★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱衝模(mó)、五(wǔ)金模具(jù)、五金衝壓模具,意思差不多都是一樣的。是指利用固定在衝(chōng)床或壓(yā)力機上的(de)模具對金屬或非金屬板材施加一定(dìng)的壓(yā)力(lì),使材料產生分離或成型,從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加(jiā)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(jù)來講。
通過(guò)模具加(jiā)工出來的產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒什麽大的區(qū)別,因為能快速成型,生產效率高,產品質(zhì)量(liàng)穩定,精度符合要(yào)求,材料(liào)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(gāo),一般人隻要一進來,跟著別人學習操作一兩天(tiān),很快(kuài)就能上手,有的甚至不用一兩天,幾分鍾就能學會。如果是產線(xiàn)主機手,要學會(huì)操作衝床、送料機、整平機、拆(chāi)模架模等,都是一些很簡單的活,有力(lì)氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意(yì)安全不要(yào)隨便(biàn)往模具裏麵放任何(hé)的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具等不(bú)要放模具裏(lǐ)邊(biān),有模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打(dǎ)之前就要看好了,看他們有(yǒu)沒(méi)有(yǒu)把(bǎ)東西(xī)忘記在模具裏麵,當然一般模修是(shì)不會犯這樣(yàng)的錯誤的,不過你也要注意一下。別把模(mó)具打壞了、或(huò)者把身上手上哪裏傷著了,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,衝床打下來就有可能把模(mó)具打壞,萬一裏麵的東西要是(shì)飛出(chū)來(lái)了?,人有可能也(yě)會受傷。
有時候叉車叉模(mó)具(jù)的時候,沒叉好(hǎo),模具掉下來了,這個(gè)時候千(qiān)萬別(bié)用手去(qù)扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車吊(diào)模具的時候也要注意離模具遠一點,小心模具晃過來(lái)碰著了就不好了。
搞模具這行、或與(yǔ)模具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全事項。
★衝壓模具的結構介紹(shào)
衝壓模具的結構、衝模的結構(gòu),模具結構大同小異,根據不同的產品特(tè)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(chū)來的產品也不(bú)同,總的來(lái)說有簡(jiǎn)單的(de),有複雜的。但是不管結(jié)構(gòu)怎麽複(fù)雜,它的基本結構是不變的(de),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(hé)零件(jiàn)(我(wǒ)們(men)稱之(zhī)為入塊、或入子)還有標(biāo)準件組裝而成(chéng)。
一般的(de)衝壓模具結構,具體(tǐ)的模板從(cóng)上到下(包括代碼編號)是(shì):
上模的模板有:
上托(tuō)板,上墊腳,上模座(zuò)(UPU),上墊板(UBU),上(shàng)夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模(mó)的模板有:
下(xià)模板(DIE),下墊(diàn)板(LBD),下模座(LPD),下墊腳,下托板;
其它的比較不常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公模,母模等(děng);
一些模具零件有:
上模(mó)的入(rù)子,入塊:夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等;
下模(mó)的入子,入塊:下模入(rù)塊、下模刀口等;
標準件(jiàn):彈簧(huáng)、六角螺(luó)絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷(xiāo)、頂料銷等;
非標(biāo)準(zhǔn)件:外(wài)定位(wèi)、內定位、節距定位、外限位柱、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(zhè)樣寫的(舉例(lì)):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵(miàn)的(de)RAH,R代表工程模,H代表總(zǒng)共有八套(tào)(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表(biǎo)第一套;RAA或RBB代表鉚合模,比如(rú)鉚螺柱、鉚彈片等;
SAA、SBB中的S代表連續模,0125代表模具編號,前麵的F代表年份,哪一年生產出來的模(mó)具,就用代表哪一年的(de)編號說明,如(rú):F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年生產(chǎn)的模具F0125可(kě)以(yǐ)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(yǐ)為是G0125模具了。
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(mó)有兩段(duàn)的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明,那(nà)麽第一段的夾(jiá)板應該是(shì)90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板入塊(kuài)90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下(xià)模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它的編號,這裏(lǐ)沒有解釋到的,簡單做一下說明:
一(yī)套完整的衝壓模具結構(gòu)從上到(dào)下應該(gāi)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(chuáng) 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(xià)夾板 WC:線切割(gē) UBU 上墊板(bǎn) ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板(bǎn) PHP 夾板入塊 Y:外發 PPS 止(zhǐ)擋板 UDP 上模(mó)板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上(shàng)模板入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下(xià)墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代替的表示這個編號(hào)不常(cháng)見或很少用到
★衝壓常用材料及選用
衝壓所用(yòng)材料的性質與衝(chōng)壓生產(chǎn)的關係(xì)非常密切,其(qí)性質直接影響衝壓(yā)工藝設計、衝壓件(jiàn)質(zhì)量和產品使用壽命,還(hái)影響組織(zhī)均衡生產和衝壓件生產成本。
在選定衝壓件的材料時,不僅要考慮使(shǐ)用性能,還應滿足衝壓加工和後(hòu)續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要求(qiú)如下。
1、具有良好的衝壓成型性能
對於成(chéng)型工(gōng)序,比如拉伸、折彎、打段差、凸包等,材料(liào)應(yīng)具有(yǒu)良好的衝(chōng)壓成型性能(néng),即應有良好的(de)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(zào)成修模的困難。對於分離工序,則要求材料具有一定的塑性。
2、具有較高的表(biǎo)麵質量
材料表麵(miàn)應光潔平整(zhěng),無缺陷損傷(shāng)。表麵質量好(hǎo)的材料,成型時(shí)不易破裂,不易擦傷模具,製件的表麵質(zhì)量也(yě)好。
3、材料的厚度公差應符合國家(jiā)標準
因為一(yī)定的模具間隙僅適用於(yú)一定厚度範圍的材料,若材料厚度公差太大;不僅(jǐn)直接(jiē)影響製件的質量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中,有可能因(yīn)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(cái)料及選用
1、衝壓(yā)常(cháng)用(yòng)材(cái)料
衝壓生產(chǎn)中(zhōng)最常用的(de)材料是金屬材料(包括黑色金屬和(hé)有色金屬),但有時也用非(fēi)金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼(gāng)、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具(jù)鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有(yǒu)色金屬主要有純(chún)銅、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。
衝壓用金屬材料的供應狀態一般是各種規格的(de)板料和帶料。板料可用於工程模的生產,帶料(卷料)用於連續模的生產,也(yě)可以用於工程模的生產。板料的(de)尺寸較大,可(kě)用(yòng)於大型零件的衝壓,也可以將板料(liào)按排樣尺寸(cùn)剪裁成條料後用於中(zhōng)小型(xíng)零件的衝(chōng)壓;帶料(又稱卷料(liào))有各種規格的寬度,展開長度可達(dá)幾十米,成卷狀供應,適應於連續模大批量生產(chǎn)的自動送料。
關於各(gè)種材料的牌號、規格和性能,可查閱(yuè)有關手冊和標準。
2、衝壓材料的(de)合理選用
衝壓材料的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要(yào)求及經(jīng)濟性(xìng)等。
(1)按衝(chōng)壓件的使用要(yào)求合理選材
所選材料應能使衝壓件在機器或部件中正(zhèng)常工作,並具有一(yī)定的使用壽命。為此(cǐ),應根據衝壓件的使用條件,使所選材料滿足相應強(qiáng)度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求。
(2)按(àn)衝壓工藝(yì)要求合理選材
對(duì)於任何一種衝壓件,所選(xuǎn)的(de)材料應(yīng)能按照其衝壓工(gōng)藝的要(yào)求,穩定(dìng)地成形出不至於開裂或起皺(zhòu)的合格產品,這(zhè)是最基本也是最(zuì)重(chóng)要的選材要求。為此,可用以下方法合理(lǐ)選材。
①試衝。根據以往的生產經驗(yàn)及可(kě)能條(tiáo)件,選擇幾種(zhǒng)基本能滿足衝(chōng)壓件使用要求(qiú)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。這種方法結果比較直觀,但帶有較大的 盲目(mù)性。
②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基(jī)礎(chǔ)上,把衝壓成型時的最大變形(xíng)程度與板料衝壓成(chéng)型性能所允許采用的極限變形(xíng)程度進行對比,並以此作為依據,選取適合於該種零件衝壓(yā)工藝要求的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度(dù)的板材,還有冷軋和熱(rè)軋之分。我國國產板材(cái)中(zhōng),厚板( t>4mm)為熱(rè)軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與熱軋板(bǎn)相比,冷軋板尺(chǐ)寸(cùn)精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致密,衝壓性(xìng)能更優。(注:t在模具中一般代(dài)表厚度,例如(rú)模板的厚度(dù)、材料(liào)的厚(hòu)度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性要求合理選材
所選材料應在(zài)滿足使用性能及衝壓(yā)工藝要求(qiú)的前提下,盡量(liàng)價格低廉,來(lái)源方便(biàn),經濟性好(hǎo),以降低衝壓件的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的(de)分類,一般我(wǒ)們可以簡單的把它分為兩(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,下麵簡單介紹一下這些模具(jù)的結構和作用(yòng);
工程模:也稱為“單工序模”,是指在衝壓的(de)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(xū)要人工或用機械手把(bǎ)產品(pǐn)從模具裏麵取出來,然後放到下一(yī)站的模具裏麵繼(jì)續(xù)生(shēng)產(chǎn),直到模具的最(zuì)後一個工序打完,整個產品才算完成。這種模具維修起來簡單,但生產起來費時費力,需要(yào)花費較多的人工(gōng)和時(shí)間成(chéng)本,產品報廢率較高。
複(fù)合模:常見的複合模(mó)具結構(gòu)有有複合下料、複合拉伸等,這(zhè)種(zhǒng)模具結構和別的(de)工程模結構略有(yǒu)不同。其(qí)凸(tū)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(tū)模衝頭)、下(xià)止擋板和下脫料板(外(wài)脫),上模(mó)依次是母模(或刀口)、內脫(tuō)板(bǎn)和上墊板構成,內脫使(shǐ)用等高套筒(tǒng)掛在上墊板上麵(miàn),然後用打杆或彈簧頂著。比如用來(lái)下料的複合模,其(qí)內脫一般脫出來(lái)母模(mó)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。內脫的力量要足(zú)夠大(dà),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(men)上麵裝的(de)是氮氣(qì)彈簧。
連續模:也(yě)稱“級進模(mó)”,是指在衝壓的一次行(háng)程過程中,在不同的(de)工位上同時完成兩道或兩道以上衝壓工序的模具,這種(zhǒng)模具維修(xiū)難度較大,需要經驗豐富的鉗工師傅來操作,但是生產起來效率很高,打得速度快的(de)話(huà)一個小時可以生產上千個產(chǎn)品,節省(shěng)人工(gōng)和時間成本,產品報廢(fèi)率(lǜ)較低。
★彈(dàn)簧的壓縮量和計算
在一套衝壓模具中,需要用到比較多的彈性(xìng)材料,其中包括各種不同規格的彈簧(huáng)、優力膠、氮氣彈簧等,按照不同的需要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧(huáng)就可以(yǐ)了,比如棕色(sè)彈簧,也稱為(wéi)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(diǎn);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(jù)用(yòng)優力膠非常不錯,當然也可以選用氮氣(qì)彈簧(huáng)。其他的像(xiàng)頂料銷、浮塊、兩用銷等(děng)一般用線簧或黃色彈簧,隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂變形就好了。優力膠的特點就是力量比(bǐ)較(jiào)均衡,然而其壽命比較短,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(jiù)是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關係著模具生產是否順利、打出來的產品是否(fǒu)合格等(děng)。彈簧力量(liàng)小(xiǎo)了(le),有(yǒu)可能會造成產品變形、模具(jù)不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料(liào),刀(dāo)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:棕色、綠色、紅色、藍色、黃色,力量(liàng)也依次減弱,顏色不同,力量大小就不同,壓縮(suō)量也不同。
有一個土方法可以計算彈簧(huáng)的壓縮量,那是我剛進廠學模具不久,對(duì)模具還不怎麽懂,我師父教我的:事先測量一下彈簧的總高度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖死,然後用卡尺測量一下彈簧被(bèi)夾(jiá)死之後剩下的長度,再用彈簧(huáng)的總(zǒng)長度減去這個數,再(zài)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(gāi)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,這就是它的壓縮量。
彈簧按照不同(tóng)生產次數,比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具(jù)壽命也就越短(當(dāng)然彈簧打壞(huài)了是可以(yǐ)換的),模具生產一段時間可能彈簧就沒力了,質量差一點的彈簧還有可能斷在模具裏麵。一般按照30萬(wàn)次來計算彈簧(huáng)的壓(yā)縮量,也就是說(shuō)模具打30萬次彈簧可能(néng)就沒力了,當然一般的衝壓模(mó)具(jù)壽命都沒那麽(me)長,也可以(yǐ)按(àn)最大壓縮(suō)量來計算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保證彈簧不(bú)打爆在模具(jù)裏麵。模具壓得死一點,對產品平麵度也有好處。
具體的壓縮量如(rú)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(sè)彈簧(huáng) 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍(lán)色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%
最大壓縮量(這個彈(dàn)簧可以壓下去多少),彈簧的最大壓(yā)縮量等於彈簧的自由(yóu)高度乘(chéng)以彈(dàn)簧的最大壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那麽它的最大(dà)壓縮量(liàng)為:60*24%約等於14,這根(gēn)彈簧最大可以壓下去14個毫米,它的最大行程是14個毫(háo)米,模具的(de)行程必須小於14個毫米,超(chāo)過14個毫米,彈簧就可能會失效、變形,還有可能打斷在模具裏(lǐ)麵,或(huò)模具打爆,衝床壓不下去等(děng)。
模具組(zǔ)立之前,也就(jiù)是裝模之(zhī)前,必須先計算一(yī)下彈簧的壓縮量是(shì)否合適,這樣(yàng)在試模的時(shí)候才不用擔心模具(jù)會出問題、打爆等。