★衝壓模具的概念
衝壓模(mó)具,也稱衝模、五金模具、五金衝壓模具,意思差不多都是(shì)一樣的。是指利(lì)用固定在衝床或壓力機上的(de)模具(jù)對金屬或非金屬板材施加一定的壓力,使材料(liào)產生分(fèn)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。
通過模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒什麽(me)大的區別,因為能快速成型,生產效率高,產品質量(liàng)穩定,精度符合要求,材料利用率高,操作簡單、工(gōng)人勞動強度低,對操作工人技術要求不高,一般人隻要一進來,跟著(zhe)別人學習操作(zuò)一兩天,很快就能上手(shǒu),有的甚(shèn)至不用一(yī)兩天,幾分鍾就能學會。如果是產線(xiàn)主機手(shǒu),要學會操作衝床、送料機、整平(píng)機、拆模架模等,都是一些很簡單的活,有力氣、肯(kěn)吃苦耐勞就行。
平時注意安全不要隨便(biàn)往模具裏麵放(fàng)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,有模修來(lái)修過模(mó)具(專業術語:修模)之後,你打之前(qián)就要看好了(le),看他們有沒有把東西忘記在模具裏麵,當(dāng)然一般模修是不(bú)會犯這(zhè)樣的錯誤的(de),不過你(nǐ)也要注(zhù)意一(yī)下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著了,幹這個(gè)切記注意(yì)安全,一不小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(huài),萬(wàn)一裏麵(miàn)的東西(xī)要是飛出來了?,人有可能(néng)也會受傷。
有時候叉車叉模(mó)具的時候,沒叉好,模具掉下來了,這個時候千萬別用手去扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;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。
搞模具這行、或(huò)與模(mó)具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注意(yì)這些(xiē)安全事項。
★衝壓模具的結構介(jiè)紹
衝壓模具的結構、衝模(mó)的結構,模具結構大同小異,根據不同的產(chǎn)品特點及需求(qiú)設計相應(yīng)的模具,不同的模具結(jié)構,它的功能也不同(tóng),生產出來的產品也不同,總的來說有簡單的,有複雜(zá)的。但是不管結構怎麽(me)複雜,它的基本結構是(shì)不變的,無外乎是若(ruò)幹個模板、入塊和標準件。
模具一(yī)般是由若幹模板和零件(我們稱之(zhī)為(wéi)入塊、或入子)還有標準件組裝(zhuāng)而成。
一般的衝壓模具結構,具(jù)體的模板從上到下(包括代碼編號)是:
上模的模板有:
上托板,上墊腳,上模座(zuò)(UPU),上(shàng)墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋(dǎng)板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模板(bǎn)有:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊腳(jiǎo),下托板;
其它的比(bǐ)較不常(cháng)用的模板:
上蓋板(CVU),擊(jī)出板,上模板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公模,母模等;
一些模具零件有:
上模的入子,入塊:夾板入塊、脫料板(bǎn)入塊、衝頭等;
下模的(de)入子,入塊:下模入塊、下(xià)模(mó)刀口等;
標準件:彈簧、六角(jiǎo)螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱(zhù)、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件(jiàn):外定位、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(biān)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(miàn)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代表第一套;RAA或RBB代表鉚合模,比如鉚螺(luó)柱、鉚彈片(piàn)等;
SAA、SBB中的(de)S代表(biǎo)連續模,0125代表模具編號,前麵的F代表年份(fèn),哪一年生產出來的模(mó)具,就用代表哪(nǎ)一年的編號說(shuō)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(lái)2011年生產的模(mó)具,則是(shì)G開頭(tóu),此時你再說(shuō)125模具(jù),那別人多半以為是G0125模(mó)具了。
其它的比如上(shàng)夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板(bǎn)入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續(xù)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(de)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
關於其它的編號,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下應(yīng)該是:
加工代號
模板
其它
編號 中文名稱 編號(hào) 中文名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊腳 PS2 下(xià)脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾(jiá)板 WC:線(xiàn)切割 UBU 上(shàng)墊板 ?PUN 衝頭(tóu) W/E:放電(diàn) PHU 上夾板(bǎn) PHP 夾板入塊 Y:外(wài)發 PPS 止(zhǐ)擋板 UDP 上模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料(liào)板 PSP 脫料板入(rù)塊(kuài) L:車床 AXD 上模板入(rù)塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下(xià)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(jí)選用
衝(chōng)壓所用材料的性質(zhì)與衝壓生產的關係非常密切,其性(xìng)質直接影響衝(chōng)壓工藝(yì)設計、衝壓件質量和產品使用(yòng)壽命(mìng),還影響組織均衡生產和衝壓件生產成本。
在選(xuǎn)定衝壓件的材料時,不僅要考慮使用性能,還(hái)應(yīng)滿足衝壓加工和後續工藝性(xìng)能要求。衝壓加工對(duì)材料的(de)基本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對(duì)於成型工序,比如拉伸、折彎、打段差(chà)、凸包等,材料應具有良好的衝壓成型性(xìng)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,造成修模的困難(nán)。對於(yú)分離工序,則要求材料具有一定的(de)塑性。
2、具有較高的表麵(miàn)質量
材料表麵應光潔平整,無缺(quē)陷損傷。表麵質量好的材料,成(chéng)型時(shí)不易破裂,不易擦(cā)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(yī)定厚度範圍的材料(liào),若材料厚度公差太(tài)大;不僅直接影響(xiǎng)製件的質(zhì)量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中(zhōng),有可能因厚度正偏差過(guò)大而引起模具或壓力機的損壞。
衝壓常用(yòng)材料及(jí)選用
1、衝壓(yā)常用材料
衝(chōng)壓生產中最常用(yòng)的(de)材料是金屬材料(包括(kuò)黑色金屬和有色金屬),但有時也用(yòng)非金屬材(cái)料。其中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結(jié)構鋼、合金結構鋼、碳素工(gōng)具鋼、不(bú)鏽鋼、電工(gōng)矽鋼等;有色金屬主要有純銅、黃(huáng)銅、青銅、鋁等;非金屬材料有紙板、層壓板、橡(xiàng)膠板、塑料(liào)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的板料和帶料。板料可用於工程模的生產,帶料(卷料(liào))用於連續模的生產,也可以(yǐ)用(yòng)於工程(chéng)模的生產。板料的尺寸較大,可用於大型零件的衝壓,也可以將板料按排樣尺寸剪裁成條料後(hòu)用於中小型零件的衝壓;帶料(又稱(chēng)卷料)有各種規格的寬度,展開長度可達幾十(shí)米,成卷狀供應,適應於連(lián)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(chá)閱有關手冊和標(biāo)準。
2、衝壓材料的合理選(xuǎn)用
衝壓材料的選用要考慮衝壓件的使用要(yào)求、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件的使(shǐ)用要求合理選(xuǎn)材
所選材料應能使衝壓件在機器或部件中正常工作,並具有一定的使用壽命。為此,應根據衝壓件的(de)使用(yòng)條件,使所選材料滿(mǎn)足(zú)相應強度、剛度、韌性、耐蝕性(xìng)和耐熱性等力(lì)方麵的要(yào)求。
(2)按衝(chōng)壓工藝要求合理(lǐ)選(xuǎn)材
對於任何一種衝壓(yā)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皺的合格產品,這是最基(jī)本也是最重要的選材要求。為此,可用以(yǐ)下方法合(hé)理選材。
①試衝。根據以往的生產經驗及(jí)可能條件(jiàn),選擇幾種基本能滿足衝(chōng)壓件使用要求的板料進行試衝,最後選擇沒有開裂或皺(zhòu)折(shé)的、其廢品率低的(de)一種。這種方法結(jié)果比較直觀,但(dàn)帶有較大的 盲目性。
②分析與對比(bǐ)。在分析衝(chōng)壓變形性質的基礎(chǔ)上,把(bǎ)衝壓成型時的最大變(biàn)形程度與板料衝壓成型性能所允許采用的極限變形程(chéng)度(dù)進行對比,並以此作為依據,選取適合(hé)於該種零件衝壓工藝要求(qiú)的板材。
另外,同一種牌(pái)號或同一(yī)厚度的板材,還有冷(lěng)軋和熱(rè)軋之分。我國國產板材中,厚(hòu)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(bǐ),冷軋板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致(zhì)密,衝壓性能更(gèng)優。(注:t在模(mó)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)按經濟性(xìng)要求合理選材
所選材料應在滿足使用性能及衝壓工藝要求的前提下(xià),盡量價格低(dī)廉,來源方便,經濟性好,以降低(dī)衝壓件的成本。
★衝壓模(mó)具的分類
衝壓模具(jù)的分類,一般我們可以簡單的把它分為兩種,即工程模和連續模;
工程模又可以分為複合模、拉伸(shēn)模、鉚合模等,下麵簡單介紹一下這些模具的(de)結構和作用;
工程模:也稱為“單(dān)工序(xù)模”,是指在衝壓的一次行程中,隻(zhī)能完成一個衝壓(yā)工序的模具。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麵取出來,然後放到下一站的模(mó)具(jù)裏麵繼續生產(chǎn),直到模具的最後一個工序打完,整個產品才算完成。這種模(mó)具維修起來簡單,但生產起來費時費力,需要花費較多的人工和時間成本,產品報廢率較高(gāo)。
複合模(mó):常見的複合模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略有不同。其(qí)凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下模,其它幾(jǐ)塊模(mó)板依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模(mó)依次是母模(或刀口)、內脫板和上(shàng)墊板構成,內(nèi)脫(tuō)使用等高套筒掛(guà)在上墊板上麵,然後用(yòng)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,不可以低於母模(mó),要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫(tuō)的力(lì)量要(yào)足夠大,才(cái)能把產(chǎn)品從母模裏麵頂出來,一般如果材料比較(jiào)厚的話,我們上(shàng)麵裝的是氮氣彈簧。
連續(xù)模:也稱“級進模”,是指在衝(chōng)壓的一次行程(chéng)過程中,在不同的工位上同時完成(chéng)兩道或兩道以(yǐ)上衝壓(yā)工(gōng)序的模具(jù),這種模具維修難度較大,需要經驗豐(fēng)富的鉗工(gōng)師傅來操作,但是生產起來(lái)效率很(hěn)高,打得速度快的話一(yī)個小時可以生產上千個產品,節省人工(gōng)和時(shí)間成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓縮(suō)量和計算
在一套衝壓模(mó)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彈簧、優力膠(jiāo)、氮氣(qì)彈簧等,按照不同的需要選用不(bú)同的彈性材料。像(xiàng)折(shé)彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了,比如棕色彈簧(huáng),也稱為咖啡色(sè)彈簧(huáng);如果力量不夠就加氮(dàn)氣彈簧,當然成(chéng)本要高一點;優力膠一般用(yòng)於拉深模具、整形模具、或整平麵度用(yòng)。
拉深模具用優力膠非(fēi)常不錯,當然也可以選(xuǎn)用(yòng)氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般(bān)用線簧(huáng)或黃色彈簧(huáng),隻要可以脫料、不把產品(pǐn)頂出印子、頂變形就好(hǎo)了。優力膠的特點就是力量比較均(jun1)衡(héng),然而其壽命比較短,生產(chǎn)一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了(le),因此一般比較少(shǎo)用,通常比較常用氮氣彈簧。整(zhěng)平麵度優力膠用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧(huáng)的(de)目(mù)的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,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(huáng)力量小了,有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不好從(cóng)模具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝頭(tóu)容易(yì)磨損等各種問題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕色(sè)、綠色、紅色、藍色、黃色,力量也依(yī)次減弱,顏色不(bú)同,力量大小就不同,壓縮量也不同。
有(yǒu)一個(gè)土方法可以計算彈簧的(de)壓(yā)縮量,那是我(wǒ)剛進廠學(xué)模具不久,對模具還不怎麽懂(dǒng),我師父教我的:事先測量一下彈簧(huáng)的總高度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖死,然後(hòu)用卡尺測量一下彈簧被夾死之後剩下的長度,再用(yòng)彈簧的總(zǒng)長度減(jiǎn)去這個數,再除以總長(zhǎng)度即可,此方法任何彈簧通用,比如棕(zōng)色彈簧長度為60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右,然後你再用60減去45.6等於14.4,再用14.4除以60,結果等於0.24,這就是(shì)它的壓縮量。
彈簧按照不同生產次數,比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大(dà),彈(dàn)簧壽命越短,模具壽命也就越短(duǎn)(當然彈簧打壞了(le)是可(kě)以換的),模具(jù)生產(chǎn)一段(duàn)時間可(kě)能(néng)彈簧就沒力了,質(zhì)量(liàng)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,也就是說模具打30萬次彈簧可能(néng)就沒力(lì)了,當然(rán)一(yī)般的衝壓模具壽命都沒那麽長,也(yě)可以按最大壓縮量來計算,按(àn)最大壓縮(suō)量來計算的話,隻(zhī)能保證彈簧(huáng)不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點,對產品平麵度也有好處(chù)。
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(zōng)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%
最大壓縮量(liàng)(這個彈簧(huáng)可以壓下去多少),彈簧的最大壓縮量等於彈簧的(de)自由高度乘以彈簧的最大壓(yā)縮(suō)比,例如棕(zōng)色彈簧(huáng),長度為60mm,那麽它(tā)的最大(dà)壓縮量為:60*24%約等於14,這根彈簧最大可以壓下去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,彈簧就可能會失效、變(biàn)形,還有(yǒu)可能打斷在模具裏麵,或(huò)模具打爆(bào),衝床壓不下去等。
模具(jù)組立之前,也就是裝(zhuāng)模之前,必須先計算一下彈簧的(de)壓縮量是否合適,這樣在(zài)試模的時候(hòu)才不用擔心模具(jù)會出問題、打爆等。