一(yī)站式精密五金件加工製造
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★衝壓模具的概念
衝壓模具(jù),也稱衝模、五金模具、五金衝壓模具,意思差不多都是一樣的。是指利用固定在衝床或壓(yā)力機上的模具對金屬或(huò)非金屬板材施加一(yī)定(dìng)的壓力,使材料產生分離或成(chéng)型,從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零(líng)件的壓力加工(gōng)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(mó)具加工出來的產品,尺寸、外(wài)觀都基本一樣(yàng),沒什麽大的(de)區別,因為(wéi)能快速成型,生產效(xiào)率高,產品質量穩定,精度符合要求,材(cái)料利用率高,操作簡單、工人勞動強度低,對操(cāo)作工人技術要(yào)求不高,一(yī)般人隻要一(yī)進來(lái),跟著別人學習操作一兩天,很快就(jiù)能(néng)上手,有的甚至不(bú)用一兩天(tiān),幾分鍾(zhōng)就能學會。如果是產(chǎn)線主機手(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(hěn)簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞(láo)就行。
平時注意安全不要隨(suí)便往模具裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊(ā)、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏邊,有模修來修(xiū)過模具(專業(yè)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,當然一(yī)般模修是不會犯這樣的錯誤的,不過你也要注意一下。別把模(mó)具打壞了、或者把身上手上(shàng)哪裏傷著了,幹這個(gè)切記注意安全(quán),一不小心模具裏麵東西忘記拿出來了,衝床打下來就有(yǒu)可能把模具打壞,萬一裏麵的東西要是飛出來(lái)了?,人有可能也會受傷。
有時候叉(chā)車叉模具的時候,沒叉(chā)好,模具掉下來了,這個時候千萬別(bié)用手去扶,讓遠一點,模具摔壞了沒事,別把人砸到了;天車(chē)吊(diào)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(le)就不好了。
搞模具(jù)這行、或與模具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注意這些(xiē)安全事(shì)項。
★衝壓(yā)模具的(de)結構介紹
衝壓模具的結構、衝模的結構,模具結構大同小異,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,它的功能也不同,生產出來(lái)的產品也不同,總(zǒng)的來說有簡單的,有複(fù)雜的。但是不管結構怎麽複雜,它的基(jī)本結(jié)構是不變的,無外乎是若(ruò)幹個模板(bǎn)、入塊和標準件。
模具一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(zǔ)裝而成。
一般(bān)的(de)衝壓模具結構,具體(tǐ)的模板從上到下(包括代碼編(biān)號)是:
上模的模板(bǎn)有:
上托板,上墊(diàn)腳(jiǎo),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:
下模板(DIE),下墊板(LBD),下模座(zuò)(LPD),下墊腳,下托板;
其它的比(bǐ)較不常用的模板:
上蓋板(CVU),擊(jī)出板(bǎn),上模板(bǎn),下脫料板,下止擋板,下夾板,公模,母模(mó)等;
一些模具零件有:
上模的入子,入塊(kuài):夾(jiá)板入塊、脫料板入塊(kuài)、衝頭等;
下模的入子,入塊:下模入塊、下模刀口等;
標(biāo)準件:彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線(xiàn)簧、等高(gāo)套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;
非標準件:外定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓(yā)模具的編號
衝壓模具編號,一般是這樣寫的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續(xù)模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的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(dì)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(xù)模,0125代表模具編號,前麵的F代表年份,哪一年生產出來的(de)模具,就用代(dài)表哪一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年(nián)生產的模具F0125可以簡稱:125模具,接下來2011年生產(chǎn)的模(mó)具,則(zé)是G開頭,此時你(nǐ)再說(shuō)125模具,那別人多半以為是G0125模具了。
其它的(de)比如上夾板(PHU),編號則是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如(rú)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(yī)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(tā)的編(biān)號,這裏沒(méi)有解釋(shì)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該是:
加工代號
模板
其它
編號 中(zhōng)文(wén)名稱 編號 中文名稱 M:銑床 U1U 上托板 UDE 上模板(bǎn) 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 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 上模(mó)板入(rù)塊 D:搖(yáo)臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊(diàn)板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下(xià)托板 - -
“-”代替(tì)的(de)表示這個(gè)編號不常見或很少用到
★衝壓常用材料(liào)及選用
衝壓所用材料的(de)性質與衝壓生產的關係非常密切,其性質直接影響(xiǎng)衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使(shǐ)用(yòng)壽命,還影響組織均衡(héng)生產和衝壓(yā)件生產成本。
在選定(dìng)衝壓件的材料(liào)時,不僅要考慮使用性能,還應滿足衝壓加工和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要求如下。
1、具有良好的衝壓成型性能(néng)
對於成型工序,比如拉伸、折彎(wān)、打段差、凸包(bāo)等,材料應具有(yǒu)良好的衝壓(yā)成型性能,即(jí)應有(yǒu)良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形性,否則產品容易產(chǎn)生變(biàn)形(xíng)、破裂等,造(zào)成修模的困難(nán)。對於分(fèn)離工序,則要求材(cái)料具有(yǒu)一(yī)定的塑性(xìng)。
2、具有較(jiào)高的表麵(miàn)質量
材料表麵應光潔平整,無缺陷損傷。表麵質量好的材料,成型時不(bú)易(yì)破裂,不易擦傷模具,製件的表麵質量(liàng)也好。
3、材料的厚度公差應符合國家(jiā)標準
因(yīn)為一定的模具間隙僅適用於一定厚度範圍的材料,若材料(liào)厚度公差太大;不僅(jǐn)直(zhí)接影響製件的質量,還可能導致廢品(pǐn)的出現。在校正(zhèng)彎(wān)曲、整形(xíng)等工序中(zhōng),有可能因厚(hòu)度正偏差過大(dà)而引起模(mó)具(jù)或壓力(lì)機的(de)損壞。
衝壓常用材料(liào)及選(xuǎn)用
1、衝壓常用材(cái)料
衝壓生產中最常用的材料是金(jīn)屬材(cái)料(包括黑色金屬和有色金屬),但有時也用非(fēi)金屬(shǔ)材料。其中黑色金屬主要有普(pǔ)通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼(gāng)、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工(gōng)矽(guī)鋼等;有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁(lǚ)等;非金屬(shǔ)材(cái)料有紙板、層壓板、橡(xiàng)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(zhǒng)規格的板料和帶料。板料可(kě)用於工(gōng)程模的生產,帶料(卷料)用於連續模的生產,也可以用於工程模的生產。板料的尺寸較大(dà),可用於大型零件的(de)衝(chōng)壓,也可以將板料按排樣尺寸剪裁成條料後用於中小型零件的衝壓;帶(dài)料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度可達幾十米,成卷狀供應,適應於連續模大批量(liàng)生產的自動(dòng)送料。
關於各種材料的牌號、規格和性能,可查閱有關手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓材料的選用要考(kǎo)慮衝壓件的使用要求、衝壓(yā)工藝要求(qiú)及經濟性(xìng)等。
(1)按衝壓件(jiàn)的(de)使(shǐ)用要求合理選材
所選材料應(yīng)能使衝壓件在(zài)機器或部件中正常(cháng)工作,並具有一定(dìng)的使用壽命。為此,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(xìng)、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對於任何一種衝壓件(jiàn),所選的材料應能按照其衝壓工藝的要求,穩(wěn)定地成形出不至於開裂或起皺的合格產品,這是最基本也是最重要的選材要求。為此,可用(yòng)以下方法合理選材。
①試衝。根據以往(wǎng)的生產經驗及可能(néng)條件,選擇幾種(zhǒng)基本能滿足衝(chōng)壓件使用要求的板料進行試衝(chōng),最後選擇沒有開裂或皺折的(de)、其廢品率低的一種。這種方法結果比較直觀,但帶(dài)有較大的 盲目性。
②分(fèn)析(xī)與對比。在分析衝壓變形(xíng)性(xìng)質的基礎上(shàng),把衝壓成型時的最大變形程度與(yǔ)板料衝(chōng)壓成型(xíng)性能所允許采用的極(jí)限變形程度進行對比,並以此作(zuò)為依據,選取適合於該種零(líng)件(jiàn)衝壓工(gōng)藝要求的板材。
另外(wài),同一種牌號或(huò)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(báo)板(t<4mm)為冷軋板(也(yě)有熱軋板)。與熱軋板(bǎn)相比,冷軋板尺寸精確,偏(piān)差小,
表麵缺陷少,光亮,內(nèi)部組織致密,衝壓性能更優(yōu)。(注:t在模具中(zhōng)一般代表厚(hòu)度,例如模板的厚(hòu)度、材(cái)料(liào)的厚度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性要(yào)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,盡量價格低廉,來源方便(biàn),經濟性(xìng)好,以降(jiàng)低衝壓件的成本。
★衝壓(yā)模具的分類
衝(chōng)壓(yā)模具的分類,一般我(wǒ)們可以簡單的把(bǎ)它分為兩種,即工程模和連續模;
工程模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等,下麵簡(jiǎn)單介紹一下這些模具的結構和作(zuò)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(xù)的模具。這一工程(chéng)打完了之後(hòu),需要人工(gōng)或用機械手把產品(pǐn)從模具裏麵取出來,然後放到下一站的(de)模具裏麵繼續生產(chǎn),直到模具(jù)的最後一個工序打完,整個產(chǎn)品才算完成。這種(zhǒng)模(mó)具維修起來簡單,但生產起來費時費力(lì),需(xū)要花費(fèi)較多的人工和時(shí)間成(chéng)本,產品報廢率較高。
複合模:常見的(de)複合模具結構有有(yǒu)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。其凸模(也稱為公模(mó)或(huò)衝頭)設計在下模,其它幾塊模板依次是下(xià)夾(jiá)板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上(shàng)模依次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使(shǐ)用等高套筒掛在(zài)上墊板上麵,然後(hòu)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(chū)來母模0.50mm即可,不可以低於母模,要不然母模刀口容易崩掉或(huò)者不脫(tuō)料。內脫的(de)力量要足夠大,才能把產(chǎn)品從(cóng)母模裏麵(miàn)頂出來,一般如果材料比較厚的話,我們上麵裝的是氮氣彈簧。
連(lián)續模:也稱“級進模”,是指在衝壓的一次行程過程中,在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上衝壓工序的模具,這種模具維修(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(kuài)的話一個小時可以生(shēng)產上千個產(chǎn)品,節省人工和時間成本,產品報廢率較低。
★彈簧(huáng)的壓(yā)縮量和計算
在一套衝壓(yā)模具中(zhōng),需要用到(dào)比較多的彈性材料,其中包(bāo)括各種不同規格的彈簧、優力(lì)膠、氮氣彈簧等,按照不(bú)同的需要選用不同的彈(dàn)性材料。像折彎、衝孔一般用普通的(de)扁線彈(dàn)簧就可以了,比(bǐ)如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如(rú)果(guǒ)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(mó)具、整形模具、或整平麵度用。
拉深模(mó)具用優力膠非常不(bú)錯,當然也可(kě)以選用氮氣彈簧(huáng)。其(qí)他的像頂料(liào)銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色(sè)彈簧,隻要可以(yǐ)脫料、不把產品頂出印子、頂變形就好了。優力膠(jiāo)的特點就(jiù)是力(lì)量比較均衡,然而其壽命比較(jiào)短,生產一段時間就可能裂(liè)掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較少用(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,彈簧力度的大小,關(guān)係著模具(jù)生產是否順利、打出來的產品是(shì)否合(hé)格等。彈(dàn)簧力量小了,有可能會造成(chéng)產品變(biàn)形、模具不脫料、產品不(bú)好從模具裏麵拿出來、帶料,刀口、衝頭容易磨損等(děng)各種問題。
扁線(xiàn)彈簧一般按(àn)顏色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍色、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(suō)量,那是我剛進廠學模(mó)具不久,對模具(jù)還不怎麽懂,我師父教我的:事先測(cè)量一下彈簧的總(zǒng)高(gāo)度,再把彈簧放台虎(hǔ)鉗中,鎖死(sǐ),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(hé)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,然後你再(zài)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。
彈簧按照不同生產次數,比如100萬次、50萬次(cì)、30萬次,壓縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具壽命(mìng)也就(jiù)越短(當然彈簧打壞了是可以換的),模具生(shēng)產一段時間可能彈簧就沒力了,質量差一點的彈簧還有可(kě)能斷在模(mó)具裏麵。一(yī)般按照30萬次來計算彈簧的(de)壓縮量,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那(nà)麽長,也可以按最(zuì)大壓縮量來計(jì)算,按最大壓(yā)縮量來計算的話,隻(zhī)能保證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點,對產品平麵(miàn)度(dù)也有好處。
具體的壓縮量如下表:
顏色 100次 50萬次 30萬次(cì) 最大(dà)壓縮量 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈(dàn)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(這個彈簧可(kě)以壓下去多少),彈簧的最大壓縮量等於彈簧的自由高度乘(chéng)以彈簧的最大壓縮比,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(yú)14,這根彈簧最大可以壓下去14個毫米(mǐ),它的最大行程是14個毫米,模(mó)具的(de)行(háng)程必(bì)須小於14個(gè)毫米,超過14個毫米,彈簧就可能會失效(xiào)、變形,還(hái)有可能打斷在模(mó)具裏麵,或模(mó)具打爆(bào),衝床壓不下去等。
模具組(zǔ)立之前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓縮量是否(fǒu)合適,這樣在(zài)試模的時候才不用擔心模具會出問題、打爆等。