一站式精密五金件加工製造(zào)
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★衝壓模具的(de)概念
衝壓模具,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非金屬(shǔ)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(dé)一定尺寸要求、外(wài)觀質量合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多(duō)種,我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來講。
通(tōng)過模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒什麽大的(de)區別,因為能快速成型,生產效率高,產品質量穩定,精度符合要求(qiú),材料利用率高,操作簡(jiǎn)單、工人勞動強度低,對操作工人技術要(yào)求不高,一般人隻(zhī)要一進來,跟著別人學習操作(zuò)一(yī)兩天,很快就能上手,有(yǒu)的甚至(zhì)不用一兩天,幾分鍾就能學會。如果是產線主機手(shǒu),要學會操作衝床、送料機、整平(píng)機、拆模架模等,都是(shì)一些(xiē)很簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意安全不(bú)要隨便往模具裏麵放任何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它(tā)工具等(děng)不要(yào)放模具裏邊,有模修來修過(guò)模具(專業術語:修模)之後,你打之前就要看好了(le),看他們(men)有沒有把東西忘記在模具裏(lǐ)麵,當(dāng)然一般模修(xiū)是不會(huì)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(shàng)手上哪裏傷著了,幹這(zhè)個(gè)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(bǎ)模具打壞,萬一裏麵的(de)東(dōng)西要是飛出來了?,人有可能也會受傷。
有時候叉車叉模具的時(shí)候,沒(méi)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(zhe)了就不好(hǎo)了。
搞模具這行、或與模具打交道經常容易出事,新人進廠特別要注(zhù)意這些安全事項。
★衝壓模(mó)具的(de)結構介紹
衝壓模具的結構、衝模的結構(gòu),模具結構大同小異,根據不同的產品特點(diǎn)及需求(qiú)設計相應的模具,不同的模具結構,它(tā)的功能也不(bú)同,生產出(chū)來的產品也不同,總的(de)來說有簡單的,有複雜的(de)。但是不(bú)管結構(gòu)怎麽複雜,它的基本結構是不變的,無外乎是若幹個模板、入塊和標準件。
模(mó)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(jiàn)組裝而成。
一(yī)般的(de)衝壓模具結構(gòu),具體的模板從上到下(包括(kuò)代碼編號)是(shì):
上模的模板有:
上托板,上墊(diàn)腳,上模座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(bǎn)(PSU);
下模的模板有:
下模(mó)板(DIE),下墊板(LBD),下模座(LPD),下墊(diàn)腳,下托板;
其它(tā)的(de)比較不常用的模板:
上蓋板(CVU),擊出板,上(shàng)模板,下脫料板,下(xià)止擋板,下夾板,公模,母模(mó)等(děng);
一些模具零件有:
上模的(de)入子,入塊:夾板入塊(kuài)、脫料(liào)板入塊、衝頭等;
下模(mó)的(de)入子,入塊:下模入(rù)塊、下模刀(dāo)口等;
標(biāo)準件:彈簧(huáng)、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等(děng)高套、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(jù)定位、外限位柱、內限位柱(zhù)等;
★衝壓模具的(de)編號
衝壓模具(jù)編號,一般(bān)是(shì)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,H代表總共有八套(從A-H,分別(bié)是RAH、RBH……RHH),A代表第一(yī)套;RAA或RBB代表鉚合模,比如鉚(mǎo)螺柱(zhù)、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具,就用代表哪一年的編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年生產(chǎn)的模具F0125可以簡稱:125模具,接下來2011年生產(chǎn)的模具,則是G開頭(tóu),此時你再說125模具,那別人多半以為是G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編(biān)號則(zé)是90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊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(dì)一段(duàn)的(de)夾(jiá)板(bǎn)應(yīng)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(qí)它的編號,這裏沒有解釋到的,簡單做一下說明:
一套完整(zhěng)的衝壓模(mó)具結構從上到下應該(gāi)是:
加工代號
模板
其它
編號 中文(wén)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 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾(jiá)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 止擋板 UDP 上模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫(tuō)料板(bǎn) PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模(mó)入塊 LBD 下墊板 - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代(dài)替的表示這個編(biān)號(hào)不常見或很少用到
★衝壓常用材料(liào)及選用
衝壓所用材料的性質與衝壓生產的關係非常密切(qiē),其性質直接影響衝壓工藝設(shè)計、衝壓件質(zhì)量和產品使用壽命,還影響組織均衡生產和(hé)衝壓件生產成本。
在選定衝壓(yā)件的材料時(shí),不僅要考慮使(shǐ)用性(xìng)能,還應滿足(zú)衝壓加工和(hé)後(hòu)續工藝性能要求。衝壓加工(gōng)對材料的基本要求如下。
1、具有良好的(de)衝壓成型性能
對於成(chéng)型工序,比如拉伸、折彎(wān)、打段(duàn)差、凸(tū)包等,材料應(yīng)具有良好的衝壓成型性能,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(xíng)、破裂等(děng),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(sù)性。
2、具有較高的表麵質量
材料表麵應(yīng)光潔平整,無缺陷損傷。表麵質量好的材料,成(chéng)型時不易(yì)破裂,不易擦傷模具,製件的(de)表麵質量也(yě)好。
3、材料的厚度公差應符合國家標準(zhǔn)
因為一(yī)定(dìng)的(de)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;不僅直接影響製件的(de)質量,還可能導致廢品的出現。在(zài)校正彎曲、整形等工序中,有可能因厚度正偏差過大而(ér)引起模具或壓力機的損壞。
衝壓常用材料(liào)及(jí)選用
1、衝壓常用材料
衝壓生產中最常用的材料是金屬材料(包括黑色金(jīn)屬和有色金屬),但有時也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優(yōu)質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素(sù)工具鋼、不鏽鋼、電工矽(guī)鋼等;有色金屬主要有純銅、黃銅、青(qīng)銅、鋁等;非金屬材料有紙板、層(céng)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(gè)種規格(gé)的板料和帶料。板料可(kě)用於工程模的生產,帶料(卷料)用於連續(xù)模的生產,也(yě)可(kě)以用於工程模(mó)的生產。板料的尺寸較大,可用於大型零件的衝壓,也可以(yǐ)將板料按排樣(yàng)尺寸剪裁成條料後用於中小型零件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度,展開長度可(kě)達(dá)幾十米,成卷狀供應,適應於連續(xù)模大(dà)批量(liàng)生產的自(zì)動送料。
關於各種材料的牌號、規格和性能,可查閱有關(guān)手冊和標準。
2、衝壓材料的合理選用
衝壓(yā)材料的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要求及(jí)經濟性等。
(1)按(àn)衝壓件的使用要求合理選材
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)定的使用壽命。為此,應根據衝(chōng)壓件(jiàn)的使(shǐ)用條件,使(shǐ)所選材料滿足相(xiàng)應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵(miàn)的要求。
(2)按衝壓工藝要求(qiú)合理選材
對於任何(hé)一(yī)種衝壓件,所選的材料應能按照其衝壓工藝的(de)要求,穩定地成形出不至於開裂或(huò)起皺的合格產品,這是最基本也是最重要的選材(cái)要求。為此,可用以下方法(fǎ)合理(lǐ)選材。
①試衝(chōng)。根據以往的(de)生產經驗及可能條件(jiàn),選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求(qiú)的板料(liào)進(jìn)行試衝,最後選擇沒有開裂或皺折(shé)的、其廢品率低的一種。這種方法(fǎ)結果(guǒ)比較直觀,但帶(dài)有較大的 盲目性。
②分析與對比(bǐ)。在分析衝壓變形性(xìng)質(zhì)的基礎上(shàng),把衝壓成型時的最大變形程度與板料衝壓成型性能所(suǒ)允許采用的極限變形程度進行對比,並以此作為依據,選取適合於該種(zhǒng)零件衝壓工藝要求的板材。
另外,同一種牌號或同一厚度的板(bǎn)材,還有冷軋和(hé)熱軋(zhá)之分。我國國產(chǎn)板(bǎn)材中,厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有熱軋板)。與熱軋板相比,冷軋板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致密(mì),衝壓性能更優。(注:t在(zài)模具中一般代表厚度,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,盡量價(jià)格低(dī)廉,來源方便,經濟性好,以降低衝壓件的(de)成本。
★衝壓模具的分類
衝(chōng)壓(yā)模具的(de)分類,一般我們可以簡(jiǎn)單的把它(tā)分為兩種,即工程模和連續模;
工程模又可以分(fèn)為複合模、拉伸模、鉚合模等,下麵簡單介紹一下這些(xiē)模具的結構和作用;
工程模:也稱(chēng)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,需要人工或用機械手把產品從模具裏(lǐ)麵取出來,然後放到下一(yī)站的模具裏麵繼續生產,直到模具的最後一個工序打完(wán),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(fèi)力(lì),需要花費較多的人工和時間成本,產品報廢率較(jiào)高。
複合模:常見的複合模具結構(gòu)有有(yǒu)複(fù)合下(xià)料、複合拉伸等(děng),這種模具結構(gòu)和別(bié)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(zài)下模,其它幾塊(kuài)模板依次是下夾板(固(gù)定凸模衝頭)、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,內脫使用等(děng)高套筒掛在上墊(diàn)板上麵,然後用打杆或彈簧頂著(zhe)。比如用來下料(liào)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,要(yào)不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,才能把(bǎ)產品從母模裏麵頂出來(lái),一般(bān)如果(guǒ)材料比較厚的話,我們上麵裝的是氮(dàn)氣彈簧(huáng)。
連續模:也稱“級進模”,是(shì)指在衝壓(yā)的一次行程過程中,在(zài)不同的工位上同時完成兩道或兩道以上衝(chōng)壓工序的模具,這種(zhǒng)模具維修(xiū)難度較大,需要(yào)經驗豐富的鉗工師傅來操作,但是生產起來效率很(hěn)高,打得速度快的話一個小時(shí)可以生產上千個產品,節省人工和時(shí)間成本,產品(pǐn)報廢率較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在一套衝(chōng)壓模具中,需要用到比較多的彈(dàn)性材料(liào),其中包括各種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等,按(àn)照不(bú)同(tóng)的需要選用不同的彈性(xìng)材料(liào)。像折彎、衝孔一般用普(pǔ)通的扁線彈簧就可(kě)以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如(rú)果力量不夠就加氮氣彈簧,當然成本要高一點;優(yōu)力膠一般用於(yú)拉深模具、整形模具、或整平麵度用。
拉深模具用優力膠非常不錯,當然也可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、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(pǐn)頂出印子、頂變(biàn)形就好了。優力膠的特點就是力量比較均衡(héng),然而其(qí)壽命比較短,生產一段時間就可能裂掉了、不行了(le)、萎(wěi)掉了,因此一般比較少用,通常比(bǐ)較常用氮氣(qì)彈簧(huáng)。整平麵度優力膠用的多。
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(dà)小,關係著模具(jù)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、模具不脫料、產品不好從模具裏麵(miàn)拿(ná)出來、帶料,刀口、衝(chōng)頭容易磨損(sǔn)等各種問題。
扁線彈簧一般按(àn)顏(yán)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(yī)個土方(fāng)法可以計算彈簧的壓縮量(liàng),那(nà)是我剛進廠學模具不久,對模具還不怎麽懂,我師父教我的:事(shì)先測量一下彈簧的總高度,再(zài)把彈簧放台虎鉗(qián)中,鎖(suǒ)死,然後用卡(kǎ)尺測量一下彈簧被夾死之(zhī)後剩下的長度,再用(yòng)彈簧的總長度(dù)減去這個數,再除以總長度即可(kě),此方法(fǎ)任何彈簧通用,比如棕色(sè)彈簧長度為60mm,被虎鉗夾(jiá)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(chú)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(wàn)次(cì)、30萬次,壓縮量選(xuǎn)的越大(dà),彈簧壽命越短,模具壽命也就越短(當然彈(dàn)簧打壞了是可以換的),模具生產一(yī)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30萬次來計算彈簧的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈簧(huáng)可能就沒力了,當(dāng)然一般的衝壓模具壽命都沒那麽長,也可以按最大壓縮量來計算,按最大壓縮量來計算的話,隻能保證(zhèng)彈簧不打爆在模具裏麵(miàn)。模具壓得死一點,對產品平麵度也有好處。
具體(tǐ)的壓(yā)縮量如下表:
顏色 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈簧(huáng) 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(這個彈簧可以壓下去多少(shǎo)),彈簧的最大壓縮量等於彈簧(huáng)的自由高度乘以彈簧的最大壓縮(suō)比,例如棕色(sè)彈簧,長度為60mm,那麽它的最大壓縮量為:60*24%約等於14,這根彈簧最大可以壓下去14個毫米,它的最大行程是14個毫米,模具的行程(chéng)必須小於14個毫(háo)米,超過14個毫米,彈簧就(jiù)可能會失效、變形,還(hái)有可能打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝床壓不下去等。
模具組立之前,也就(jiù)是裝模之前,必(bì)須先計算(suàn)一下彈簧的壓縮量是否(fǒu)合(hé)適,這樣在試模的時候(hòu)才不用擔心模具會出問題、打爆等。