​五金衝壓模具設計之若幹經驗之（zhī）談！

★衝壓模具的概念

衝壓模具，也（yě）稱衝模、五（wǔ）金模具、五金衝壓模具，意思差不多都是一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機上的模具對金屬（shǔ）或非金屬板（bǎn）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（cùn）要求、外觀質量合格的零（líng）件的壓（yā）力（lì）加工方法。模具分為很多種，我（wǒ）這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來（lái）講。

通過模具加（jiā）工出來的產（chǎn）品，尺寸、外觀都基本一樣，沒什麽（me）大的區別，因為能快速成型，生產效率高，產（chǎn）品質量穩定，精度符合要求，材料利用率高，操（cāo）作簡單、工人勞動強度低，對操作工人技（jì）術要求不高，一般人隻要一進來，跟（gēn）著別人學（xué）習操作一兩天，很快就（jiù）能上手，有的甚至（zhì）不（bú）用一兩天，幾分鍾就能學會。如果是產線主機手，要學會操（cāo）作衝床、送料機、整平機、拆模架模（mó）等，都是一些很簡單的活，有力氣、肯吃苦耐勞就行。

平時注意安全不要（yào）隨便往（wǎng）模具（jù）裏麵放任何（hé）的東西在裏麵（miàn），扳手啊、剪（jiǎn）刀啊、其它工具等不要放（fàng）模具裏邊，有模修來修過模具(專業術語：修模（mó）)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裏麵，當然一般模修是不會（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（huò）者把身上手上哪裏傷著（zhe）了，幹這個切記注意安全，一（yī）不小（xiǎo）心模具裏麵東西忘記拿（ná）出來了，衝床打下來就有可（kě）能把模具打壞，萬一裏麵的東西要是飛（fēi）出來了?，人有可能也會受傷。

有時（shí）候叉車叉模（mó）具（jù）的（de）時候（hòu），沒叉好，模具掉下來了，這個時候千萬別用手去扶，讓遠一點，模具摔壞了沒事，別把人砸到了；天車（chē）吊模具的時候也要注意離模具遠一點（diǎn），小心模具晃過來（lái）碰著了（le）就不好了。

搞模具這（zhè）行、或與模具打交道經常容易出事，新人進廠特別要注意這些安全事項。

★衝壓模（mó）具的結構介紹

衝（chōng）壓模具的（de）結構、衝模的結構，模具結構大同小異，根據不同的產品特點及需求設計相（xiàng）應的模具，不同的模具結構，它的功能也不同（tóng），生產（chǎn）出來的產品也不同，總（zǒng）的來說（shuō）有簡單的，有（yǒu）複（fù）雜的。但是不管結構怎麽複雜，它（tā）的基（jī）本結構是不（bú）變的，無外乎是（shì）若幹個模板、入塊和標準件。

模具一般是由（yóu）若幹模板和零件（我們稱之為入塊、或入（rù）子）還有標準件組裝而成。

一般的衝壓模具結（jié）構，具體的模板從上到（dào）下（包括代碼編號）是：

上模的模板有：

上（shàng）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（PSU）；

下模（mó）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（yòng）的（de）模板：

上蓋板（CVU），擊出板，上模板（bǎn），下脫料板，下止擋板，下夾板，公模，母模等（děng）；

一些模具零件有（yǒu）：

上（shàng）模的入子，入塊：夾板入塊、脫料（liào）板入塊、衝頭等；

下模的（de）入子，入塊：下模入塊（kuài）、下模刀口等；

標準（zhǔn）件：彈簧、六角螺絲、止付（fù）螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等；

非標（biāo）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（de）S代（dài）表連續模，0125代（dài）表模具編號，前麵的（de）F代表年份，哪一年生產（chǎn）出來的模具，就用代表哪一年的編號說（shuō）明，如：F0125、G0125，如果F代表2010年，那麽2010年生產的模具F0125可以簡（jiǎn）稱：125模具，接下來2011年生產的模具，則（zé）是G開頭，此時你再說125模具，那別人多半以為（wéi）是G0125模具了（le）。

其它的（de）比如上夾板（PHU），編（biān）號則是90-KNMF0125SAAPHU，夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001；

如果這（zhè）個連（lián）續模有兩段的話，則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明，那（nà）麽第一段的（de）夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA，第二（èr）段90-KNMF0125SAAPHUB，夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

下模板（DIE）：90-KNMF0125SAADIE，90-KNMF0125RAHDIE

關於其它的編號，這裏沒有（yǒu）解釋到的，簡單做一下說明：

一套完整的衝壓模具結構（gòu）從上到下（xià）應該是：

加工（gōng）代號

模板（bǎn）

其它

編號 中文名稱（chēng） 編號 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（tuō）料板 GD：大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC：線切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E：放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入（rù）塊 Y：外發（fā） PPS 止擋（dǎng）板 UDP 上模板（bǎn）入（rù）塊 HT：熱處理 PSU 脫料板（bǎn） PSP 脫料板入塊（kuài） L：車床 AXD 上模（mó）板入塊（kuài） D：搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下（xià）模入塊 LBD 下墊板 － － LPD 下模座 － － B2D 下墊（diàn）腳 － － B1D 下托板 － －

“－”代替的表示這個編號不常見或很少用到

★衝壓常用材料及選用

衝壓所用材料的性質與衝壓（yā）生產的關係非常密切，其性質直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（héng）生產和衝壓件生產成本。

在選（xuǎn）定衝壓件的材料時，不僅要考慮使用性能，還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（jī）本要求如下。

1、具有良（liáng）好的衝壓成型性能

對於成型工序，比如拉伸、折彎（wān）、打段差、凸包等，材料應具有良好的衝壓成（chéng）型性能（néng），即（jí）應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定（dìng）形性，否則產品容易產生變（biàn）形、破裂等，造成修模的困難。對於分（fèn）離工（gōng）序，則要求材料具有一（yī）定的（de）塑性。

2、具有較（jiào）高的表麵質量

材料表麵應光潔平整（zhěng），無缺陷損傷。表麵質量好的材料（liào），成型時不易破裂，不易擦傷模具，製件的表麵質量也好。

3、材（cái）料（liào）的厚度公差應符合國（guó）家標準

因為一定的（de）模具間（jiān）隙僅適用（yòng）於一定（dìng）厚度範圍的材料，若材料厚度公差太大；不僅直接影響製件（jiàn）的質量，還可能導致廢品（pǐn）的出現。在校正彎曲、整（zhěng）形等工序（xù）中，有可能因厚度正偏差過大而引起模具或壓（yā）力機的損壞。

衝壓常用材料及選用

1、衝壓常用材料

衝壓（yā）生產中最常用的材料是金屬材料（包括黑色金屬和有色金屬），但有時也用非金屬材料（liào）。其（qí）中（zhōng）黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質（zhì）碳素結構（gòu）鋼、合金結構（gòu）鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼（gāng）、電工矽鋼等；有色金（jīn）屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁（lǚ）等；非金（jīn）屬材料有紙（zhǐ）板、層壓板（bǎn）、橡膠板、塑料板、纖維板和（hé）雲母等。

衝壓用金屬材料的供應狀態一般（bān）是各種規格的板（bǎn）料和帶料。板料可用（yòng）於工程模的生產，帶料（liào）（卷料）用於連續模（mó）的生產，也可以用於工程模的生產。板料的尺寸較大，可用於（yú）大型零件的衝壓，也可以將板料按排樣尺寸剪裁成條（tiáo）料後用於中小型零件的衝壓（yā）；帶料（又稱卷料）有各種規格的寬度，展開（kāi）長度可（kě）達幾（jǐ）十米，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（liào）的牌號、規格和性（xìng）能（néng），可查閱有關（guān）手冊和標準（zhǔn）。

2、衝壓材料的合理選用

衝（chōng）壓材料的選用要（yào）考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要（yào）求及經濟性等（děng）。

(1)按（àn）衝壓件的使用要求合理選材

所選（xuǎn）材料（liào）應能使衝壓件在機器或部件中正常工作，並具（jù）有（yǒu）一定的使（shǐ）用壽命。為此，應根（gēn）據衝壓件的使用條件，使所選材料滿足相（xiàng）應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要（yào）求（qiú）。

(2)按衝（chōng）壓工藝要（yào）求合理選（xuǎn）材

對於任何一種衝壓件，所選的材料應能按照其衝壓工藝的要求，穩定地成形出（chū）不至於開（kāi）裂或起皺（zhòu）的合格產品，這是最基本也是（shì）最重要的選材要求。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，選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板（bǎn）料進行試衝，最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這種（zhǒng）方法結果比較直觀，但帶有較大的（de） 盲目性。

②分析與對比。在分析（xī）衝壓變形性質的基礎上，把衝壓成型時的最大（dà）變形程度與板料衝（chōng）壓成型性能所允（yǔn）許采用的極限變形程度進行對比，並以此作為依據，選取適合（hé）於該種零件衝（chōng）壓工藝要求的板材。

另外，同一種牌號或同一厚度的板材，還（hái）有冷軋和熱軋之分。我國國產板材中，厚板( t>4mm)為（wéi）熱軋板，薄板（bǎn）（t<4mm）為冷軋板（也有熱軋板（bǎn））。與熱軋（zhá）板相比，冷軋板尺寸精確，偏差（chà）小，

表麵缺陷少，光亮，內部組織致密，衝壓性能更優。(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來表示。)

(3)按（àn）經濟性要（yào）求合理選材

所選材料應在滿足使用性能及衝壓工藝要求的前提下，盡（jìn）量價格低廉，來源方便，經濟性好，以（yǐ）降低衝（chōng）壓件的成本。

★衝壓模具的分類

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

工程（chéng）模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等，下麵簡單介紹一下這（zhè）些（xiē）模具的結構和作用；

工程模：也稱為“單工序模”，是指在衝壓的一次行程中（zhōng），隻能完成一個衝（chōng）壓工序的模具。這一工程打（dǎ）完了之後，需要人工或用機械手（shǒu）把產品從（cóng）模具裏麵取出來（lái），然後放到（dào）下一站的模具裏麵繼續生產，直到模具的最後一（yī）個工序打完，整個產品才算完成（chéng）。這種模具維修起來簡單，但生產起來費（fèi）時費力，需要花費較多的人工（gōng）和時間（jiān）成本，產（chǎn）品報廢率較高。

複合模：常見的複合模具結構有有複合下料、複（fù）合拉伸等（děng），這種模具結構和別的工程模結構略有不同。其凸模(也稱為（wéi）公模或衝頭)設計在下模，其它幾塊（kuài）模板依次是下夾板(固定（dìng）凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫)，上模依次是（shì）母模(或（huò）刀口)、內脫板和上墊板（bǎn）構成，內脫使用等高套筒掛在上墊板（bǎn）上麵，然後用打杆或彈簧頂著。比如用（yòng）來下料的複合模，其內脫一般（bān）脫出來母模0.50mm即可，不可以低於母模，要不然母模刀口容易崩（bēng）掉或者不脫料。內脫的力（lì）量要（yào）足夠大，才能把產品從母模裏麵頂出來，一般如果材料（liào）比較厚的話，我們上麵裝的是氮氣彈簧（huáng）。

連續模（mó）：也稱“級進模”，是指在（zài）衝壓（yā）的一次行程過程中，在不同的工位上同時完成兩道或兩道（dào）以上衝壓工序的模具，這種模具維（wéi）修（xiū）難度較大，需（xū）要經（jīng）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（kuài）的話一個小時（shí）可以生產上千個產品，節省人工和時間（jiān）成（chéng）本，產（chǎn）品（pǐn）報（bào）廢率較低。

★彈（dàn）簧的（de）壓縮量和計算

在一（yī）套衝壓模具中，需要用到（dào）比較多的彈性材料，其（qí）中包括各種不同規格的彈簧、優力膠（jiāo）、氮氣彈簧（huáng）等，按照不（bú）同的需要選用不同的（de）彈性材料。像折彎（wān）、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了，比如棕（zōng）色彈簧，也稱為咖啡色彈簧；如果力量不夠就加氮氣彈簧，當然成本要（yào）高一點；優力膠一般用於拉深模具（jù）、整形模具、或整平麵度用。

拉深模具用優力膠非常不錯，當然也可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用（yòng）線簧或黃色彈簧，隻要可以脫料、不把產品頂出印（yìn）子、頂變形就好了。優力膠的特點就是力量比較均（jun1）衡，然（rán）而其壽命比較短，生產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了，因此一般比較少用，通常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。

彈簧包括扁（biǎn）線彈簧（huáng）、線簧等，彈簧的目的（de）就是脫（tuō）料、壓料，彈簧力度的大小，關係著模（mó）具生產（chǎn）是否順利、打出（chū）來的產品是否合格等。彈簧力量（liàng）小了，有可能會造成產品變形、模具不脫料（liào）、產（chǎn）品不好從模（mó）具裏麵拿出來、帶料，刀口（kǒu）、衝頭容易磨損等各種問題。

扁線彈簧一般按顏色劃分為：棕色、綠色、紅色、藍色、黃色，力量也依次減弱，顏色不同，力（lì）量大小就（jiù）不同，壓（yā）縮量（liàng）也（yě）不同。

有（yǒu）一個（gè）土方（fāng）法可以計算（suàn）彈簧的壓縮量，那是我剛進廠學模具不久，對模具還不怎麽懂，我（wǒ）師父教我的：事先測量一下彈簧的總高度，再把彈（dàn）簧放台虎鉗中，鎖死（sǐ），然後用卡尺測（cè）量一下彈簧（huáng）被夾死之後剩下的長度，再（zài）用（yòng）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，比如棕色彈簧（huáng）長（zhǎng）度為60mm，被虎鉗夾（jiá）死後應該還剩下45.6左右，然後你再用60減去45.6等於14.4，再用14.4除以60，結果等於0.24，這（zhè）就是它的壓（yā）縮量。

彈（dàn）簧按照不同生產次數，比如100萬次、50萬次、30萬次，壓縮量選的越大，彈簧壽命越短，模具壽命（mìng）也就（jiù）越短（duǎn）（當然彈簧（huáng）打壞了是可以（yǐ）換的），模具生產一段時間可能彈簧就沒（méi）力了，質量差一點的彈簧還有可能斷在模（mó）具裏麵。一般按照30萬（wàn）次來（lái）計算彈簧的壓縮量，也就是說模具打30萬次彈簧（huáng）可能就沒力了，當然（rán）一般的衝壓模具壽命都沒那麽長，也可以按最大壓縮量來計算，按最大壓縮量來計算的話，隻能保證彈（dàn）簧不打爆在模具裏麵。模具壓得（dé）死一（yī）點，對產品平（píng）麵度也有好處。

具體的壓縮量如下表：

顏色 100次 50萬次（cì） 30萬次 最大壓縮量（liàng） 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（huáng）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14，這根彈（dàn）簧最大可以壓下去14個毫米，它的最大行程是14個毫米，模（mó）具的行程必須小於14個毫米，超過14個毫米，彈簧就可能會失效、變形，還（hái）有可能打斷在模具裏麵，或模具打（dǎ）爆，衝床壓不下去等。

模具組立之前（qián），也就是裝模之前，必須先計算一下彈（dàn）簧的壓縮量是（shì）否合適，這樣在試（shì）模的時候（hòu）才不用擔（dān）心模具會出問題、打爆等。