★沖壓模具的概念

 

沖壓模具，也稱沖模、五金模具、五金沖壓模具，意思差不多都是一樣的。是指利用固定在沖床或壓力機(jī)上的模具對(duì)金屬或非金屬板材施加一定的壓力，使材料產(chǎn)生分離或成型，從而獲得一定尺寸要求、外觀質(zhì)量合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種，我這里主要是針對(duì)我熟悉的五金沖壓模具來(lái)講。

 

 

 

通過(guò)模具加工出來(lái)的產(chǎn)品，尺寸、外觀都基本一樣，沒(méi)什么大的區(qū)別，因?yàn)槟芸焖俪尚停a(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，精度符合要求，材料利用率高，操作簡(jiǎn)單、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，對(duì)操作工人技術(shù)要求不高，一般人只要一進(jìn)來(lái)，跟著別人學(xué)習(xí)操作一兩天，很快就能上手，有的甚至不用一兩天，幾分鐘就能學(xué)會(huì)。如果是產(chǎn)線主機(jī)手，要學(xué)會(huì)操作沖床、送料機(jī)、整平機(jī)、拆模架模等，都是一些很簡(jiǎn)單的活，有力氣、肯吃苦耐勞就行。

 

 

 

平時(shí)注意安全不要隨便往模具里面放任何的東西在里面，扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具里邊，有模修來(lái)修過(guò)模具(專業(yè)術(shù)語(yǔ)：修模)之后，你打之前就要看好了，看他們有沒(méi)有把東西忘記在模具里面，當(dāng)然一般模修是不會(huì)犯這樣的錯(cuò)誤的，不過(guò)你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪里傷著了，干這個(gè)切記注意安全，一不小心模具里面東西忘記拿出來(lái)了，沖床打下來(lái)就有可能把模具打壞，萬(wàn)一里面的東西要是飛出來(lái)了?，人有可能也會(huì)受傷。

 

 

 

有時(shí)候叉車叉模具的時(shí)候，沒(méi)叉好，模具掉下來(lái)了，這個(gè)時(shí)候千萬(wàn)別用手去扶，讓遠(yuǎn)一點(diǎn)，模具摔壞了沒(méi)事，別把人砸到了；天車吊模具的時(shí)候也要注意離模具遠(yuǎn)一點(diǎn)，小心模具晃過(guò)來(lái)碰著了就不好了。

 

搞模具這行、或與模具打交道經(jīng)常容易出事，新人進(jìn)廠特別要注意這些安全事項(xiàng)。

 

 

 

★沖壓模具的結(jié)構(gòu)介紹

 

 

 

沖壓模具的結(jié)構(gòu)、沖模的結(jié)構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)大同小異，根據(jù)不同的產(chǎn)品特點(diǎn)及需求設(shè)計(jì)相應(yīng)的模具，不同的模具結(jié)構(gòu)，它的功能也不同，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品也不同，總的來(lái)說(shuō)有簡(jiǎn)單的，有復(fù)雜的。但是不管結(jié)構(gòu)怎么復(fù)雜，它的基本結(jié)構(gòu)是不變的，無(wú)外乎是若干個(gè)模板、入塊和標(biāo)準(zhǔn)件。

 

 

 

模具一般是由若干模板和零件（我們稱之為入塊、或入子）還有標(biāo)準(zhǔn)件組裝而成。

 

一般的沖壓模具結(jié)構(gòu)，具體的模板從上到下（包括代碼編號(hào)）是：

 

上模的模板有：

 

上托板，上墊腳，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（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；

 

一些模具零件有：

 

上模的入子，入塊：夾板入塊、脫料板入塊、沖頭等；

 

下模的入子，入塊：下模入塊、下模刀口等；

 

標(biāo)準(zhǔn)件：彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等；

 

非標(biāo)準(zhǔn)件：外定位、內(nèi)定位、節(jié)距定位、外限位柱、內(nèi)限位柱等；

 

 

 

★沖壓模具的編號(hào)

 

 

 

沖壓模具編號(hào)，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

 

后面的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(hào)，前面的F代表年份，哪一年生產(chǎn)出來(lái)的模具，就用代表哪一年的編號(hào)說(shuō)明，如：F0125、G0125，如果F代表2010年，那么2010年生產(chǎn)的模具F0125可以簡(jiǎn)稱：125模具，接下來(lái)2011年生產(chǎn)的模具，則是G開頭，此時(shí)你再說(shuō)125模具，那別人多半以為是G0125模具了。

 

其它的比如上夾板（PHU），編號(hào)則是90-KNMF0125SAAPHU，夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001；

 

如果這個(gè)連續(xù)模有兩段的話，則在90-KNMF0125SAAPHU編號(hào)后面用A和B來(lái)說(shuō)明，那么第一段的夾板應(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(guān)于其它的編號(hào)，這里沒(méi)有解釋到的，簡(jiǎn)單做一下說(shuō)明：

 

一套完整的沖壓模具結(jié)構(gòu)從上到下應(yīng)該是：

 

加工代號(hào)

 

模板

 

其它

 

編號(hào) 中文名稱 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 下夾板 WC：線切割 UBU 上墊板 ?PUN 沖頭 W/E：放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y：外發(fā) PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT：熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L：車床 AXD 上模板入塊 D：搖臂鉆床 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(gè)編號(hào)不常見或很少用到

 

 

★沖壓常用材料及選用

 

 

 

沖壓所用材料的性質(zhì)與沖壓生產(chǎn)的關(guān)系非常密切，其性質(zhì)直接影響沖壓工藝設(shè)計(jì)、沖壓件質(zhì)量和產(chǎn)品使用壽命，還影響組織均衡生產(chǎn)和沖壓件生產(chǎn)成本。

 

 

 

在選定沖壓件的材料時(shí)，不僅要考慮使用性能，還應(yīng)滿足沖壓加工和后續(xù)工藝性能要求。沖壓加工對(duì)材料的基本要求如下。

 

1、具有良好的沖壓成型性能

 

對(duì)于成型工序，比如拉伸、折彎、打段差、凸包等，材料應(yīng)具有良好的沖壓成型性能，即應(yīng)有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形性，否則產(chǎn)品容易產(chǎn)生變形、破裂等，造成修模的困難。對(duì)于分離工序，則要求材料具有一定的塑性。

 

2、具有較高的表面質(zhì)量

 

材料表面應(yīng)光潔平整，無(wú)缺陷損傷。表面質(zhì)量好的材料，成型時(shí)不易破裂，不易擦傷模具，制件的表面質(zhì)量也好。

 

3、材料的厚度公差應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

 

因?yàn)橐欢ǖ哪＞唛g隙僅適用于一定厚度范圍的材料，若材料厚度公差太大；不僅直接影響制件的質(zhì)量，還可能導(dǎo)致廢品的出現(xiàn)。在校正彎曲、整形等工序中，有可能因厚度正偏差過(guò)大而引起模具或壓力機(jī)的損壞。

 

 

 

沖壓常用材料及選用

 

1、沖壓常用材料

 

沖壓生產(chǎn)中最常用的材料是金屬材料（包括黑色金屬和有色金屬），但有時(shí)也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、不銹鋼、電工硅鋼等；有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等；非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和云母等。

 

沖壓用金屬材料的供應(yīng)狀態(tài)一般是各種規(guī)格的板料和帶料。板料可用于工程模的生產(chǎn)，帶料（卷料）用于連續(xù)模的生產(chǎn)，也可以用于工程模的生產(chǎn)。板料的尺寸較大，可用于大型零件的沖壓，也可以將板料按排樣尺寸剪裁成條料后用于中小型零件的沖壓；帶料（又稱卷料）有各種規(guī)格的寬度，展開長(zhǎng)度可達(dá)幾十米，成卷狀供應(yīng)，適應(yīng)于連續(xù)模大批量生產(chǎn)的自動(dòng)送料。

 

關(guān)于各種材料的牌號(hào)、規(guī)格和性能，可查閱有關(guān)手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)。

 

 

 

2、沖壓材料的合理選用

 

沖壓材料的選用要考慮沖壓件的使用要求、沖壓工藝要求及經(jīng)濟(jì)性等。

 

(1)按沖壓件的使用要求合理選材

 

所選材料應(yīng)能使沖壓件在機(jī)器或部件中正常工作，并具有一定的使用壽命。為此，應(yīng)根據(jù)沖壓件的使用條件，使所選材料滿足相應(yīng)強(qiáng)度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方面的要求。

 

(2)按沖壓工藝要求合理選材

 

對(duì)于任何一種沖壓件，所選的材料應(yīng)能按照其沖壓工藝的要求，穩(wěn)定地成形出不至于開裂或起皺的合格產(chǎn)品，這是最基本也是最重要的選材要求。為此，可用以下方法合理選材。

 

①試沖。根據(jù)以往的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及可能條件，選擇幾種基本能滿足沖壓件使用要求的板料進(jìn)行試沖，最后選擇沒(méi)有開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這種方法結(jié)果比較直觀，但帶有較大的 盲目性。

 

②分析與對(duì)比。在分析沖壓變形性質(zhì)的基礎(chǔ)上，把沖壓成型時(shí)的最大變形程度與板料沖壓成型性能所允許采用的極限變形程度進(jìn)行對(duì)比，并以此作為依據(jù)，選取適合于該種零件沖壓工藝要求的板材。

 

另外，同一種牌號(hào)或同一厚度的板材，還有冷軋和熱軋之分。我國(guó)國(guó)產(chǎn)板材中，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，

 

表面缺陷少，光亮，內(nèi)部組織致密，沖壓性能更優(yōu)。(注：t在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(lái)表示。)

 

(3)按經(jīng)濟(jì)性要求合理選材

 

所選材料應(yīng)在滿足使用性能及沖壓工藝要求的前提下，盡量?jī)r(jià)格低廉，來(lái)源方便，經(jīng)濟(jì)性好，以降低沖壓件的成本。

 

 

 

★沖壓模具的分類

 

 

 

沖壓模具的分類，一般我們可以簡(jiǎn)單的把它分為兩種，即工程模和連續(xù)模；

 

工程模又可以分為復(fù)合模、拉伸模、鉚合模等，下面簡(jiǎn)單介紹一下這些模具的結(jié)構(gòu)和作用；

 

工程模：也稱為“單工序模”，是指在沖壓的一次行程中，只能完成一個(gè)沖壓工序的模具。這一工程打完了之后，需要人工或用機(jī)械手把產(chǎn)品從模具里面取出來(lái)，然后放到下一站的模具里面繼續(xù)生產(chǎn)，直到模具的最后一個(gè)工序打完，整個(gè)產(chǎn)品才算完成。這種模具維修起來(lái)簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需要花費(fèi)較多的人工和時(shí)間成本，產(chǎn)品報(bào)廢率較高。

 

復(fù)合模：常見的復(fù)合模具結(jié)構(gòu)有有復(fù)合下料、復(fù)合拉伸等，這種模具結(jié)構(gòu)和別的工程模結(jié)構(gòu)略有不同。其凸模(也稱為公模或沖頭)設(shè)計(jì)在下模，其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸模沖頭)、下止擋板和下脫料板(外脫)，上模依次是母模(或刀口)、內(nèi)脫板和上墊板構(gòu)成，內(nèi)脫使用等高套筒掛在上墊板上面，然后用打桿或彈簧頂著。比如用來(lái)下料的復(fù)合模，其內(nèi)脫一般脫出來(lái)母模0.50mm即可，不可以低于母模，要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內(nèi)脫的力量要足夠大，才能把產(chǎn)品從母模里面頂出來(lái)，一般如果材料比較厚的話，我們上面裝的是氮?dú)鈴椈伞?/span>

 

連續(xù)模：也稱“級(jí)進(jìn)模”，是指在沖壓的一次行程過(guò)程中，在不同的工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具，這種模具維修難度較大，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的鉗工師傅來(lái)操作，但是生產(chǎn)起來(lái)效率很高，打得速度快的話一個(gè)小時(shí)可以生產(chǎn)上千個(gè)產(chǎn)品，節(jié)省人工和時(shí)間成本，產(chǎn)品報(bào)廢率較低。

 

 

 

★彈簧的壓縮量和計(jì)算

 

 

 

在一套沖壓模具中，需要用到比較多的彈性材料，其中包括各種不同規(guī)格的彈簧、優(yōu)力膠、氮?dú)鈴椈傻龋凑詹煌男枰x用不同的彈性材料。像折彎、沖孔一般用普通的扁線彈簧就可以了，比如棕色彈簧，也稱為咖啡色彈簧；如果力量不夠就加氮?dú)鈴椈桑?dāng)然成本要高一點(diǎn)；優(yōu)力膠一般用于拉深模具、整形模具、或整平面度用。

 

 

 

拉深模具用優(yōu)力膠非常不錯(cuò)，當(dāng)然也可以選用氮?dú)鈴椈伞Ｆ渌南耥斄箱N、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧，只要可以脫料、不把產(chǎn)品頂出印子、頂變形就好了。優(yōu)力膠的特點(diǎn)就是力量比較均衡，然而其壽命比較短，生產(chǎn)一段時(shí)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?dú)鈴椈伞Ｕ矫娑葍?yōu)力膠用的多。

 

彈簧包括扁線彈簧、線簧等，彈簧的目的就是脫料、壓料，彈簧力度的大小，關(guān)系著模具生產(chǎn)是否順利、打出來(lái)的產(chǎn)品是否合格等。彈簧力量小了，有可能會(huì)造成產(chǎn)品變形、模具不脫料、產(chǎn)品不好從模具里面拿出來(lái)、帶料，刀口、沖頭容易磨損等各種問(wèn)題。

 

扁線彈簧一般按顏色劃分為：棕色、綠色、紅色、藍(lán)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(gè)土方法可以計(jì)算彈簧的壓縮量，那是我剛進(jìn)廠學(xué)模具不久，對(duì)模具還不怎么懂，我?guī)煾附涛业模菏孪葴y(cè)量一下彈簧的總高度，再把彈簧放臺(tái)虎鉗中，鎖死，然后用卡尺測(cè)量一下彈簧被夾死之后剩下的長(zhǎng)度，再用彈簧的總長(zhǎng)度減去這個(gè)數(shù)，再除以總長(zhǎng)度即可，此方法任何彈簧通用，比如棕色彈簧長(zhǎng)度為60mm，被虎鉗夾死后應(yīng)該還剩下45.6左右，然后你再用60減去45.6等于14.4，再用14.4除以60，結(jié)果等于0.24，這就是它的壓縮量。

 

 

 

彈簧按照不同生產(chǎn)次數(shù)，比如100萬(wàn)次、50萬(wàn)次、30萬(wàn)次，壓縮量選的越大，彈簧壽命越短，模具壽命也就越短（當(dāng)然彈簧打壞了是可以換的），模具生產(chǎn)一段時(shí)間可能彈簧就沒(méi)力了，質(zhì)量差一點(diǎn)的彈簧還有可能斷在模具里面。一般按照30萬(wàn)次來(lái)計(jì)算彈簧的壓縮量，也就是說(shuō)模具打30萬(wàn)次彈簧可能就沒(méi)力了，當(dāng)然一般的沖壓模具壽命都沒(méi)那么長(zhǎng)，也可以按最大壓縮量來(lái)計(jì)算，按最大壓縮量來(lái)計(jì)算的話，只能保證彈簧不打爆在模具里面。模具壓得死一點(diǎn)，對(duì)產(chǎn)品平面度也有好處。

 

具體的壓縮量如下表：

 

顏色 100次 50萬(wàn)次 30萬(wàn)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(lán)色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%

 

最大壓縮量（這個(gè)彈簧可以壓下去多少），彈簧的最大壓縮量等于彈簧的自由高度乘以彈簧的最大壓縮比，例如棕色彈簧，長(zhǎng)度為60mm，那么它的最大壓縮量為：60*24%約等于14，這根彈簧最大可以壓下去14個(gè)毫米，它的最大行程是14個(gè)毫米，模具的行程必須小于14個(gè)毫米，超過(guò)14個(gè)毫米，彈簧就可能會(huì)失效、變形，還有可能打斷在模具里面，或模具打爆，沖床壓不下去等。

 

模具組立之前，也就是裝模之前，必須先計(jì)算一下彈簧的壓縮量是否合適，這樣在試模的時(shí)候才不用擔(dān)心模具會(huì)出問(wèn)題、打爆等。