一站式精密五金(jīn)件加工製造
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★衝壓模具的概念
衝壓模具,也稱(chēng)衝模(mó)、五金模具、五金衝壓模具,意(yì)思差不多都是(shì)一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機上的模(mó)具對金屬或非金屬板材施加一定的壓力,使材料產生分離或成型,從而(ér)獲(huò)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(mó)具來講。
通過模具加工出來的產品,尺寸、外觀都基本一樣,沒什麽大的區別,因為能快速成型,生(shēng)產效(xiào)率高,產品(pǐn)質量穩(wěn)定,精度符合要求,材料利用率高,操作簡單、工人勞動強度低,對操作工人技術要求不高,一般人隻要一進來,跟著別(bié)人學習操作(zuò)一兩天,很快就能上(shàng)手(shǒu),有(yǒu)的甚至不用一兩天,幾分鍾就能學會。如果是(shì)產線主機手,要學會操(cāo)作衝床、送料機、整平機、拆模架模等(děng),都是(shì)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(yào)隨便往模(mó)具裏(lǐ)麵放任何的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它工具(jù)等不要放模具裏邊,有模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打之前就要(yào)看(kàn)好了(le),看他們有沒有把東西忘記在模(mó)具裏麵,當然一般模修是不會犯這樣的錯誤(wù)的,不(bú)過你也要注意一下。別把模具打壞了(le)、或(huò)者把身上手(shǒu)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(xià)來就有可能把模具打壞,萬一裏麵(miàn)的東(dōng)西要是飛出來了?,人有可能也會受傷。
有時(shí)候叉車叉模具的時候,沒叉好,模具掉(diào)下來了,這(zhè)個時候千萬別用手去扶,讓遠一點,模具摔壞(huài)了沒事,別把(bǎ)人(rén)砸到(dào)了;天車吊模具的時候也要注意離(lí)模具遠一點,小心模具晃過來碰著了就不(bú)好了。
搞模具這行、或與模具打(dǎ)交道經常容易出事,新人進廠特別要注意這些安全事項(xiàng)。
★衝壓模具的結(jié)構介紹
衝壓模具的結構、衝模(mó)的結構,模具結構大同小(xiǎo)異,根據不同(tóng)的產品特點及需求設計相應的模具,不同的模具結構,它(tā)的功能也不同,生產出來的產品也不同,總的來說有簡(jiǎn)單的,有複(fù)雜的。但是不管結構怎麽複雜,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。
模具一般是由若幹模板(bǎn)和零件(我們稱之為入(rù)塊、或入(rù)子)還有標準(zhǔn)件組裝而成。
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(tuō)板,上墊腳,上模(mó)座(UPU),上墊板(UBU),上夾板(PHU)止擋板(PPS),脫料板(PSU);
下模的模(mó)板有:
下模板(DIE),下墊板(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(bǎn)(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(liào)板入塊、衝頭等;
下(xià)模的入子,入塊:下模入塊、下模刀口等;
標準件:彈簧、六角螺絲(sī)、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊(diàn)片、兩用銷、頂料(liào)銷等;
非標準件:外定位、內(nèi)定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓(yā)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(de)RAH,R代表工程模,H代表總共有八套(從(cóng)A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表第一套;RAA或RBB代(dài)表鉚(mǎo)合模,比如鉚螺柱、鉚彈片等(děng);
SAA、SBB中的(de)S代表連續模,0125代表模具編號,前麵的F代表年(nián)份,哪一年生產出來的模具,就用代表哪一年的(de)編號說明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那麽2010年生產的模具F0125可以(yǐ)簡稱:125模具,接下來2011年生產(chǎn)的模(mó)具,則是G開頭,此時你再說125模具,那別人多半以為是G0125模具了。
其它(tā)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,那麽第一段的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾板(bǎn)入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於(yú)其它的編號,這裏沒有解釋到的,簡單做一下說(shuō)明:
一(yī)套完整(zhěng)的衝(chōng)壓模(mó)具結構從(cóng)上到(dào)下應該是:
加工代號(hào)
模板
其它
編號 中文名稱 編號 中文名稱 M:銑床 U1U 上(shàng)托板 UDE 上模板 G:磨床 U2U 上墊(diàn)腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下(xià)夾板 WC:線切割 UBU 上墊(diàn)板(bǎn) ?PUN 衝頭 W/E:放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊(kuài) Y:外發 PPS 止擋板 UDP 上(shàng)模板(bǎn)入塊 HT:熱處理 PSU 脫(tuō)料板(bǎn) PSP 脫料板(bǎn)入塊 L:車床 AXD 上模板入塊 D:搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 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(bú)常見或很少用到
★衝壓常用材料及選用
衝壓所用材料(liào)的(de)性質(zhì)與衝壓(yā)生(shēng)產的關係非常密切,其(qí)性(xìng)質直(zhí)接影響衝壓工藝設計、衝(chōng)壓件質量和產品使用壽命,還影響組織均衡生產和衝壓件生產成本。
在選定衝壓件的(de)材料時,不僅要考慮使用性能,還應滿(mǎn)足衝壓加工(gōng)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
對(duì)於(yú)成型工序,比如拉伸、折彎(wān)、打段差、凸包等,材料應具(jù)有(yǒu)良好的衝壓成型性能,即應有良(liáng)好的抗破裂性、良好的貼模性(xìng)和定形性,否則產品(pǐn)容易產生變形、破裂等,造成修模的困難(nán)。對於分離工序,則要求材料具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵質量
材(cái)料表麵應光潔平整,無缺陷(xiàn)損(sǔn)傷。表麵質量好的材料,成型(xíng)時不易破(pò)裂,不易擦傷模具,製件的表麵質量也好。
3、材料的厚(hòu)度公差應符合國家標準
因為一定的模具間隙僅適用於(yú)一定厚度範圍的(de)材料,若材料厚度公差太大;不僅直接影響製件的質量,還可能導致廢品的(de)出現。在校正彎曲、整形等工序中,有可能(néng)因厚度(dù)正偏差(chà)過大而引起(qǐ)模具或壓力機的損壞。
衝壓常用(yòng)材(cái)料及選用
1、衝壓常(cháng)用材料
衝壓生產中最常用的材料是金屬材料(包括黑色金屬和(hé)有色金屬),但有時也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結構(gòu)鋼、合金(jīn)結構鋼、碳(tàn)素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金(jīn)屬主要有純銅、黃銅(tóng)、青銅、鋁等;非金屬材(cái)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(yīng)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(liào)(卷料)用於連續模的生產(chǎn),也可以用於工(gōng)程模的(de)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用於中(zhōng)小型(xíng)零件(jiàn)的衝壓;帶料(又(yòu)稱卷料)有各種規格的寬度,展開長(zhǎng)度可達幾十米,成卷狀(zhuàng)供應,適應於連續模大批量生產的自動送料。
關於(yú)各(gè)種材料的牌(pái)號、規格(gé)和性(xìng)能,可查閱(yuè)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慮衝壓件的使用要求(qiú)、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓件的使用要求合理選材(cái)
所選材料應能使(shǐ)衝壓件在機器或部件中正常工作(zuò),並具(jù)有一定的使用壽命。為此,應根據衝壓件的(de)使用條件,使所選材料滿足相應強度(dù)、剛度、韌(rèn)性(xìng)、耐蝕性和耐(nài)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(hé)一種衝壓件,所選的材料應能按照其衝壓(yā)工藝的要求,穩定地成形(xíng)出不至(zhì)於開裂或起皺的合(hé)格產品,這是最基(jī)本(běn)也是最重要(yào)的選材要求。為此,可用以下方法合理選材。
①試衝。根據以往的生產經驗及可能條件,選擇幾種基(jī)本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試衝,最後選(xuǎn)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,但帶有較大的 盲目性。
②分析與(yǔ)對比。在分析(xī)衝(chōng)壓變形(xíng)性質的基礎上,把衝壓成型時的最(zuì)大變形程度與板(bǎn)料衝壓成型性能所(suǒ)允許采用的(de)極限變形程度進行對比,並以(yǐ)此作為依據,選取適合於該(gāi)種零件衝壓工藝要求的板材。
另(lìng)外,同一種牌號或同一厚度(dù)的板材,還有冷軋和熱軋之分。我國國產板材中(zhōng),厚板( t>4mm)為熱軋板,薄板(t<4mm)為冷軋板(也有(yǒu)熱軋(zhá)板)。與熱(rè)軋板相比(bǐ),冷軋板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮,內部組織致密,衝壓性能更優。(注(zhù):t在(zài)模具中一般代表厚度,例如模板的厚度、材(cái)料的(de)厚度均可以(yǐ)用t來表示。)
(3)按經濟性要求合(hé)理選材
所選材料(liào)應在滿足使用性能及衝壓工藝(yì)要求的前提下(xià),盡量價格低廉,來源方便,經濟(jì)性好,以降低衝壓件的成本。
★衝壓模具的分類
衝壓模具的分類,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(lā)伸模、鉚合模等,下(xià)麵簡單介紹一下這些模具的結構和(hé)作用;
工程模:也稱為“單工序模(mó)”,是指在衝壓的一次行程中,隻能完成(chéng)一個衝壓工序的模具。這一工程打完了(le)之後,需要人工或(huò)用機械手把產品從(cóng)模具裏麵取出來,然後放到下一站的模具(jù)裏麵繼續生產,直到(dào)模具的最後一個工(gōng)序打完,整個產品(pǐn)才算完成。這(zhè)種(zhǒng)模(mó)具維(wéi)修起來簡單,但生產起(qǐ)來費時費力,需要花費較多的人工和時間成本,產品報廢(fèi)率較高。
複合模:常見的複合模具結構有有(yǒu)複(fù)合下料、複合拉伸(shēn)等,這種模具(jù)結構和別的工(gōng)程模結構略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭(tóu))設(shè)計在下(xià)模,其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸模衝頭(tóu))、下止擋板和下脫料板(外脫(tuō)),上模依次(cì)是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用等高套筒掛在上墊板上麵,然(rán)後用打杆或彈簧頂著。比如用來(lái)下料的複合模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可(kě)以(yǐ)低於母模,要不然(rán)母模刀口(kǒu)容易崩掉或者不脫料。內脫(tuō)的力量要足夠大,才能把產品從母模裏麵頂出來,一(yī)般如果材料(liào)比較厚的話,我(wǒ)們上麵裝的是氮氣彈簧。
連續模:也(yě)稱“級(jí)進模”,是指在衝壓的一次行程過程中,在不同的工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上衝壓工序的模具,這種(zhǒng)模具維修難度較大,需要經驗豐富的鉗工師傅來操作,但是生產起來效率很高,打得速度快的話一個小時可以生產上千個產品,節(jiē)省人(rén)工和時間成本,產品報廢率(lǜ)較低。
★彈(dàn)簧的壓(yā)縮(suō)量和計算
在一套衝壓模具中(zhōng),需要用到(dào)比較多的彈性材料,其中包括各種不同規格的彈簧、優(yōu)力膠、氮氣彈簧等,按照不同的需要選用不同的(de)彈性材料。像折彎、衝孔一般(bān)用(yòng)普通的扁線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖(kā)啡色彈簧;如果力量(liàng)不夠(gòu)就加氮氣彈簧,當然成(chéng)本要高一點;優力膠一般(bān)用於拉深模具、整形模具、或整平麵度用。
拉深模具用(yòng)優力膠非常不錯(cuò),當然(rán)也可以選(xuǎn)用氮氣彈簧。其(qí)他的像頂(dǐng)料銷、浮塊、兩用銷(xiāo)等一般用線簧或(huò)黃色彈簧,隻要(yào)可以脫料、不把產品頂出(chū)印子、頂變形就好(hǎo)了。優力膠的特(tè)點就是力(lì)量比較(jiào)均衡,然而其壽命比較短,生產一段時(shí)間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此(cǐ)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(dàn)簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的(de)目(mù)的就是脫料、壓料,彈簧(huáng)力(lì)度的大小,關係著模具生產是否順利(lì)、打出來的產品是否合格等。彈簧(huáng)力量小了,有可能會(huì)造(zào)成(chéng)產(chǎn)品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來(lái)、帶料,刀口、衝頭容(róng)易磨損等各種問題。
扁線彈簧一般(bān)按顏色劃分為: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(tóng),壓縮量也不同。
有一個土方法(fǎ)可以計算彈簧的壓縮量,那是我剛進廠學模具不久,對模具還(hái)不怎麽懂,我師父教我(wǒ)的:事先測量一(yī)下彈簧的總高度,再把彈簧放台虎鉗中,鎖死,然後(hòu)用卡(kǎ)尺測量一下彈簧被夾死之(zhī)後剩(shèng)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(dàn)簧通用,比(bǐ)如棕色彈簧(huáng)長度為60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左(zuǒ)右,然後你再(zài)用60減去45.6等於14.4,再用14.4除以(yǐ)60,結果等於0.24,這就是它的壓縮量。
彈簧(huáng)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,模具壽命(mìng)也就越短(當然彈簧打(dǎ)壞了是可以換的),模具生產一段時(shí)間可能彈簧就沒(méi)力了,質量(liàng)差一(yī)點的彈簧還有可能斷在模(mó)具裏麵。一般按照30萬次(cì)來計算彈簧的壓縮量,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麽長,也可以按最大壓縮量(liàng)來計算,按(àn)最大壓縮量來計算的話(huà),隻能保證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一(yī)點(diǎn),對產(chǎn)品平麵(miàn)度也有(yǒu)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(這個彈簧可以壓下去多少),彈簧的最大壓縮量等於彈簧的自(zì)由高度(dù)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14,這根彈簧最大可以(yǐ)壓下(xià)去14個毫米,它的最大行程是14個毫米(mǐ),模具的行(háng)程必須小於14個(gè)毫米,超過14個毫米,彈簧就可能會失效、變形,還有可能打斷在模具裏麵,或模具打爆,衝床壓不下去等。
模具組立之前,也就是裝模之前,必須先計算一下彈簧的壓縮量是否合適(shì),這樣在試模的時候才不用擔心模具會(huì)出問題、打爆等。