複合模其加工工件的工藝是多重的(如下料、沖孔、打凸、拉伸)故稱為複合模;因為其導柱倒裝所以也稱為倒裝模;而有時因其隻是在沖壓過後工序件為産品的外形(不沖孔、打凸等),也稱為下料模;有時也稱沖孔,下料模、剪口模。
複合模的主要功用是下料即沖裁後工序件是産品的展開外形,另會在此工序中加入如,沖孔、打凸、拉伸、抽牙等。一般為第一工序。
1上模座的功用:保持沖模精度,固定上下模,易于架模。其一般材質用A3鐵料;或是用S50C料而不用上墊闆以節約成本。
2空闆的功用:放置彈簧箱或優力膠,增加彈簧行程。空闆的形式是A3料在中間火割一個方孔,廢料一般客戶都會帶回。空闆較厚,有時也可用上墊塊(腳)替換。
3打闆的功用:打闆也有叫上承闆的。其主要是承接壓力和墊闆的功用差不多。一般用45#,有時也會熱處理至45º。
4上墊闆的功用:防止沖頭對模座侵入。這時做為墊闆的CR12料,熱處理後的HRC為42º~45º而45#鋼本身的特性所以此時墊闆熱處理也隻是在45º左右。。
5上夾闆的功用:固定沖頭、彈簧及上模座。上夾闆因是起固定做用,不承受力所以用45#的鐵料,有的公司也會用C45。夾闆是不用熱處理的,而且用軟料易在後續的如修模、設變、改模中加工。
6母模闆的功用:與公模作用,沖裁出産品的展開外形。母模的材質一般用CR12MOV、SKD11,DC53
7公模闆的功用:與母模闆作用,沖裁出産品的展開外形及與沖頭作用沖孔、拉伸、打凸等。在通常情況下,公母模會做錐共用出。直身的高度會根據所沖剪的材料和闆材的厚度來确定,但一般不會低于3.0mm。公母模同出時,母模割産品外形不放間隙即單 0.0割;公模放沖剪間隙即單-5﹪t。公模的材質一般用CR12MOV、SKD11,DC53
8内外脫闆的功用:脫料、壓料保護沖頭。有的分公司也叫上下脫闆、内外打屎闆。它們和公母闆一樣通常是共用出來的,不同的是内外脫闆是做階共用。其階數越多導正時精度越高。它們的材質通常是Cr12等。内脫闆放間隙時隻比母模單-0.02割,外脫闆則是比公模闆單 0.02割。
9下夾闆的功用:固定導柱、入塊、彈簧及下模座起固定作用。它的材質是A3或45#。
10下模座的功用:保持沖模精度,易于架模。
在沖壓過程中模具的工作行程是:當沖床力的作用使上下模閉合時,内脫闆和外脫闆同時作用壓料,壓緊沖材。這時沖床繼續向下,由于内外脫闆的行程餘量,會同時向上和向下收縮;這時公母模和沖頭開始接觸沖材并沖剪。當達到沖床行程時上下模開始會分開,内脫闆會在優力膠①回彈的作用力壓向打闆通過打杆③傳向内脫闆而将已沖裁出的工件從母模闆中頂出;外脫闆會在彈簧⑦的回彈力下向上,将套在公模闆上的廢料頂出。而在通常情況下工件和廢料是不會分離的,需要輕輕敲擊才會脫離。在沖壓廠會在導柱上敲擊,但這種習慣性的做法并不提昌,因為可能會造成導柱的不導正的現象;有的公司會在沖床的工作台邊加一敲擊塊,敲擊後拿出工件。
優力膠①(聚氨脂)
在模具中零件①優力膠也稱聚氨酯,有圓柱形、長方條形、片狀等。它的作是和彈簧的作用是一樣的。因為價格相對彈簧很便宜,特别在制作彈簧箱時會考慮到成本及沖壓産品的空間位置用聚氨脂是一種性價比高的工模零件。
在安裝優力膠時要考慮到預壓,這樣才能提高優力膠的使用壽命和增加脫模力.
合模銷②
合模銷的叫法有多種:定位銷、邊釘、銷釘。其功用是定位各模闆易于架模,防止模闆的橫向移動。;合模銷的材質是SUJ2且HRC50°,許多公司在實際拆卸合模銷時會用頂針之類的敲出。
打杆③(銀鋼針)
因有的打杆外部電鍍了銀白色的防鏽層有的公司就叫銀鋼針。打杆的材質通常是C45,有的并不電鍍而是進行表面熱處理後油冷來增加其硬度。其功用就是一個力的傳遞。它在上夾闆和上墊闆隻是過孔,所以加工時鑽出即可,過孔的大小是杆徑加1.0。有時銀鋼針不用來做力的傳遞作用,而是用來穿在異形沖針上作挂台用,這時用的銀鋼針杆徑1.0左右。
螺杆④
其材質是SCM435(調質鋼),硬度是在HRC33º~38° 其功用是固緊上、下模各模闆,起一個縱向拉力的作用。
圖二:螺杆
表三:公制螺杆
M4 |
M5 |
M6 |
M8 |
M10 |
M12 |
M14 |
M16 |
M18 |
M20 | |
P |
0.7 |
0.8 |
1.0 |
1.25 |
1.5 |
1.75 |
2.0 |
2.0 |
2.5 |
2.5 |
d1 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
D |
7 |
8.5 |
10 |
13 |
16 |
18 |
21 |
24 |
27 |
30 |
H |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
S |
14 |
16 |
18 |
22 |
26 |
30 |
34 |
38 |
42 |
46 |
L |
4-25 |
8-30 |
10-50 |
12-100 |
14-120 |
20-120 |
20-150 |
25-160 |
30-180 |
35-180 |
表四:英制螺杆
3/16" |
1/4" |
5/16" |
3/8" |
7/16" |
1/2" |
9/16" |
5/8" |
3/4" |
7/8" |
1" | |
P |
24 |
20 |
18 |
16 |
14 |
12 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
d1 |
4.8 |
6.4 |
7.9 |
9.5 |
11.1 |
12.7 |
14.3 |
15.9 |
19.1 |
22.2 |
25.4 |
D |
8 |
10 |
13 |
14 |
16 |
18 |
22 |
24 |
27 |
30 |
34 |
H |
5.0 |
6.5 |
8 |
10 |
11 |
12.5 |
14 |
16 |
19 |
22 |
25 |
S |
15 |
18 |
25 |
30 |
35 |
35 |
40 |
40 |
50 |
55 |
55 |
L |
10-40 |
10-50 |
12-80 |
14-100 |
18-100 |
18-125 |
22-125 |
25-160 |
32-160 |
40/200 |
50/250 |
從圖一中可以看出螺絲在上模座處是沉頭,其沉頭孔徑是圖二中的D 2,深度一般是H 1~2.5,加工方式是鑽出。
在空闆、上墊闆、上夾闆中是過孔,過孔的孔徑是d1 1,有的公司是d1 0.5,加工方式也是鑽出。
在母模闆上則是攻牙。攻牙的加工程序是鑽出中心孔,擴孔然後用絲錐攻牙。擴孔的孔徑即是攻牙的下孔徑。
表四:螺絲攻下孔徑
公制粗牙(M) |
英制粗牙(W) | |||||
規 格 |
下孔徑 |
規 格 |
下孔徑 |
規 格 |
下孔徑 | |
M2 X0.4 |
1.60 |
M6X1.0 |
5.00 |
W1/16 -60 |
1.20 | |
M2.2 X0.45 |
1.75 |
M7X1.0 |
6.00 |
W3/32 -48 |
1.80 | |
M2.3 X0.45 |
1.90 |
M8X1.25 |
6.80 |
W1/8 -40 |
2.60 | |
M2.5 X0.45 |
2.05 |
M10X1.5 |
8.50 |
W5/32 -32 |
3.10 | |
M2.6 X0.45 |
2.15 |
M12X1.75 |
10.20 |
W3/16 -24 |
3.60 | |
M3 X0.5 |
2.50 |
M14X2.0 |
12.00 |
W7/32 -24 |
4.50 | |
M3X0.6 |
2.40 |
M16X2.0 |
14.00 |
W1/4 -20 |
5.10 | |
M3.5X0.6 |
2.90 |
M18X2.5 |
15.50 |
W5/16 -18 |
6.50 | |
M4X0.7 |
3.30 |
M20X2.5 |
17.50 |
W3/8 -16 |
7.90 | |
M4X0.75 |
3.25 |
M22X2.5 |
19.50 |
W7/16 -14 |
9.30 | |
M4.5X0.75 |
3.75 |
M24X3.0 |
21.00 |
W1/2 -12 |
10.50 | |
M5X0.8 |
4.20 |
M30X3.5 |
26.50 |
W9/16 -12 |
12.00 | |
W5/8 -11 |
13.50 | |||||
無屑絲攻公制粗牙(M) |
W3/4 -10 |
16.50 | ||||
規 格 |
下孔徑 |
規 格 |
下孔徑 |
W7/8 -9 |
19.25 | |
M1 X0.25 |
0.9.0 |
M2 X0.4 |
1.80 |
W1 -8 |
22.00 | |
M1.1 X0.25 |
1.00 |
M2.5X0.45 |
2.30 |
W11/8 -7 |
24.75 | |
M1.2 X0.25 |
1.10 |
M3 X0.5 |
2.75 |
W11/4 -7 |
27.75 | |
M1.4 X0.30 |
1.25 |
M3.5X0.6 |
3.20 |
W13/8 -6 |
30.20 | |
M1.6 X0.35 |
1.45 |
M4X0.7 |
3.65 |
W11/2 -6 |
33.50 | |
M1.7 X0.35 |
1.55 |
M5X0.8 |
4.60 |
W13/4 -5 |
38.50 | |
M1.8X0.35 |
1.65 |
M6 X1.0 |
5.50 |
W2 -4.5 |
44.50 |
等高套筒螺絲組件⑤
等高套筒螺絲組件是由等高套筒和螺絲組成。螺絲上面的圖表中可以查到。等高套筒的主要功用是控制脫料闆的動作行程。所以要嚴格保證其平行度。
圖三:等高套筒
表五:
D |
A |
d |
M X P |
L |
6.50 |
11.50 |
4.00 |
M4X0.7 |
10.0-70.0 |
8.00 |
8.50 |
5.00 |
M5X0.8 |
10.0-70.0 |
9.00 |
13.00 |
6.00 |
M6X1.0 |
10.0-100 |
11.00 |
16.00 |
8.00 |
M8X1.25 |
10.0-100 |
13.00 |
18.00 |
10.00 |
M10X1.5 |
10.0-150 |
20.00 |
23.00 |
12.00 |
M12X1.75 |
10.0-150 |
由圖一和表四、知等高套筒組件在上夾闆是鑽孔,其孔徑是D 1;上墊闆鑽孔孔徑是A 2;為了方便記憶上夾闆的孔徑可以是d 4,上墊闆的孔徑是d 10即可。此時要注意的是有的上模不用優力膠來脫料,而是裝的彈簧,所以内脫闆的行程不能超出上模座,即等高套筒組件的螺帽在内脫闆上升行程中不能超出上模座(如超出上模座在沖壓時會頂在沖床的工作台上)。等高套筒的高度是以5mm為單位進階的,如不是整數時可以磨短,但要保證磨短面與頂端面的平行度和全長公差。
沖頭⑥(沖針)
沖頭的功用:模具沖壓時與下模相互作用,将材料剪斷、引伸等。沖頭因各種沖壓的産品不同,而形狀有所不同。圓形沖頭即沖針為了保證強度一般要在Ø3.0以上(這裡指的通常情況下不包括厚闆材及重負荷闆的沖材)。
矩形彈簧⑦
矩形彈簧的功用:頂料、壓料、脫料。矩形彈簧的規格繁多,這是隻介紹其種類和壓縮量。彈簧的分類是用顔色來表示的,分别是黃色(輕小負荷)、藍色(輕負荷)、紅色(中負荷)、綠色(重負荷)、茶色(極重負荷)。壓縮量是和使用次數有關的,每次使用時的壓縮量越小,使用的次數越多。
表六:使用次數和壓縮量的關系
上面的壓縮量是指彈簧的自由長度的百分比。
彈簧在下夾闆的加工方式為鑽。因彈簧在模闆中的垂直度越好使用壽命就越長;所以下夾闆所鑽的彈簧孔徑一般為彈簧的外徑 1.5即靠彈簧的外徑來導承。彈簧在模具中的作用極為重要,放置的位置也需要力的平衡。放置位置要靠近導柱,使導柱正順利。不易脫料處要多放置彈簧。選擇彈簧的負荷時要根據沖材料厚、模闆大小及脫模力來選擇。
同時彈簧安裝時如有間隙,就會上下運動産生沖擊力,并發生縱彎曲和橫彎曲。但預壓後彈簧的上下面就變的穩定。通常會預壓3mm左右。通常彈簧在縱向壓縮時不會有橫向的外脹變形發生;但在平面度差的環境中就會發生橫向彎曲變形;有時會在彈簧中放置導銷用來導承,但若導銷與彈簧的間隙較小,這時導銷就會造成彈簧的磨損,最終彈簧會以磨損點為起點而折損。
有内地的一些公司為了降低成本,就用優力膠圓棒來當作彈簧。但優力膠的使用壽命相對彈簧較短,需經常更換!
合模銷⑧
此處的合模銷是用來固定公模和下夾闆及模座。若是模闆很大,就不能和公模共用此合模銷,而是在下夾闆和下模座上割合模銷孔。合模銷的安裝位置越遠其定位性就越好!
脫料闆導柱⑨
導柱是起上下模導正的作用,便于合模。詳細内容将會在沖孔模的部分說明。
螺絲⑩
用來固定下夾闆和下模座。這裡的螺絲有時也會倒裝即從下模座鎖上來,這是因為各個公司的習慣不同和認識的區别,另外還有根據模具内容的不同,而造成鎖模方式的不同。
漏屑孔⑾:
此處所标示的是一個整體圖形。公模的刀口和沖頭⑥相互作用沖出産品所要求的孔形。公模闆上的刀口直身一般為3.00mm;斜度為1°。如是圓孔下夾闆為鑽孔,下模座的加工方式也是鑽。如是異形孔下夾闆則為線割,下模座有線割、銑、以及火割等。小型的模具考慮到模闆強度通常的加工方式是線割。
螺絲⑿:
此處的螺絲是固定公模闆和下模各闆。它和合模銷⑧相互作用,螺絲來防止模闆的縱向位移;合模銷用來防止模闆的橫向位移。其裝入方式和螺絲⑩一樣也可以正面安裝,即公模闆沉頭,下夾闆攻牙或是過孔,下模座攻牙,這樣便于裝卸。裝入的方式是根據産品的加工内容和産品的材質來定的。若是加工内容少,公模闆不經常折卸,這時螺絲倒裝就能加在壓料面積而且在沖材料薄的時候還會減少産品壓痕的現象。
等高套筒螺絲組件⒀
這裡的螺絲組件是和上面的組件⑤功用是一樣的。隻是它所控制的是外脫料闆。
通常複合模的工序内容比較簡單,且為了節省材料都是公母模共用、内外脫闆共用。做法沒有太大的變化要注意的事項關鍵是間隙的問題,下面是複合模的檢查表:
負荷類型 | |||||
種類 次數 | |||||
100萬次 |
50萬次 |
30萬次 |
最大壓縮量 | ||
輕小負荷 |
黃色 |
40% |
45% |
50% |
58% |
輕負荷 |
藍色 |
32% |
36% |
40% |
48% |
中負荷 |
紅色 |
25.60% |
28.80% |
32% |
38% |
重負荷 |
綠色 |
19.20% |
21.60% |
24% |
28% |
極重負荷 |
棕色(茶色) |
16% |
18% |
20% |
24% |
1 |
是否對産品圖了解清楚?有特别公差要求時,展開是否有作調整? |
2 |
毛邊方向是否與産品呆求一緻? |
3 |
沖床噸位選用是否合理?閉模高度是否适用客戶沖床規格? |
4 |
内模尺寸是否合理? |
5 |
定位位置是否滿足沖料的要求?是否與内外導柱相幹涉? |
6 |
有打凸包或其它壓形時須加脫背闆打閉模,并考慮打凸拉料影響程度,有必要時增加工程先打凸再下料. |
7 |
強度弱小之沖頭是否有作補強?細長之U形孔要分兩次沖.公母模和内外脫細小部分是否有作入塊? |
8 |
較大較長之沖孔要防止下墊腳布于沖孔中間,以免漏廢料不順. |
9 |
是否有遺漏之沖孔和避位?避位是否有加大,方向是否正确? |
10 |
下模是否有作浮料?浮料高度是否合理?放料取料是否合理? |
11 |
凸點、拉深等方向是否正确? |
12 |
彈簧分布是否合理?當空間太小時或所需彈簧力大時作彈簧箱。 |
13 |
将所有模闆重疊,檢查孔位是否有偏移、漏孔、幹涉。 |
14 |
是否有作防呆:A:内外導柱防呆 B:所有非對稱的入塊和沖頭必須有所呆功能,以免組裝時裝反打暴模。 |
15 |
注意檢查五金配件的規格及數量。 |
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