五金冲压模具设计经验

   2021-04-02 IP属地 广东省东莞市 电信江鸣儿65070
核心提示:镀锌板:就是在冷轧板表面镀上了锌层,俗称镀锌板。镀锌板有SECC、SGCC等,镀锌板防锈耐腐蚀。

★冲压模具常用材料

冲压模具(也称五金模具)常用的冲压材料有:

铝材:铝料,一般外观件用铝材的比较多,比如笔记本或上网本的键盘,其他的一些配件等;

镀锌板:就是在冷轧板表面镀上了锌层,俗称镀锌板。镀锌板有SECC、SGCC等,镀锌板防锈耐腐蚀。价钱比较高。通用板厚在0.4~3.2mm。其特点涂装性优越、耐指纹好、耐腐蚀性能好而且保持了冷轧板的加工性。一般机箱、下盖常用的厚度是0.80mm的SGCC材料。硬度中等,比铝材硬度稍高、比不锈钢稍软。SGCC材料比较硬,拉伸性能不是很好,如果用这个材料来拉伸的话,凹模和凸模必须要抛的很光很亮才行,要不然很容易就裂开、暗裂等。

不锈钢:可以用来生产各种大小弹片、外观件,比如:台式电脑机箱后面插各种接口的弹片就是用不锈钢材料 然后通过冲压模具生产出来的。不锈钢的材料比较硬,有时候模具保养找不到垫片可以先用不锈钢材料来应急,冲不锈钢的这种模具冲头、刀口需要经常保养才能保证模具生产顺利。否则,就经常需要修模。哈哈。

一般垫片都需要需要用点焊机把垫片点在零件上面,要不然下次拆模的时候掉了就比较麻烦。有的厂不允许使用垫片,这时候可以使用烧焊把它烧起来,烧好了之后再用磨床把所需要的尺寸研磨出来。

常用的不锈钢材料有SUS301、SUS304等。SUS200系列(包括201、202等)

SUS300系列(包括301、304、310S、321、316L等)和

SUS400系列(包括409、410、420J1、420J2、430、436L、444等)

麻口铁:马口铁?是不是有点晕?我当时听厂里的师傅说这是马口铁,我也错以为是“麻口铁”了呢。错了。其实我也分不清楚,反正读音就是麻口铁。索性就认为它是麻口铁吧!麻口铁的延展性能比较好,硬度不高,比较软,一般比较复杂的曲面拉伸适合用麻口铁材料,不容易裂开。比如上盖。一些小弹片等。

马口铁其中Sn是镀层,马口铁又叫镀锡铁马口铁是电镀锡薄钢板的俗称,英文缩写为SPTE,是指两面镀有商业纯锡的冷轧低碳薄钢板或钢带。锡主要起防止腐蚀与生锈的作用。它将钢的强度和成型性与锡的耐蚀性、锡焊性和美观的外表结合于一种材料之中,具有耐腐蚀、无毒、强度高、延展性好的特性。

★节距定位是什么?

什么是节距?节距定位又是指什么意思呢?

节距,顾名思义,节就是指节制,“节距”就是指控制距离。那么节距定位呢,就是通过控制距离来进行定位的意思。控制送料的距离,以免多送、误送,把模具打坏,或者生产出不良品。

在冲压模具中,节距定位一般用在连续模。

知道的人就会说:“废话,工程模哪有用节距定位的?”呵呵。

为什么只有连续模用到节距定位,而工程模却一般不用节距定位呢?

那是因为一般工程模都是打料片的,料片大小、长宽都是差不多的,直接放到工程模里面打就是了,要不然也不会叫“工程模”;当然,工程模也有自动送料的,一般都有送料机设置好的,冲床打一下,送料机就会把材料自动送过来。

连续模一般都是有专门的自动送料机的,要不然怎么打?人工送料 因为有时候送不准确,造成产品报废率太高,而自动送料机就可以避免这个风险。况且也只有一般小厂才用人工送料,稍微大一点的厂,都是安排的有自动送料机的。人工只需要把材料按要求放置到自动送料机上,然后设置好就可以了。

不过,自动送料机也未必那么准确,有时候也会有小小的误差,这时候节距定位就起到非常大的作用了。有人说“节距定位:就是两个定位针之间的距离。”,想想对吗?其实这个说法并不是错误的,理论上讲是这样的。但是,两个定位针之间的距离又是什么呢?它是怎么算出来的呢?哈哈,这个问题太深奥了,你去找个专门做五金模具设计的师傅问一下吧。

下面一张图,简单讲下什么叫做节距定位。

五金冲压模具设计经验


其中蓝色的区域就叫做料带吧,然后过来有两个红色的圈,就是靠刀冲头所在的位置,关于靠刀冲头我在这里先不讲,下次有机会写博客了再跟大家讲吧。这次主要讨论的是节距定位,好了,接着说。这边有一个节距定位块,我们姑且就简称为节距定位吧,因为我们做模具中经常就这么说的,如“你把节距定位放哪儿去了?”“去做一个节距定位吧。”这里的节距定位就是指节距定位这个入块。

节距定位通常安装在下模(哈哈,我又废话了,不安装在下模难道安装在上模吗?蠢。),料带一开始进来的地方,料带首先从连续模最开始的地方进来,然后冲两个孔(定位孔),接下来经过靠刀的地方(靠刀是什么?以后再讲。),经过靠刀的地方,在这里切边,把料带切掉一部分,然后通过节距定位把料带挡住,防止误送。

注意到两个画红圈的地方没?那是什么呢?为什么要圈起来呢?想想吧。

其中第一个红圈,那里有一个小缺口,为什么这个地方要留个缺呢?而不切成90°直角?想想吧。

因为后面是什么?后面是节距定位啊。节距定位这里一般是做成直角的。想想,如果前面切边这里也是直角会怎么样?

切边是直角,那么冲头也必然要做成直角,因为直角是个尖角,而一般冲头的料都很脆,虽然硬度很高(硬度越高的东西越脆,不知道我这个说法是否正确,可别误导了你哦!。

很脆,就容易崩掉,生产很多次以后,前面的那个小尖角说不定就没有了,这个时候切出来的还是90度吗?即使是90度,也会有很大的毛边,到了节距定位那里就定不准了,打出来的产品就会误差。。现在知道了吗?为什么那里会有个小缺口?

节距定位那里与材料接触的地方需要保留尖角吗?

当然需要啦!其他没用的地方都可以倒角,防止刮手,把手刮破。但是这个地方千万不能倒。一刀就失去节距定位的作用了,需要把它重新补焊起来,然后研磨出直角。如果你觉得它太尖,可以用锉刀稍稍的刮一下,但是千万别倒太大哦。

因为送料机一般送料的力都是很大的,而且切边一般也只是切掉窄窄的一点,如果这里倒了角,料薄的话,说不定材料会直接越过节距定位冲到模具里面来,此时节距定位就没什么作用啦。

一般像大点的连续模都是使用的两用销+节距定位入块,也就是节距定位那里是专门有一个入块,安装在靠刀、切边那里的,但是在模具比较小、材料比较薄的情况下,就不适用这样的结构了。想想为什么?

一般在模具比较小、材料比较薄的时候,是用的压板来代替两用销的,因为料比较薄,使用压板送料相对好送些,两用销的话就比较麻烦。这种情况 一般可以用 压板+节距定位入块,或干脆就不要节距定位入块了,都有压板了,干嘛还有用节距定位入块呀?设计是不是吃了狗屎了,设计出这样的烂模具!哈哈哈。

如果你设计一个小模具,用的是压板+节距定位入块形式,那么钳工师傅在组模的时候,一定会向上面这句一样骂你了。为什么我如此清楚呢?因为就有过这么一个傻设计设计了这么一套烂模具,然后我们的钳工同事就是这么骂的他、背后笑话他。。嘻嘻。

直接使用压板怎么节距定位呢?是这样的。假如材料宽度是10毫米,切边切掉了两毫米,那么第一对压板之间的距离你可以设计为10毫米(当然要放间隙的,你可别这么傻哦),靠刀这里切边切掉了两毫米,那么第二对压板之间的距离(也就是切边之后)你就可以设计为8毫米,这样不就可以节距定位了吗。

★冲压模具跳废料的原因分析,冲压模具跳料怎么修

什么是跳废料?跳屑又是指什么?可能有些同学不懂,先讲下。

跳废料和跳屑基本是一个意思,就是废料往上跳,跳到下模板上,或者跳到其他地方,总之就是废料从刀口那里跳出来了。

冲头把多余的废料切除,然后可能因为修模人员、设计人员、或产线人员的原因,导致本来已经切除的某些废料又从下模刀口处跳出来了,想想这是多么危险的一件事情。

轻则报废几个产品,严重一点有可能打坏模具,非常严重的可能就要伤到人等等,想想真是太可怕了。做模具就是这样,因为做模具而不小心,失去手或者残疾的也不少。除非你做模具设计,或者其他。只要跟模具打交道,危险就无处不在!

扯远了,下面来分析下冲压模具引起跳废料的原因,以及防御方法。

(一)、引起跳废料(跳屑)的原因

1、冲切废料或落料件外形的影响,外形过于简单、重量太轻,就很容易被冲头带上来;

2、磁力原因,冲头、或者刀口有磁性,本身就有磁性、因为研磨、冲击改变而带来的磁性等,都很容易把废料吸附上来,特别是与铁有关的材料,如马口铁、SECC、SGCC等,打这些材料的模具零件一定要注意退磁,否则模具就老是跳屑,老是需要人过去修模,这是多么烦心的一件事情;

3、冲裁间隙的影响,间隙小或者间隙大都可能会使毛刺随着冲头返回模具表面,加工精度不够,加工误差的影响等。

4、冲裁速度的影响,速度过快有可能会造成冲头与刀口内壁还有废料形成一个活塞,从而造成真空吸附的现象,即冲头把废料从下模刀口里面吸出来。这样你可以让设计在冲头中间挖个小孔,垫板上也要搞相应的槽,让空气流通就不会造成真空吸附了。或者把冲头的刃口搞成不一个平面,不是一个平面吸附的可能性就会小些,具体的如图:

五金冲压模具设计经验


5、切削油的选用与用量不当,油加多了,或者加的油太黏了,废料吸附在冲头上面掉不下去,导致跳屑;

6、凹凸模刃口的锋利程度,太锋利,光亮带多而毛刺少,与刃口凹模避的摩擦力小,容易被冲头吸附;当然这种情况你只能想别的办法来修模具了,不可能把从刀口冲头上下手吧。

7、冲头长度影响,一般我们说冲孔的“冲头”长度等于:夹板的厚度+止挡板的厚度+脱料板的厚度+料厚+(1~2)两毫米,只要符合这个长度就可以了,但是如果太长,料还没压住冲头就开始冲了,容易造成冲头刀口磨损,太短了呢?废料没有被完全冲到刀口下面的那个斜度或者小段差里面去,也容易跳上来。

8、下模刀口的原因,因为下模刀口一般都是有斜度或者短差的,一般斜度是在3~5°,根据实际需要、模具强度综合考虑。研磨的太多,造成冲裁间隙加大,导致跳屑;

9、其他原因,如:异物粘在材料上面被带入模具;

10、如果冲头够大、强度够强的话,也可以在中间挖个孔,冲头屁股后面锁止付螺丝,止付螺丝+弹簧+顶料销,把废料顶下去,顶料销高出冲头表面一两个毫米就好了,太长了可能会把产品顶变形。

11、也可以在冲头前面用502沾一点优力胶上去,或者烧一坨焊,焊个小点上去,当然这要冲头够大、烧焊技术够好才行,否则就把冲头烧坏了,对冲头强度有影响。

★冲压模具拉伸件产品质量分析

冲压模具拉伸件产品质量分析

在产品拉伸过程中,拉伸件主要会出现这几种问题:起皱、开裂、薄厚不均、表面划痕、形状扭曲、回弹等。在这些现象中,以起皱和开裂对产品质量影响最大,产品出现这两种问题是一定交不了货、必须要调整好的,出现这两种问题的产品一般只能报废,客户是不会要的。

一、起皱

材料在拉伸过程中,他的周围边缘部分由于切向应力过大,造成材料失去稳定,使得产品沿边缘切向形成高低不平的皱纹,称为起皱。

起皱严重时,还将引起材料在拉伸过程中难于通过凹模与凸模的间隙,增大拉伸变形力,甚至导致拉裂。

失稳现象的产生,既取决于材料边缘切向应力的大小,也取决于拉伸件的厚度。

一般来说,拉伸模具用氮气弹簧或优力胶比较好些,比较不容易产生起皱、开裂等现象。为什么呢?因为氮气弹簧或优力胶它的力一般比较均衡,不会出现力量大小不均的问题。

氮气弹簧比优力胶要好一些,因为氮气弹簧力量大,也非常均衡,但是价格就要比优力胶贵上好多倍,好多厂都买不起它,一般只有规模稍微大一点的工厂才有钱使用氮气弹簧。

优力胶使用时间长了,就会萎缩掉,力量就没当初那么大了,必须更换新的才可以,但是它的价格比起氮气弹簧来要便宜好多。

防止起皱可以采用压边圈,有的地方称为压料筋,都是一个意思,就是在不影响产品后面工序的情况下,在材料周围放上一圈凸起的筋,俗称压料筋,把材料四周压住,这样做的好处就是,拉伸出来的产品会比较饱满,也可以防止起皱。

压边力在试模的时候是需要做出相对调整的,一般设计出来都不会那么合理,都需要根据打出来的产品然后对压料筋的高度适当做出调整。压边力过大,将导致材料与凹模以及压边圈之间的摩擦力增大,会使材料壁部变薄,甚至拉裂;压边力过小,那么就不能有效地防止起皱。

第二个问题是拉裂,这个是拉伸过程中经常碰到的问题。

当筒壁处所受的拉应力超过了材料的强度极限时,产品会拉裂,裂口一般出现在凸模圆角稍上一点的筒壁处。

影响产品拉裂的因素有:材料的拉伸性能,材料的直径和厚度,拉深系数,凹凸模的圆角半径,压边力,摩擦系数等。

凹凸模的圆角半径太小,太尖,就容易把产品拉裂,一般用的修模方法就是想办法把圆角加大,把圆角处搞光滑一点,抛亮一点,实在不行了在生产的时候加油打也可以,特别是拉伸专用油,非常有效果。

设计冲压模具的时候,可以在客户产品要求允许的情况下,尽量把圆角加大,不要搞得太尖了,有些设计不太懂,设计出来的拉伸模具,试模的时候开裂的很厉害,想累死钳工啊!修模修的烦死人了。

拉伸时,采用必要的润滑,有利于拉伸工艺的顺利进行,筒壁减薄得到改善。但必须注意,润滑剂只能涂在凹模的工作表面,而在凸模和材料接触的面千万不要润滑,因为凸模与毛胚表面间是属于有利摩擦,它可以防止材料滑动、拉裂以及变薄。

★修冲压模具需要会的技术和用到的加工设备?

冲压模具的各个零件必须先经过这些程序:

首先得开料吧,不把材料开出来怎么进行下一步加工呢。开料,也就是指粗加工。一般一块模板必须先经过刨床大概刨平,然后再经过大水磨(磨床,也称为大磨床)粗磨、粗加工,留一定的余量(一般留50条余量,精度要求正负十条就可以了),然后需要热处理的就拿去热处理,热处理完毕了以后,在经过大磨床精加工,这个时候精度就要求高一点了,比如模板厚度是25.00mm,那么精度要求必须在正负0.01mm以内。看模板的作用了,一般差一到两条都没多大关系,只要打出来的产品没有模具印子就好了。

磨床加工完了以后,送去放穿线孔,然后线割,再然后铣床、CNC等。。

如果是小零件,是这样的:根据零件大小,用锯床锯,或用铣床铣,开粗以后磨床磨,多余的切割片切掉,搞得差不多了看情况要么去线切割割,要么去CNC(也成高速铣床)加工,需要放电就放点等。完了之后品保测量。

总的来说,就是刨床、车床、铣床、钻床、磨床,这些是模具钳工人员必须熟练操作的,不过现在稍微大一点的厂基本都用不到刨床、车床,因为都是有专人负责加工的,根本用不着你操心。撇开刨床、车床,还有哪些加工设备必须为钳工人员所掌握呢?

既然制作一套冲压模具需要用到这么多的加工设备,那么修模具呢?模具为什么要修?

因为坏了,打不出产品;为什么会坏?因为设计人员设计的不合理、或者模具生产时间长了,修模人员的技术问题,又或者产线人员的不小心等等。。

修模主要修哪些东西呢?

哪里坏了就修那里,比如不脱料,可能是弹簧力量不够大、脱料零件设计不合理等,此时可能会需要更换弹簧、或增加弹簧,或者改善脱料结构、增加顶料销等,那么就需要用到钻床钻孔、或铣床钻孔沉头,也有可能用到烧焊,那么就需要会操作氩弧焊机器、会烧氩弧焊等,烧完了可能还需要磨、铣等。。

好了,不多说了,总的来说,冲压模具钳工修模人员需要会的技术有:

1、必须熟知各种模具的工作原理,以及他们的加工精度要求;一套冲压模具给你负责,首先你需要要完全弄懂它的结构、还有工作原理,设计思路等,必须熟悉每一个零件的作用、性能,这样模具出问题了、生产时坏了之后才会很快的想到是哪里出了问题,具体要修哪里等。每套模具的结构和设计人员的思路都是不同的,所以每套模具的修模方法都是不同的,总之大同小异啦。经验丰富了,任何一套模具到你手里你都可以信心十足的说“没问题”,就不怕他会出现什么问题,因为任何问题你都可以战胜啦,只是时间和精力问题。不过,即使你经验再丰富,你都不会很有信心。因为模具技术的发展还是很快的,很快就会有新技巧,新的思路,昨天用过的修模方法,到了今天可能就不那么灵啦。。呵呵,说的有点夸张喽,可别打击到你学习模具的信心了哦。

2、熟练操作磨床、铣床、钻床、氩弧焊,加工出来的零件应该符合模具精度要求,刨床、车床基本用不到,这个不会也没多大关系。以前是必须要会的,现在科技都发展的这么快,就用不到了。还有磨钻头、磨铣刀等,这些也是需要大概掌握的,有时候修模要用到,而你又不会的话,那只有干着急,或找别人帮忙。

3、还有放电、线割、CNC,你知道他们是干什么的吗?各自的加工精度又能达到多少?什么时候该用哪个,这个要一清二楚。方便修模的时候可以灵活选用,节省时间,提高修模效率。

总之,就这么多了,模具工作原理懂了之后就什么都不怕了,模具坏了也立马就能想到可能是哪里出了问题、该动哪里等。

设计人员的话,你需要熟练操作绘图软件、实体建模等,如CAD,或UG、Pro/E、3DMAX、Mastercam等,具体看人家厂里要求,可以把模具设计出来就OK!CAD可以用来设计比较简单的模具,一些复杂的模具就需要用到三维方面的,实体造型会比较直观一点,出的错也会少点,毕竟靠CAD来空想的话,即使你空间想象能力再强,还是不那么容易把复杂的模具结构空想的那么透,不能保证不会出现画错、漏画、结构错误的问题,增加模具加工时间,导致模具成交时间增长,浪费时间,消耗人力物力。钳工人员的话,也需要懂一点绘图软件方面的知识,简单的查查直线的长度,零件的宽度尺寸等,这些你应该会。因为修模有时候要用到,不知道零件的尺寸那么如何进行加工、修模呢?

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