一站式精密五金件加工製造
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★衝壓模具的概(gài)念
衝壓(yā)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(lì)用固定在衝床或壓力機(jī)上的(de)模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,從而獲得一定尺寸要(yào)求、外觀質量合(hé)格的零件的壓力加工(gōng)方法。模(mó)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(de)產品,尺寸、外觀都基(jī)本一樣,沒(méi)什麽大的區別,因為(wéi)能快速成型,生(shēng)產效率高,產品質量穩定,精(jīng)度符合要求,材料利用率高,操作簡單、工人勞動強度低(dī),對操作工人技術要求不高,一般人隻要一進(jìn)來,跟著別人學習操(cāo)作一(yī)兩天,很快就能上手,有的甚至不用一兩天,幾分鍾就能學(xué)會。如果是產線主機手,要學會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等,都是一些很簡單的活,有力氣、肯吃苦耐勞就行。
平時注意(yì)安全不要隨(suí)便往模具裏麵放任何(hé)的東西在裏麵,扳手啊、剪刀啊、其它(tā)工具(jù)等不要放模(mó)具裏邊(biān),有模修來修過模具(專業術語:修模)之後,你打之前就要看好了,看他們有沒有把東西忘記在模具(jù)裏(lǐ)麵,當然一般模(mó)修是不會犯這樣的錯誤的,不過你也要注(zhù)意一下。別把模具打壞了、或者把身上手(shǒu)上哪裏傷著了,幹(gàn)這個(gè)切記注意(yì)安(ān)全,一(yī)不小心模具裏麵東西忘(wàng)記拿出來了,衝床打下來就有可能把模具打壞,萬一裏麵的東西要是飛出來了?,人有可能也會受傷。
有時候叉(chā)車叉模具(jù)的時候,沒叉好,模具掉下來了,這個時候(hòu)千萬別用手去扶,讓遠一點,模具摔壞了(le)沒(méi)事,別把人砸到了;天車吊模具的時候也要注意離模(mó)具(jù)遠一點,小心模具晃過來碰著了就不好了。
搞模(mó)具(jù)這行、或與模(mó)具打交道經(jīng)常容易出事,新人進廠特別(bié)要注意這些安全事(shì)項。
★衝壓模具的結構介紹
衝壓(yā)模具的結構、衝模的結構,模具結構大同小異,根(gēn)據不同的產品(pǐn)特點及需求(qiú)設計相應的模具,不同的模具結構,它的(de)功能也不同,生產出來的產品也(yě)不同,總的來說有簡單的(de),有複雜的。但是不管結構怎麽複雜,它的基本結構是不變的,無外乎(hū)是若幹個(gè)模板、入塊和標準件。
模(mó)具一般(bān)是由若(ruò)幹模板和零件(我們稱之(zhī)為入塊、或入子)還有標準(zhǔn)件組裝而成(chéng)。
一般的衝壓模具結構,具體的模板從上到(dào)下(包括代碼編號)是:
上模(mó)的模板有:
上托(tuō)板,上墊腳,上(shàng)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(xià)模板(DIE),下墊板(LBD),下(xià)模座(LPD),下墊腳,下(xià)托板;
其它的比(bǐ)較(jiào)不常用的模板:
上蓋(gài)板(CVU),擊出板,上模板,下脫料板,下止擋板,下夾板,公(gōng)模,母模等;
一些(xiē)模具零(líng)件有(yǒu):
上模的(de)入子(zǐ),入塊:夾板入塊、脫料板入塊、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(liù)角螺絲、止(zhǐ)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:外定位(wèi)、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等;
★衝壓模具的編號
衝壓模具編號,一般是這樣寫的(舉例):
工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB
連續模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB
後麵的RAH,R代(dài)表工程模,H代表總共有八套(從A-H,分別是RAH、RBH……RHH),A代表(biǎo)第一套;RAA或RBB代表鉚(mǎo)合模,比如鉚螺柱、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具,就用代表哪一年的編號說明,如(rú):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G開頭,此時你再說125模具,那別人多(duō)半以為是G0125模具了。
其它的比如上夾板(PHU),編(biān)號則是(shì)90-KNMF0125SAAPHU,夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001;
如果這個連續模(mó)有(yǒu)兩段的話,則在90-KNMF0125SAAPHU編(biān)號後麵(miàn)用A和B來說明,那麽第一(yī)段的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA,第(dì)二段90-KNMF0125SAAPHUB,夾(jiá)板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;
下模板(bǎn)(DIE):90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE
關於其它(tā)的(de)編(biān)號,這裏沒有解(jiě)釋到的,簡單做一下(xià)說明:
一套完(wán)整的衝壓(yā)模具結構(gòu)從上到下(xià)應該(gāi)是:
加工代號
模板
其它
編號 中文名稱 編號 中文名(míng)稱 M:銑床 U1U 上托(tuō)板 UDE 上模板 G:磨(mó)床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD:大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板(bǎn) 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 上模板入塊 HT:熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L:車床 AXD 上模板(bǎn)入塊(kuài) D:搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板(bǎn) - - LPD 下模座 - - B2D 下墊腳 - - B1D 下托板 - -
“-”代(dài)替的(de)表示這個編號不常見或很少用到
★衝壓常用材料及選用
衝壓所用材料(liào)的性質與衝壓生產的關係非常密切,其性質直接影(yǐng)響(xiǎng)衝(chōng)壓工(gōng)藝設(shè)計、衝壓件質量和產品使用壽命,還(hái)影響組織(zhī)均衡生產和衝(chōng)壓件生產成本。
在(zài)選定衝壓件的(de)材(cái)料時,不僅要考慮使用性能,還(hái)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(xià)。
1、具(jù)有良好的衝壓成型性能
對於成型工序,比如拉伸(shēn)、折彎、打段差、凸包(bāo)等,材料應具有良好的衝壓成型性能,即應有良好的抗破裂(liè)性、良好的貼模性(xìng)和定形性,否則產品容易產生變形、破裂等,造成修模的困難。對於分離工序,則要(yào)求材料具有一定的塑性。
2、具有較高的表麵(miàn)質量
材料表(biǎo)麵應光潔平整,無缺陷損傷。表麵質量好的材料,成型時不易(yì)破裂,不易擦傷模具(jù),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(yú)一定厚度範圍的材料,若材料厚度公差太大;不僅直接影響製件的質量,還可能導致廢品的出現。在校正彎曲(qǔ)、整(zhěng)形等工序中,有可能因厚度正偏差過大而引起模具或壓力機的損壞。
衝壓常用材料及(jí)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(liào)(包括黑色(sè)金屬和有(yǒu)色金屬),但有時也用非金屬(shǔ)材料。其(qí)中黑色金屬主要有普通碳素結構(gòu)鋼、優質碳素結(jié)構鋼、合金結構(gòu)鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等;有色金屬(shǔ)主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等;非金屬材料有(yǒu)紙板、層壓板、橡膠(jiāo)板、塑料板(bǎn)、纖(xiān)維板和雲母等。
衝壓用金屬材料的供(gòng)應狀態一般是各種(zhǒng)規格的板料和帶料(liào)。板料可用於工程模的生產,帶料(卷料)用於連續(xù)模的(de)生產(chǎn),也可(kě)以用於工程模的生產。板料(liào)的尺寸(cùn)較大,可用於大型(xíng)零(líng)件的衝壓,也可以將板(bǎn)料按排(pái)樣尺寸剪裁成(chéng)條料後用於中小型零(líng)件的衝壓;帶料(又稱卷料)有各種(zhǒng)規(guī)格的寬度,展開長度可達幾(jǐ)十米(mǐ),成卷狀供應,適應於連續模大批量生產的自動送料。
關於各種材料的牌號(hào)、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(yòng)
衝壓材料的選用要考慮(lǜ)衝壓件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。
(1)按衝壓(yā)件的使用要求(qiú)合理選材
所選材料應(yīng)能(néng)使衝壓件在機器或部件中正常(cháng)工作,並具有(yǒu)一定的使用(yòng)壽命。為此,應根據衝壓件的(de)使用條件,使(shǐ)所選材料滿足相(xiàng)應強度、剛度、韌(rèn)性、耐蝕性和(hé)耐熱性等力方麵的要(yào)求。
(2)按衝壓工藝要求合理選材
對於任何一(yī)種衝壓件,所選的材料應(yīng)能按照(zhào)其衝(chōng)壓工藝的要(yào)求,穩定地成形出不至於開裂(liè)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,可用以(yǐ)下方法合理選材。
①試(shì)衝。根據以往的生(shēng)產(chǎn)經驗及可能條件,選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要(yào)求的板料(liào)進行試衝,最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這(zhè)種方法(fǎ)結果比較直觀,但(dàn)帶有較大的 盲(máng)目性。
②分析與對(duì)比。在分析衝壓變形性質的基礎上,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(yǔn)許采用的極限變形程度進(jìn)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的板材。
另外,同一種牌號(hào)或同一厚度的板材(cái),還有冷軋(zhá)和熱軋之分(fèn)。我國國產板材(cái)中,厚(hòu)板( t>4mm)為熱軋板,薄(báo)板(t<4mm)為冷軋(zhá)板(也有熱(rè)軋板)。與熱(rè)軋板相比,冷軋板尺寸精確,偏差小,
表麵缺陷少,光亮(liàng),內部組織致密,衝壓性(xìng)能更優(yōu)。(注:t在模具中一般代表厚度,例如模(mó)板的(de)厚度、材料的厚(hòu)度均可以用t來表示。)
(3)按經濟性(xìng)要求合理選材(cái)
所選材料應在滿足使用性能及衝壓工藝要求(qiú)的前提下,盡量價格低廉,來源方便,經濟性好,以降低衝壓件的成本。
★衝壓模具的(de)分類
衝壓模具的(de)分(fèn)類,一般我們可以簡單的(de)把它分為兩種,即工程模和連續模;
工程模(mó)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的結構和作用;
工程模:也稱為“單(dān)工序模”,是指在衝壓的一次行程中,隻能完成一個衝(chōng)壓工序(xù)的模具(jù)。這一工程打完了之後,需(xū)要人工或(huò)用機械手(shǒu)把產品從模具裏麵取出來,然(rán)後放到下一站的模具裏麵繼續生產,直(zhí)到模具的最後一個工序打完,整(zhěng)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,需要花費(fèi)較多的人工和時(shí)間成本,產品報廢率(lǜ)較高。
複合模: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(yǒu)不同(tóng)。其(qí)凸模(也稱為公(gōng)模或衝(chōng)頭)設計在下模,其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(bǎn)(外脫),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(diàn)板上麵(miàn),然後用打杆或彈簧頂著。比(bǐ)如(rú)用來下料(liào)的複合模,其內脫一般脫出來(lái)母(mǔ)模0.50mm即可,不可以低於母模,要不然(rán)母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,才(cái)能把產品從母模裏麵頂出來,一般(bān)如果材料比較厚的話,我們上麵裝(zhuāng)的是氮氣(qì)彈簧。
連續模:也(yě)稱“級進模”,是指在衝壓的一次行程過程中,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,這種模具維修難(nán)度較(jiào)大,需要經驗豐富的鉗工師傅來操作,但(dàn)是生產起來效率很高,打得速度快(kuài)的話一個小時可以生產上(shàng)千個產品,節省人(rén)工和時間(jiān)成本,產品報廢率較低。
★彈簧的壓縮量和計算
在一套衝壓模具(jù)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、氮氣彈簧等,按照不同的需要選用不同的彈性材料。像折彎(wān)、衝孔一般用普通的(de)扁線彈(dàn)簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色(sè)彈簧;如果力量不夠(gòu)就加氮氣彈簧,當然成本要高一點;優(yōu)力膠一般用於拉深模(mó)具、整形模具、或整平(píng)麵度用。
拉深模具用優力膠(jiāo)非常不錯,當(dāng)然也可以選用(yòng)氮氣彈簧。其(qí)他的像頂料銷、浮塊、兩用銷(xiāo)等一(yī)般用線簧或黃(huáng)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較均衡,然而(ér)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(bǐ)較(jiào)少用,通常比較常用氮氣彈簧。整平(píng)麵度優力(lì)膠用的多。
彈簧包括扁線彈(dàn)簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關係著模具生產是否順利、打出來(lái)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拿出來、帶料,刀(dāo)口、衝頭容易磨損等各種問題。
扁線彈簧一般按顏(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(jiù)不同,壓縮量也不同。
有一個土方法可以計算彈簧的壓縮量,那是我剛進廠學模具不久,對模具還不(bú)怎麽懂,我師(shī)父教我的(de):事(shì)先測量一下彈簧的總高度,再把彈簧放台虎鉗中(zhōng),鎖死,然後用卡尺測量一下彈簧被夾死之後(hòu)剩(shèng)下的長度,再(zài)用彈簧的總(zǒng)長度減去這(zhè)個數,再除以總長度即可,此(cǐ)方法任何彈簧通用,比如(rú)棕色彈簧長度為60mm,被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右,然後你再用60減去(qù)45.6等於14.4,再用14.4除(chú)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、30萬次,壓縮量選的(de)越大,彈簧壽命越短,模具壽命也就越短(duǎn)(當然彈簧(huáng)打壞了是可(kě)以(yǐ)換的),模具生產(chǎn)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30萬次彈簧可能就沒力了,當然(rán)一般的衝壓模具(jù)壽命都沒那麽長,也可以(yǐ)按最大壓縮量來計算,按最大壓縮量來計算的(de)話(huà),隻能保證彈(dàn)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。
具體的壓縮量(liàng)如下表:
顏色 100次 50萬次 30萬次 最(zuì)大(dà)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(huáng) 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(suō)量(這(zhè)個彈簧可以壓下去多少),彈簧(huáng)的最大(dà)壓(yā)縮量等於彈簧(huáng)的自由高度乘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(gè)毫米,它的最大(dà)行程(chéng)是14個毫(háo)米,模具的行程必須小於14個(gè)毫米,超過(guò)14個毫米,彈簧就可能(néng)會失效、變形(xíng),還有可能打斷在模具裏麵,或模具打(dǎ)爆,衝床壓不下去等。
模具組立之(zhī)前(qián),也就(jiù)是裝模之前,必須先計(jì)算一下彈簧的壓縮量(liàng)是否合適,這樣在試模的時候才(cái)不用擔心模具會出問題、打(dǎ)爆等。