工(gōng)人勞動強度低,對操作工人技(jì)術要求不高,一般人隻要一進(jìn)來,跟著別人學習操作一(yī)兩天,很快就能上手(shǒu),有的甚至不用一(yī)兩天,幾(jǐ)分鍾就能學會。如果是產線主機手,要學會操作衝床、送料機、整(zhěng)平機、拆模架模等,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(suí)便往模(mó)具裏麵(miàn)放任何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具(jù)等不要放(fàng)模具裏(lǐ)邊,有模修來修過模具(專業術語:修模)之(zhī)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,當然(rán)一般模修是不會犯這(zhè)樣(yàng)的錯誤的(de),不過你也要注意一下。別(bié)把模具打壞了、或者把(bǎ)身(shēn)上手上哪裏傷著了,幹這個切記注意安全,一不小心(xīn)模具裏(lǐ)麵東西忘記拿出(chū)來了,衝床打下來就有可能(néng)把(bǎ)模(mó)具(jù)打壞,萬一裏麵的東西要是飛出來(lái)了(le)?,人有可能也會(huì)受傷。
有時候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具(jù)掉下來了,這(zhè)個時候(hòu)千萬別用手(shǒu)去扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車吊模具的(de)時候也要注(zhù)意離模(mó)具遠一點,小心模具(jù)晃過來碰著了就不好了。
搞模具這行、或與模具打交道經(jīng)常容易出事,新人進廠特別要注(zhù)意(yì)這些安全事項。
★衝壓模具的結(jié)構介(jiè)紹
衝壓(yā)模具(jù)的結構、衝模的(de)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的模具,不同(tóng)的模具(jù)結構,它的功能(néng)也不同(tóng),生(shēng)產出來(lái)的(de)產品也不同(tóng),總的來說有簡單的,有複雜的。但是不管結構怎麽複雜,它的基本結構是不(bú)變的,無外乎是若幹個模板、入塊和標準(zhǔn)件。
模具一般是由若幹模板和零件(我們稱之為(wéi)入塊(kuài)、或入子(zǐ))還有標準件組裝(zhuāng)而成。
一般的衝壓模具結構,具(jù)體的模(mó)板從上到下(包括代碼編號)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(bǎn)(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板有:
下模板(DIE),下墊(diàn)板(LBD),下模座(LPD),下墊(diàn)腳,下托(tuō)板;
其它的比較不常用的模板:
上蓋板(CVU),擊(jī)出板,上模板,下脫料板,下(xià)止擋板,下(xià)夾板,公模,母(mǔ)模等;
一些模具零件(jiàn)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、下模刀口等;
標準件:彈簧(huáng)、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導(dǎo)柱、導套、等(děng)高套(tào)墊片、兩用銷、頂料(liào)銷等;
非標準件:外定(dìng)位、內定位、節距定位(wèi)、外(wài)限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝(chōng)壓模具編號,一般是這樣寫的(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(mó),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(huò)RBB代表鉚合模,比如鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中(zhōng)的S代表連續(xù)模,0125代表模(mó)具編(biān)號,前麵的F代表(biǎo)年份,哪一(yī)年生產出來的模具,就用代表哪一年的編號說明,如(rú):F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年(nián)生產(chǎn)的模具F0125可(kě)以簡稱(chēng):125模具,接下來2011年生產的模(mó)具,則是G開頭,此時你再說125模具,那別(bié)人多半以為是(shì)G0125模具了。
其它(tā)的比如上夾板(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(hòu)麵用A和B來說明(míng),那麽第一(yī)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(de)編號,這裏沒有解釋到的,簡單做一下說明:
一套完(wán)整的衝壓模具結構從上到下(xià)應該是:
加(jiā)工代號
模板
其(qí)它(tā)
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 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC:線切(qiē)割 UBU 上墊板(bǎn) ?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(chuáng) AXD 上(shàng)模(mó)板入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模板(bǎn) DPI 下模入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座(zuò) - - 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
衝(chōng)壓所用材料的性質(zhì)與衝壓生產的關係非常(cháng)密切,其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命,還影響組織均衡生產和衝(chōng)壓件生產成本。
在選定衝壓件的材料時,不僅要考慮使用性(xìng)能,還應滿足衝壓加工和後續(xù)工藝性能要求。衝壓加工(gōng)對材料的基本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成型工序,比(bǐ)如拉(lā)伸、折彎(wān)、打段差、凸包等,材料應具有良好的衝壓成型性能,即應(yīng)有良好的(de)抗破裂性、良好的貼模性(xìng)和定形性,否則產品容易產(chǎn)生變形、破裂等,造成修模的困難。對(duì)於分離工序,則要求材料具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應光潔平整,無缺陷損傷。表麵(miàn)質量好的材料,成型時不易破裂,不易擦傷模具,製件的表麵質量也好。
3、材料的厚度公差應符合國家標準
因為一定的模具間隙僅適用於一定厚(hòu)度範(fàn)圍的材料,若(ruò)材料厚度公差太大;不僅直接影響製件的質量(liàng),還(hái)可能導致廢品的(de)出(chū)現。在校正彎(wān)曲、整(zhěng)形等工序中,有可能因厚度正偏(piān)差過(guò)大而引起模(mó)具(jù)或壓力機的損壞。
衝壓常用(yòng)材料及(jí)選(xuǎn)用(yòng)
1、衝壓(yā)常用材料
衝壓生產中最常用的材料(liào)是金屬材料(包括(kuò)黑色金屬和有色金屬),但有時也(yě)用非金屬材(cái)料(liào)。其中黑色金屬主要(yào)有普通碳素結構鋼、優質碳素結(jié)構鋼、合金結構鋼、碳素(sù)工具鋼、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(cái)料有紙板、層壓板(bǎn)、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬材(cái)料的供應狀態一般是(shì)各種規格的板料和帶料(liào)。板料可用於工程模的生產(chǎn),帶料(卷料)用於連續模的生(shēng)產,也可以用於工程(chéng)模的生(shēng)產。板(bǎn)料的尺寸較大,可(kě)用於大型零件的衝壓,也可以將板(bǎn)料按排樣尺寸剪裁成條料後用於中小型零件的衝(chōng)壓;帶料(又稱(chēng)卷(juàn)料)有各種規格的(de)寬度,展開長度可達幾十米,成卷狀供應,適應於連續模大批量生產的自動送料。
關於各種材料的牌號、規格和(hé)性能,可查閱有(yǒu)關手冊和標準。
2、衝壓材(cái)料的合理選用
衝壓材料的(de)選用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要(yào)求及經濟性等。
(1)按衝壓件的使(shǐ)用要求合理選材
所(suǒ)選材料應(yīng)能(néng)使衝壓件在機器(qì)或部件中正常工作,並具有一定的使用(yòng)壽命。為此,應根據衝壓件的使用條件(jiàn),使所選材料滿足(zú)相應強度、剛度(dù)、韌性(xìng)、耐蝕性(xìng)和(hé)耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對(duì)於任何一種衝壓件,所選的材料應(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(zhòu)的合格產品(pǐn),這是最(zuì)基本也是最重要的選材要求。為此,可用以(yǐ)下方法合理選(xuǎn)材。
①試衝。根據以往的生產經驗(yàn)及可能條件,選(xuǎn)擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試衝,最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢(fèi)品率低的一種。這種(zhǒng)方(fāng)法結果(guǒ)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(de)基礎上,把衝壓成(chéng)型時的最大變形程度與板料衝壓成型性能(néng)所允許(xǔ)采用的極限變(biàn)形程度進行對比,並以(yǐ)此作為(wéi)依據,選取(qǔ)適合於該種零件衝壓工藝要求(qiú)的板(bǎn)材。
另外,同(tóng)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)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板(bǎn))。與熱軋板相比,冷軋板尺寸精確,偏差(chà)小,
表(biǎo)麵缺陷少,光亮,內部組織致(zhì)密,衝壓性能更優。(注:t在模具中一般(bān)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)經濟性要(yào)求合理選材(cái)
所選材料應在滿足使(shǐ)用性能及(jí)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(dī)衝壓件的成本。
★衝壓模具的分類(lèi)
衝壓模具的分類,一般我(wǒ)們(men)可以簡單的把它分為兩種,即工程模和連續模;
工程(chéng)模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等(děng),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”,是指在衝壓的一次行程中,隻能完成一個衝壓工序的模具。這一工程打完了之後,需要人工或用(yòng)機(jī)械手把產(chǎn)品(pǐn)從模(mó)具裏麵取出來,然後(hòu)放到下一站的模具裏麵繼續生產,直到模具的最後一個工序打完,整個(gè)產品才算完成。這種模具維修起(qǐ)來簡單,但生產起來費時費力,需要花(huā)費較多的人工(gōng)和時間成本,產品報廢率較高。
複合模:常見的複合模具結構(gòu)有有複合下料、複合拉伸等,這種模具結構和(hé)別的工程模結(jié)構略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下模,其它幾塊(kuài)模板依(yī)次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依次是母(mǔ)模(或刀口)、內脫板和上墊(diàn)板構成,內脫使用等高套筒掛在上墊板上(shàng)麵,然後用打杆或彈簧頂著。比如(rú)用來下(xià)料的複合模(mó),其內脫一般脫出來母(mǔ)模(mó)0.50mm即可,不可(kě)以(yǐ)低於母模,要不然母模刀口容易崩(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,一般如果材料比較厚的話,我們上(shàng)麵裝的是氮氣彈(dàn)簧。
連續(xù)模:也稱(chēng)“級進模”,是指(zhǐ)在衝(chōng)壓的一(yī)次行程(chéng)過程中,在不同的工位(wèi)上(shàng)同時完成兩道(dào)或(huò)兩道以上衝壓工序的模具,這種模具維修難度較大,需要經驗豐富的鉗工(gōng)師傅來操作,但是生(shēng)產起來效率很高,打得速度快的(de)話一個小時可以生產上千個產品,節省人工和時間成本,產品報廢率(lǜ)較低。
★彈(dàn)簧的壓縮量(liàng)和計算
在一(yī)套衝壓模具中(zhōng),需要(yào)用到比較(jiào)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(qì)彈簧等,按(àn)照不同的需要選用不同的彈性材料。像折彎(wān)、衝孔一般用普通的扁線彈簧(huáng)就(jiù)可以了,比如棕(zōng)色彈(dàn)簧,也(yě)稱為咖啡色彈簧;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(yú)拉深模具、整形模具(jù)、或(huò)整平麵(miàn)度用。
拉深模具用優力膠非(fēi)常不錯,當然也可以選用氮氣彈簧。其他的像(xiàng)頂料(liào)銷、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(zǐ)、頂變形就好了。優力膠的特點(diǎn)就是力量比較均衡,然(rán)而其壽命比較短,生產一(yī)段時(shí)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(yòng)氮氣彈簧。整(zhěng)平麵度優力膠用的(de)多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料(liào)、壓料,彈(dàn)簧力度的大小,關係著模具生產是否順利、打出來的產品是否合格等(děng)。彈簧力量小了,有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝頭容易磨損(sǔn)等各種問題(tí)。
扁線彈簧一般按顏(yán)色劃(huá)分(fèn)為:棕(zōng)色、綠色(sè)、紅色、藍色、黃色,力量也依次減弱,顏色不(bú)同,力量大小就不同,壓縮量也不同(tóng)。
有一個土方(fāng)法可以計算彈簧的壓縮量,那是我剛(gāng)進(jìn)廠學模具不久(jiǔ),對模具還不(bú)怎麽懂,我師父(fù)教我的:事先測量一下彈簧的總高度,再把彈(dàn)簧放台虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測量一下彈簧(huáng)被夾死之後剩下的長度,再用彈簧的總長度減去這個數,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(sǐ)後應該還剩下45.6左右,然後你再用(yòng)60減去45.6等於14.4,再用14.4除以(yǐ)60,結果等於(yú)0.24,這就是它的壓縮(suō)量。
彈簧按照不同生產次數(shù),比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大,彈(dàn)簧壽命越短,模具壽命也就越短(當然彈簧打壞了是可以換(huàn)的),模具生產一段時間可(kě)能彈簧就(jiù)沒力了(le),質量差一點(diǎn)的彈簧還有可能斷在模具裏(lǐ)麵。一般按照30萬(wàn)次來計算彈(dàn)簧的壓縮量,也就是說模具打30萬次(cì)彈簧可能就沒力了,當然一般的衝壓模具壽命(mìng)都沒那(nà)麽長,也可以按最大壓縮量來計算,按最大壓縮(suō)量來計算的話,隻能保證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一(yī)點(diǎn),對(duì)產品平麵度也有好處。
具體的壓縮量(liàng)如下表:
顏色 100次 50萬次 30萬次(cì) 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(gè)彈簧可(kě)以(yǐ)壓下去多少),彈簧的最大壓縮(suō)量(liàng)等(děng)於彈簧的自(zì)由高度乘以彈簧的最大(dà)壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓縮量為:60*24%約等於14,這根彈簧最大可(kě)以壓下(xià)去14個毫米,它的最大行程是14個毫米,模具的行程必須小於14個毫米,超過14個毫米,彈簧就可能(néng)會失效、變形,還有可能打斷在模具裏麵,或模(mó)具打爆,衝床壓不下去(qù)等。
模具組立之前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的(de)壓縮量是否合適,這樣在試(shì)模的時候才不(bú)用擔心模具會出問題、打爆等。