​五金衝壓模具設計之若幹經驗（yàn）之（zhī）談！

★衝壓模具的概念

衝壓模具，也稱衝模、五金（jīn）模具、五金（jīn）衝壓模具，意思差不多都（dōu）是一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機上的模具對（duì）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，從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加工方（fāng）法。模具分為很多種，我這（zhè）裏主要是針（zhēn）對我熟悉的五金衝壓模具來（lái）講。

通過模具加工出來的產品，尺寸、外觀都基本一樣，沒什麽大（dà）的區別，因為（wéi）能快速成型，生產效率高，產品質量穩（wěn）定，精度符合（hé）要求，材料利用率高，操作簡單、工（gōng）人勞動強度（dù）低，對操作工人技術要求不高，一（yī）般人（rén）隻要一（yī）進來（lái），跟著別（bié）人學習操作一（yī）兩天，很快就能上手，有的甚至不用一兩天，幾分鍾（zhōng）就能學會。如果是產線主機手，要學會操（cāo）作衝床、送（sòng）料機、整平機、拆模架（jià）模等，都是一些很簡單的活，有力氣、肯吃苦耐勞就行。

平時注意（yì）安全不要隨便往模具裏麵放任何的東西在裏麵，扳手啊、剪（jiǎn）刀啊、其它工具等不要放模（mó）具裏邊，有模修來修過模（mó）具(專業術語：修模（mó）)之後，你打之前就要看好了，看（kàn）他們有沒有把東西忘記在（zài）模具裏麵，當然一般模修是不會犯這樣的錯誤的，不過你也要注意一下。別把模具（jù）打（dǎ）壞了、或（huò）者把身上（shàng）手（shǒu）上哪裏傷著了，幹這個切記注意安全，一不小心模具裏麵東西忘記拿出來了，衝（chōng）床（chuáng）打下來就有可能把（bǎ）模具（jù）打壞，萬一裏麵的東（dōng）西要是飛（fēi）出來（lái）了?，人有可能也會受傷。

有時候叉車叉模具的時候，沒叉好，模具（jù）掉下（xià）來了，這個時候千萬別用（yòng）手去扶，讓遠（yuǎn）一點，模具摔壞了（le）沒事，別把人砸到了；天車吊（diào）模具的時候也要注意離模具遠一點，小心模具晃過來碰著了就不好了。

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（zhù）意這些安全事項。

★衝壓模具的結構介紹

衝壓模具的結構、衝模的結構，模具結（jié）構大同小異，根據不同的產品特點（diǎn）及需求設計相應的（de）模具，不同的模具結構，它的功能也不同，生產（chǎn）出來的產品也不同（tóng），總的來說有簡單的，有複雜的。但是（shì）不管結（jié）構怎（zěn）麽複雜，它（tā）的基本結構是不變的，無外乎是若幹個模板、入塊（kuài）和標準件。

模具一般是由若幹模板和（hé）零件（我們稱之為入塊、或（huò）入子）還有標準（zhǔn）件組裝而成。

一般的衝壓（yā）模具結構，具體（tǐ）的模板從上到下（包括代碼（mǎ）編號）是：

上模的模板有（yǒu）：

上托（tuō）板（bǎn），上墊腳，上模座（zuò）（UPU），上墊（diàn）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（bǎn）（LBD），下模座（LPD），下墊腳，下托（tuō）板；

其它（tā）的比較不（bú）常用的模板：

上蓋板（CVU），擊出板，上（shàng）模（mó）板，下脫料板，下止擋板，下夾板，公模（mó），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，入塊：下模入塊、下（xià）模刀口等；

標準件：彈簧、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；

非標準件：外定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱（zhù）等；

★衝壓模具的編（biān）號

衝（chōng）壓模具（jù）編號，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

後麵的（de）RAH，R代表工程模，H代表總（zǒng）共有八套（從A-H，分別是RAH、RBH……RHH），A代表第一（yī）套；RAA或RBB代表鉚合（hé）模，比（bǐ）如（rú）鉚螺柱、鉚彈片等；

SAA、SBB中（zhōng）的S代（dài）表連續模，0125代表模具編號，前麵的（de）F代表年（nián）份，哪一年生產出來的模具，就用代表哪一年的編號說明，如：F0125、G0125，如果F代表2010年，那麽2010年生產（chǎn）的模具F0125可以簡稱（chēng）：125模具（jù），接下來2011年生產（chǎn）的模具（jù），則是G開頭（tóu），此時你再說125模具，那（nà）別人多半以為是G0125模具了。

其它的（de）比如上夾板（bǎn）（PHU），編號則是90-KNMF0125SAAPHU，夾板（bǎn）入塊90-KNMF0125SAAPHPA001；

如（rú）果這個連續模有兩段的話，則在90-KNMF0125SAAPHU編號後（hòu）麵用A和B來說明，那麽第一段的（de）夾板應（yīng）該是90-KNMF0125SAAPHUA，第（dì）二段90-KNMF0125SAAPHUB，夾板入塊（kuài）90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

下（xià）模板（DIE）：90-KNMF0125SAADIE，90-KNMF0125RAHDIE

關於其它的編號，這裏沒有解（jiě）釋到的，簡單做一下說明：

一套完整的（de）衝壓模具結（jié）構從上到下應該是：

加工代號

模板

其它

編號 中文名稱 編號 中文名稱 M：銑床 U1U 上托板（bǎn） 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（shàng）墊板 ?PUN 衝頭 W/E：放（fàng）電（diàn） PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y：外發（fā） PPS 止擋板（bǎn） UDP 上模板入塊 HT：熱處理（lǐ） PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L：車（chē）床 AXD 上模板入塊 D：搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊（diàn）板 － － LPD 下模座 － － B2D 下墊腳 － － 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（yòng）

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

在選定衝壓（yā）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（de）基本（běn）要求如下。

1、具有良好的衝壓成型性能

對（duì）於成型工序，比如拉伸、折彎、打段差、凸包等，材料應具有（yǒu）良好的衝壓成型性能（néng），即應有良好的抗破裂性、良好的貼（tiē）模性和（hé）定形性，否則產品容易產生變形、破裂等，造成修模的困難。對於分離工序，則要求材（cái）料具有一定的塑性。

2、具有較高（gāo）的表麵質量

材料表麵應光潔平整，無缺陷損（sǔn）傷。表麵（miàn）質量好的材料，成型時不易破裂，不易擦傷（shāng）模具，製（zhì）件（jiàn）的表麵質量也好。

3、材料的厚度（dù）公差應符合國家標（biāo）準（zhǔn）

因為一（yī）定的模具間（jiān）隙僅適用於一定厚度範圍（wéi）的材料，若材料厚度公差太大；不僅直接影響製件的質量，還可能導致廢（fèi）品（pǐn）的出現。在校正（zhèng）彎曲、整形等工序中，有可（kě）能因厚度正偏差過大而（ér）引起模具或壓力機的損（sǔn）壞。

衝壓常用材料及選用

1、衝壓常用材料（liào）

衝壓生產中最常用的材料（liào）是金屬材料（包括黑色金屬和有色金屬），但有（yǒu）時也用非金屬材料。其（qí）中黑色金屬主（zhǔ）要有普通碳素（sù）結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼（gāng）、電工矽鋼等；有色金屬主（zhǔ）要有純銅、黃銅、青銅、鋁等；非金（jīn）屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板（bǎn）和雲母等。

衝（chōng）壓用金屬（shǔ）材料的供應狀態一般（bān）是各種規格的板料和帶料。板料（liào）可用（yòng）於工程模的生產，帶料（卷料）用於連續模的生產，也可以用（yòng）於工程模的生產。板料的尺寸較大，可（kě）用於大型零（líng）件的衝（chōng）壓，也可以將板料按排樣尺（chǐ）寸剪裁成條（tiáo）料後用（yòng）於中小型零件的衝（chōng）壓；帶料（又稱卷料）有各種規格的寬度，展開長度可達（dá）幾十米，成卷狀供應，適應於連續模大批量生產的自動送料。

關於各種材料的牌號、規格和性能，可查（chá）閱有關手（shǒu）冊和標準。

2、衝壓材料的合理選用

衝壓材料的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要求（qiú）及（jí）經濟性（xìng）等（děng）。

(1)按衝壓件的使（shǐ）用要（yào）求合理選材

所選材料應能使衝壓件在機器或部件中正常工作，並具有一定的使用（yòng）壽命。為此，應根據衝壓件（jiàn）的（de）使用條件，使所選材料滿足相應強（qiáng）度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求（qiú）。

(2)按衝壓（yā）工藝要求合理（lǐ）選（xuǎn）材（cái）

對於任何一種（zhǒng）衝壓件，所選的材料應能（néng）按照其衝壓工藝的要求（qiú），穩定地（dì）成形出（chū）不至於開裂或起（qǐ）皺的合格產品，這是最基本也是最重（chóng）要的選材要求。為此，可用以下方法（fǎ）合理選材。

①試衝（chōng）。根據以往的生產經驗及（jí）可（kě）能條件，選擇幾種基本（běn）能滿足（zú）衝壓件使用要求的板料進行試衝（chōng），最後（hòu）選擇沒有開裂或（huò）皺折的、其廢品率低的一種。這（zhè）種方法結果比較直觀，但帶有較大的 盲目性。

②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基礎上，把衝壓成型時的最大變形程度與（yǔ）板料衝壓成型性能所允許采用的極（jí）限變形程度進（jìn）行對比，並以此作為依（yī）據，選取適（shì）合於該（gāi）種零件衝（chōng）壓工藝要（yào）求的板材。

另外，同一種牌號或同（tóng）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)為熱軋板，薄板（t<4mm）為冷軋板（也有熱軋（zhá）板）。與熱軋板相比，冷軋板尺寸精確，偏差小，

表麵缺陷少，光亮，內部組織致（zhì）密，衝壓性能更優。(注：t在模具中一般代表厚（hòu）度，例如模板的厚度、材料的厚度均可以用t來（lái）表示（shì）。)

(3)按經濟性要（yào）求合理（lǐ）選材（cái）

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（lái）源方（fāng）便（biàn），經濟（jì）性好，以降低衝壓件的成（chéng）本。

★衝壓模具的（de）分類

衝壓模具的（de）分類，一般我們可以簡單的把它分為兩種，即工程模和連續模；

工程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些模具的結構和（hé）作用；

工程模：也稱為“單工序模”，是指在衝壓（yā）的一次行程中，隻能完成一個衝壓工序的模（mó）具。這一工程打完了之後，需要人（rén）工或用機械手（shǒu）把產品從模具裏（lǐ）麵取出來，然後放（fàng）到下一站的模具裏麵繼續生產，直到模具的（de）最後一個工序打完，整個產品才算完成。這種模具維修起來簡（jiǎn）單，但生產起來費時費力，需要花費較多的人工和時間成本，產（chǎn）品報廢率較高（gāo）。

複合模：常見（jiàn）的複合模具結構（gòu）有（yǒu）有複合下料、複合（hé）拉伸等（děng），這種模具（jù）結構和別的工程模（mó）結構略有不同。其凸模(也稱（chēng）為公（gōng）模或衝頭)設計在下模，其它幾塊模板依次是下夾板(固定（dìng）凸模衝（chōng）頭（tóu）)、下止擋板和下脫料板（bǎn）(外脫)，上（shàng）模依次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成（chéng），內脫使用等高套筒（tǒng）掛在上墊板上麵，然後用打杆或彈簧頂著（zhe）。比如用來下料的複（fù）合模，其內脫一般脫出來母（mǔ）模0.50mm即可（kě），不可（kě）以低於母模，要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大（dà），才能把（bǎ）產品從（cóng）母模裏麵頂出來，一般如果（guǒ）材料比（bǐ）較厚（hòu）的話，我們上麵裝的是氮氣彈簧。

連續模：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（dào）或兩道以（yǐ）上衝壓工序的模具，這種模具（jù）維修難度較大，需要經驗（yàn）豐富的鉗工師傅來操作，但（dàn）是生產起來（lái）效率很高，打得速度快的話一個小時可以生產上千個（gè）產品，節省人工和時間成本，產品（pǐn）報廢率較低。

★彈簧的（de）壓縮量和計算

在（zài）一套衝壓模具中，需要用到比較多的彈性材料，其中包括各種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等，按照不（bú）同的需要選用不同的彈性材（cái）料。像折彎、衝孔一（yī）般用普通的扁（biǎn）線彈簧就可以了，比如棕色彈簧（huáng），也稱（chēng）為咖啡色彈簧；如果力量不夠就加（jiā）氮（dàn）氣彈簧，當然成本要高（gāo）一點；優力膠一般用於拉深模具、整形模（mó）具、或整平麵度（dù）用。

拉深模（mó）具用優力膠（jiāo）非常不錯，當然也可以選用氮氣彈（dàn）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（chǎn）品頂出（chū）印（yìn）子、頂變形就好了。優力膠（jiāo）的特點就是力量比較均衡，然而（ér）其壽命比較短，生產一（yī）段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了（le），因此一般比較少用，通常比較常用氮氣彈簧。整平（píng）麵度優力（lì）膠用的多。

彈簧包括扁線（xiàn）彈簧、線簧等，彈簧的目的（de）就是脫料、壓料，彈簧力（lì）度的大（dà）小，關係著模具生產是否順利、打出來的產品是否合格等。彈（dàn）簧力量小了，有可能會造成產品（pǐn）變形（xíng）、模具不脫料、產品不（bú）好從模（mó）具裏麵拿出來、帶料，刀口、衝頭容易磨損等各（gè）種問題。

扁線彈簧一（yī）般按顏色劃分（fèn）為：棕色、綠色、紅色、藍色（sè）、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）土方法可以計算彈簧（huáng）的壓縮量，那是我剛進（jìn）廠學模具不久，對模具還不怎麽懂，我師父教我的：事先測量一（yī）下彈簧的總高度，再把彈簧放台虎鉗中，鎖死，然後用卡尺測量一下彈簧被夾死之（zhī）後剩（shèng）下的長度，再用彈簧的總長度（dù）減去這個數，再除以總長度即可，此方法任（rèn）何彈簧通用，比如棕色彈簧長度為60mm，被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右，然後你再（zài）用60減去45.6等於14.4，再用14.4除以60，結果等於0.24，這就（jiù）是它（tā）的壓縮量。

彈簧按（àn）照不同生產次（cì）數，比如100萬次、50萬次、30萬次，壓縮量選的越大，彈簧（huáng）壽命越短，模具壽命也就越短（當然彈簧打壞（huài）了是可以換的），模具生（shēng）產（chǎn）一（yī）段時間可能彈簧就沒力了，質量差一點的彈簧（huáng）還有可（kě）能斷在模（mó）具裏麵。一（yī）般按照30萬次來計算（suàn）彈簧的壓縮量，也（yě）就是說（shuō）模具打30萬次彈（dàn）簧可能就沒（méi）力了，當然一般的衝壓模具壽命都沒（méi）那麽（me）長，也可以按（àn）最大壓縮量來計算，按最（zuì）大壓縮量來計算的話，隻能保證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點（diǎn），對產品（pǐn）平麵度也有（yǒu）好處。

具體的（de）壓縮量如下表：

顏色 100次 50萬次 30萬次 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（dàn）簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧（huáng） 40% 45% 50% 58%

最（zuì）大壓縮量（這個彈（dàn）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（zuì）大壓縮比，例如棕色彈簧，長（zhǎng）度為60mm，那麽它的最大壓縮量為：60*24%約等於14，這根彈簧最大可以壓下去14個毫米，它的最大行程是14個毫米，模具的行程必（bì）須小於（yú）14個毫米，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（jù）裏麵，或模具打（dǎ）爆，衝床壓不下去等。

模具組立之前，也就是裝模（mó）之（zhī）前，必須先（xiān）計算一下彈簧的壓縮量（liàng）是否合適，這樣在試模的時候才不用擔心模具會出問題、打爆等。