​五金衝壓模（mó）具設計之若幹經驗之談！

★衝壓模具的概念

衝（chōng）壓模具（jù），也稱衝（chōng）模、五金模具、五金衝壓模具，意思差不多（duō）都是（shì）一樣的。是（shì）指利用固定在衝床或（huò）壓力機上的模具對金屬或非金屬板材施加一定的壓力，使材（cái）料產生分離或成型，從而獲得（dé）一定尺寸要求、外觀質量合格（gé）的零件的壓力加工方法。模（mó）具分為很多（duō）種，我這裏主（zhǔ）要是針對（duì）我熟悉的五金衝壓模具來講。

通過模具加工出來的產品，尺寸、外（wài）觀（guān）都基本一樣，沒（méi）什麽大的區別，因為能快速（sù）成型，生產效率高，產品質量穩（wěn）定，精度符合要求，材（cái）料（liào）利用率高，操作簡（jiǎn）單、工人勞動強度低，對操作工人技術要求不（bú）高，一般人（rén）隻（zhī）要一進來，跟著別人學習操作一兩（liǎng）天，很快就能上手（shǒu），有的甚至不用一兩天，幾分鍾就能學會。如果是產線主機手，要學會（huì）操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等，都是一些很簡單（dān）的活，有力氣、肯吃苦耐勞就（jiù）行。

平時注意安全不（bú）要隨便往模具裏麵（miàn）放（fàng）任何（hé）的東西在裏麵，扳手啊、剪刀啊、其它工（gōng）具等不要放（fàng）模具裏邊（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裏（lǐ）麵，當然一般模修是（shì）不會（huì）犯這樣的錯誤的，不過（guò）你也要注意一下。別把模具打壞了（le）、或者把身上手上哪裏傷著了，幹這個（gè）切記注意安全，一不小心模具裏麵東西忘（wàng）記（jì）拿出來了，衝床打下來就有可能把模具打壞，萬一裏麵（miàn）的東西要是飛出來了?，人有可能也會受傷。

有時候叉車叉模具的時候，沒叉好，模（mó）具掉下來了，這個時候千萬別用手去扶，讓（ràng）遠一點，模具摔壞（huài）了沒事，別把人砸到了；天車吊模具的時候也要注意離（lí）模具遠（yuǎn）一點，小心模具晃過來（lái）碰著了就不（bú）好了。

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

★衝壓模具的結構介紹

衝壓模具（jù）的結構、衝模的結構，模具結構大（dà）同（tóng）小異，根據不（bú）同的產（chǎn）品特（tè）點及需（xū）求設計相應（yīng）的模具，不同的模具結構，它的功能（néng）也（yě）不（bú）同，生產出來的產品也不同，總的來說有簡單的，有（yǒu）複（fù）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（ruò）幹個模板、入塊和標準件。

模（mó）具一（yī）般是（shì）由若幹模板和零件（我們稱之為入塊（kuài）、或入（rù）子）還（hái）有標準件組裝而成。

一般的衝壓模具結構（gòu），具體的模板（bǎn）從上到下（包括代碼編號）是：

上模的模板有：

上托板，上墊（diàn）腳（jiǎo），上模座（UPU），上墊板（UBU），上夾板（PHU）止擋板（PPS），脫料板（bǎn）（PSU）；

下模的模板有：

下模板（DIE），下（xià）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、衝頭等；

下模的入子（zǐ），入塊：下模入塊、下模刀口等；

標準件：彈（dàn）簧、六角螺（luó）絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用（yòng）銷、頂料銷等；

非標準（zhǔn）件：外定位、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（shì）這樣（yàng）寫的（舉例）：

工（gōng）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（dài）表總共有八套（從A-H，分別是RAH、RBH……RHH），A代表第一套；RAA或（huò）RBB代表鉚合模，比如鉚（mǎo）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（de）模具，就用代表哪一年（nián）的編號（hào）說明（míng），如：F0125、G0125，如（rú）果F代表2010年，那麽2010年（nián）生產的模具（jù）F0125可以（yǐ）簡稱：125模具，接下來（lái）2011年生產的模具，則是G開頭，此時你（nǐ）再說125模具，那（nà）別人多半以為是G0125模具（jù）了。

其它的比如上夾（jiá）板（PHU），編號則是90-KNMF0125SAAPHU，夾（jiá）板（bǎn）入塊90-KNMF0125SAAPHPA001；

如果這（zhè）個（gè）連續模有兩段的話，則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明，那麽第一段的夾板應（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

關於其它的編號，這裏沒有解釋（shì）到的，簡單（dān）做一下說明：

一套完整的（de）衝壓模具結構從上到下應該是：

加工代號

模板

其它

編號 中（zhōng）文名稱 編號 中文名稱（chēng） M：銑床 U1U 上托板 UDE 上模（mó）板 G：磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD：大磨（mó）床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC：線（xiàn）切割（gē） UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E：放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y：外發 PPS 止擋板 UDP 上模（mó）板入塊 HT：熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L：車床 AXD 上（shàng）模板入塊 D：搖臂鑽（zuàn）床 DIE 下模板（bǎn） DPI 下模入塊 LBD 下墊板 － － 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

衝壓所用材料的性質與衝壓生產的（de）關係非常密切，其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命，還影響組織均衡生產和衝壓件生產成本。

在選定衝壓件的材料時，不僅要考（kǎo）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（de）基本要求如下。

1、具（jù）有良好的衝壓（yā）成型性能

對（duì）於成型工序，比如拉伸、折彎、打段差、凸包等，材料應具有良（liáng）好的衝壓成型性能，即應有良好的抗破裂性、良（liáng）好的貼模（mó）性和定形性，否則產品容易產生變形（xíng）、破（pò）裂等，造成修模的困難。對於（yú）分離工序，則要求材料具有一（yī）定的塑性。

2、具有較高的表麵質量

材料表麵應光潔平（píng）整，無缺陷損傷。表麵質量好的材料，成型時（shí）不易破（pò）裂，不易擦傷模具（jù），製件的表麵質量也好。

3、材料的厚度（dù）公差（chà）應符合國家標準

因為一定的模具間隙僅適用（yòng）於（yú）一定（dìng）厚度範圍的材料，若材料厚度公差（chà）太大；不僅直接影響製件的質（zhì）量，還可能導致廢（fèi）品的出現。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的損壞。

衝壓常用材料及選用

1、衝壓常用材料

衝壓生產中最常用（yòng）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）。其中黑色金屬主要有（yǒu）普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工（gōng）矽（guī）鋼等；有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅（tóng）、鋁等；非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑（sù）料板、纖維板和雲母等。

衝壓用金屬材料的供（gòng）應狀態一般是（shì）各種規格的（de）板料（liào）和帶料。板料可用（yòng）於工程模的生產，帶料（liào）（卷料）用於連續（xù）模的生產，也可以（yǐ）用於工程模的生產。板料的尺寸較（jiào）大（dà），可用於大型零件的（de）衝壓，也可以將板料按（àn）排（pái）樣尺寸剪裁成條料後用於中小型零件的衝壓；帶料（又稱卷料）有各（gè）種規格的寬度，展開長度可達（dá）幾十米，成卷（juàn）狀供應，適（shì）應於連續模大（dà）批量生產的自動送料。

關於各種材料的牌號（hào）、規（guī）格和性能，可查閱有關手（shǒu）冊和標（biāo）準。

2、衝壓材料的合理選用

衝壓材料（liào）的選（xuǎn）用要考慮衝壓件的使（shǐ）用要（yào）求、衝壓工藝要求及經濟性等。

(1)按衝壓件的使用要求合理選材（cái）

所選材料應能使（shǐ）衝壓件在機器或部件中正常工作，並具有一定的使用壽命。為此，應根據衝壓件的使用條件，使所選材（cái）料滿足相應強度、剛度、韌性（xìng）、耐蝕性和耐熱性等力方（fāng）麵的要求（qiú）。

(2)按衝壓工藝要求合理選材

對於任何一種衝壓（yā）件，所選的（de）材料應能按照其衝壓工藝的要求，穩定（dìng）地成形出不（bú）至於開裂（liè）或起皺的合格產品，這是（shì）最基本也是最重要的選材要（yào）求。為此，可用以下方（fāng）法合理選材。

①試衝。根據以（yǐ）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料進行試（shì）衝，最後選擇沒有（yǒu）開（kāi）裂或皺折的、其廢品（pǐn）率低的一種。這種方法結果（guǒ）比較直觀（guān），但帶有較大的 盲目性（xìng）。

②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基礎上，把衝壓成型時的（de）最大變形程度與板料衝壓（yā）成型性能所允許（xǔ）采用的極限變形（xíng）程度（dù）進行對比，並以此（cǐ）作為依據，選（xuǎn）取（qǔ）適合於該種零（líng）件衝壓（yā）工藝（yì）要求的（de）板材。

另（lìng）外，同一種牌號或同一厚度的板材，還有冷軋和熱軋之分。我國國產板材中，厚板( t>4mm)為熱軋（zhá）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，

表麵缺陷少，光亮，內部（bù）組織致密，衝（chōng）壓性能更優。(注：t在模具中一般（bān）代表厚度，例如模板的厚度、材（cái）料的厚度均（jun1）可以用t來表示。)

(3)按經濟性要求合理選材

所選材料應在滿足使用性能及衝壓工藝要求的前提下，盡量價格低廉，來源（yuán）方便，經濟（jì）性好，以降低衝壓件的成本。

★衝壓模具的分類

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

工（gōng）程模又可以分為複合（hé）模（mó）、拉伸模（mó）、鉚合模等，下麵簡單介紹一下這些模具的（de）結構和作用；

工程模：也稱為“單（dān）工序模”，是指在衝（chōng）壓的一次行程中（zhōng），隻能完成一個衝壓（yā）工序的模（mó）具。這一工程打（dǎ）完了之後，需要人工或用機械手把產品從模具裏麵取出來，然後放到下一站的（de）模具裏麵繼續生產，直到模具的最後一個（gè）工序（xù）打完（wán），整個產品才算完成。這種模具維修起來簡單，但生產（chǎn）起來費時費力，需（xū）要花費較多的人工和時間成本，產品報廢率較（jiào）高（gāo）。

複合模：常見的複合模具結（jié）構有有複合下料、複合（hé）拉伸等（děng），這（zhè）種模具結構和別的工程模（mó）結構略有不同。其凸模(也稱為公模（mó）或（huò）衝頭)設（shè）計在（zài）下模，其它幾塊模板依次（cì）是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫)，上模依次是母模(或（huò）刀口（kǒu）)、內脫板和上墊板構成，內脫使用等高套筒掛在上墊板上麵，然後用打杆或彈簧頂（dǐng）著。比如用（yòng）來下料的複合模，其內脫一般脫（tuō）出來母模0.50mm即（jí）可，不可以低於母模，要（yào）不然母模刀口容易崩掉或者不（bú）脫（tuō）料。內脫的力量要足夠（gòu）大，才能把產品從母（mǔ）模裏麵頂出來，一般如（rú）果材料比較厚的話，我們上麵裝的是氮氣彈簧。

連（lián）續模：也稱“級進模”，是指在衝壓的一次行程過程中，在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上（shàng）衝壓工序的模具，這種模（mó）具維修難度較（jiào）大，需要經驗豐富（fù）的鉗工師傅來操作，但是生產起來效率很高，打得速度快的話一個小（xiǎo）時可以生（shēng）產上（shàng）千個產品，節省人工和時間成本，產品報廢率較低（dī）。

★彈簧（huáng）的壓縮量和計算

在一套衝壓模具中，需要用到比較多的彈性材料，其中包（bāo）括各種（zhǒng）不（bú）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、衝孔一般用普通的扁線彈簧（huáng）就可以了，比如棕（zōng）色（sè）彈簧，也稱為咖啡色彈簧；如（rú）果力量不（bú）夠就加氮氣彈簧，當然成本要高一點；優力膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵（miàn）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（de）像頂料銷、浮（fú）塊、兩用銷等一般用線簧或黃（huáng）色（sè）彈簧，隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂變形（xíng）就好了。優力膠的特點就是力量比較均衡，然而其壽命比較短，生產一段時間（jiān）就可能裂掉了、不行了、萎掉了，因此一般比（bǐ）較少（shǎo）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、線簧等（děng），彈簧的目的就是脫料、壓料，彈簧（huáng）力度的大小，關（guān）係著模（mó）具生（shēng）產（chǎn）是否順（shùn）利、打出來的產品是否合格等。彈簧力量小了，有可能會（huì）造成產品變形、模具不脫料、產品不好從模（mó）具裏麵拿出來、帶料，刀口、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（hóng）色、藍色、黃色，力量也依次減弱，顏色不同，力量大小就不同，壓（yā）縮量也不同。

有一個（gè）土方法可以計算彈簧的壓縮量，那是我剛（gāng）進廠（chǎng）學模具不久，對模具還不怎麽懂，我師父教我的：事先測量一下彈簧的總高度，再把彈簧放台虎鉗中，鎖死，然後用卡尺測量一（yī）下（xià）彈簧被夾死之（zhī）後剩下的長（zhǎng）度，再用（yòng）彈簧的總長（zhǎng）度減去這個數，再除以總長度即可，此方法任（rèn）何（hé）彈簧（huáng）通用，比（bǐ）如棕色彈簧長度為60mm，被虎鉗夾死後應該（gāi）還剩下45.6左右，然（rán）後你再（zài）用（yòng）60減去45.6等於14.4，再用（yòng）14.4除以60，結果等於0.24，這（zhè）就是它（tā）的壓縮量。

彈簧按（àn）照不同生產次數，比如100萬次、50萬次、30萬次（cì），壓縮量選的越大，彈簧壽命越短，模具（jù）壽命也就（jiù）越短（當然彈簧打（dǎ）壞了是可以（yǐ）換的），模具生產一段時間可能彈簧就沒力了（le），質量差一點（diǎn）的彈簧還有可能（néng）斷在模具（jù）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，當然一般的衝壓模具壽命都（dōu）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（huà），隻能保證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點，對產（chǎn）品平麵度也有（yǒu）好處。

具體的壓縮量如下表：

顏色（sè） 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠（lǜ）色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈（dàn）簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%

最大（dà）壓縮量（liàng）（這個彈簧可以壓下去多少），彈（dàn）簧的（de）最大壓（yā）縮量（liàng）等於彈簧的自由高（gāo）度乘以彈簧的最大壓縮比，例如棕色彈簧，長度為（wéi）60mm，那麽它的最大壓縮量為（wéi）：60*24%約等於（yú）14，這根彈簧最大可以壓下（xià）去14個毫米，它的最大行（háng）程是14個毫米，模具的行程必須小於14個毫（háo）米，超過14個毫米，彈簧就可能會失效、變形，還有可能打斷在模具裏麵，或模具打爆，衝床壓不下去（qù）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（zhè）樣在試模的（de）時候（hòu）才不用擔心（xīn）模具會出（chū）問題、打爆等。