​五金衝壓模具（jù）設計之若幹經驗之談！

★衝壓模具的概念

衝壓模具，也稱衝模、五金模具、五金衝壓模具，意思差不多都是（shì）一樣的（de）。是指（zhǐ）利用固定在衝床或壓力機上的模具對金屬或非金屬板材施加一定的壓力，使材料產生分離或成型，從而獲得（dé）一（yī）定尺寸要（yào）求、外觀（guān）質量（liàng）合格的零件的壓力加工方法。模具分為（wéi）很多種，我這裏主要是針對我熟悉的五金衝（chōng）壓模具來講。

通過模具加工出來的產品（pǐn），尺寸、外觀都基（jī）本一樣，沒什麽大的（de）區別，因為能快速成型，生產效率高，產品質量穩定，精度（dù）符合要求，材（cái）料利用率高，操作簡（jiǎn）單、工人勞動強度低，對（duì）操作工（gōng）人技術（shù）要求不高，一般人隻要一進來，跟（gēn）著別人學習操作一（yī）兩（liǎng）天，很快就（jiù）能上手，有的甚至不用一兩天，幾（jǐ）分鍾就能學會（huì）。如果是產線主機手，要學會操作衝床（chuáng）、送料機、整平機、拆模架模等，都（dōu）是一些很簡單的活，有力氣、肯吃苦耐勞就行。

平時注意安（ān）全不要隨便往模具裏麵放任何的東西在裏麵，扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具（jù）裏邊，有模修來修過模具(專業術語：修模)之（zhī）後，你打之（zhī）前就要看（kàn）好了，看他們（men）有沒有把東（dōng）西忘記在模具裏麵，當然一般模修是不會犯這樣的錯誤的，不過你也要注（zhù）意（yì）一下。別把模具打（dǎ）壞了、或者把身上手（shǒu）上哪（nǎ）裏傷著了，幹這（zhè）個切記注意安全，一不小心（xīn）模具裏麵東西忘記拿出來了，衝床打下來就有可能把模具打壞（huài），萬一（yī）裏麵的東西（xī）要是飛出來了?，人有可能也會（huì）受（shòu）傷。

有（yǒu）時候叉車（chē）叉模具的時候，沒（méi）叉（chā）好，模具掉下來了，這個時（shí）候千萬別用手去扶，讓遠（yuǎn）一（yī）點，模具摔壞了沒事，別把人砸到了；天車吊模具的時候也要注意離模具遠一點，小心模（mó）具晃過來碰著了就不（bú）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。

★衝壓模具的結構介紹

衝壓模（mó）具的結構、衝模的結構，模（mó）具結構大同（tóng）小異，根據不同的產品特點及需求設計相應（yīng）的模具，不同的模具結構，它的功（gōng）能也不同，生產出來的產品也（yě）不同（tóng），總的來說有簡單（dān）的，有複雜（zá）的（de）。但是不管結（jié）構怎麽複（fù）雜，它的基本結構是不變的（de），無外乎是若幹（gàn）個模板（bǎn）、入塊和標準（zhǔn）件。

模（mó）具一般是由若幹模板和零件（我們稱（chēng）之為入塊、或入子）還有標準件組裝而成（chéng）。

一般的衝壓模具結構，具體的模板從上到下（包括代碼編（biān）號）是：

上模的模（mó）板有：

上托板，上墊腳（jiǎo），上模座（UPU），上墊板（UBU），上夾（jiá）板（PHU）止擋板（PPS），脫（tuō）料板（bǎn）（PSU）；

下模的（de）模板有：

下模板（DIE），下墊板（LBD），下模座（LPD），下墊腳，下托板；

其（qí）它的比較不常用的模板：

上（shàng）蓋板（CVU），擊出板，上模板（bǎn），下脫料板，下止擋板，下夾（jiá）板，公模，母模等；

一（yī）些模具零件有：

上模的入子，入（rù）塊：夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等（děng）；

下模的入子，入塊：下模入塊、下模刀口等；

標準件：彈簧、六角螺絲（sī）、止付螺（luó）絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等；

非標準件：外定位、內定（dìng）位、節距（jù）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（bié）是RAH、RBH……RHH），A代表第一套；RAA或RBB代表鉚合（hé）模，比如（rú）鉚螺柱（zhù）、鉚彈片等（děng）；

SAA、SBB中的S代表連續模，0125代表模具編號，前麵的F代表年（nián）份，哪一（yī）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年生產的模具F0125可以簡稱：125模具，接下來2011年生（shēng）產的模具，則是（shì）G開頭，此（cǐ）時你再說125模具，那別人多半以為是G0125模具了。

其（qí）它的比（bǐ）如上夾板（PHU），編號則是90-KNMF0125SAAPHU，夾（jiá）板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001；

如果這個連續模有兩段的（de）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（biān）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（mó）具結構（gòu）從上（shàng）到下應該（gāi）是：

加工代號

模板

其它

編號 中文名稱 編號 中（zhōng）文名稱 M：銑床 U1U 上托板 UDE 上（shàng）模（mó）板 G：磨床 U2U 上墊（diàn）腳 PS2 下脫料板 GD：大磨床（chuáng） 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 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊（kuài） Y：外（wài）發（fā） PPS 止擋板 UDP 上模板（bǎn）入塊（kuài） HT：熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L：車床 AXD 上模板入塊 D：搖臂鑽床 DIE 下（xià）模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 － － LPD 下模（mó）座（zuò） － － B2D 下墊腳 － － B1D 下托板 － －

“－”代替的表（biǎo）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關係非常密切（qiē），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（yǐng）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，不僅要考慮使用性能，還應（yīng）滿足衝壓加（jiā）工和後續工（gōng）藝性能要求。衝壓加（jiā）工（gōng）對材料的基本要求如下。

1、具有良好的衝壓成型性能

對於成型工序，比如拉伸（shēn）、折彎、打段差、凸包等，材料（liào）應具有良好的衝壓成型性（xìng）能，即應有良（liáng）好的抗破（pò）裂性、良好的貼模性和定形性，否則產品（pǐn）容易產生變形（xíng）、破裂等，造成修模的困難。對於分離工（gōng）序，則要求材料具有一定的塑性。

2、具有（yǒu）較高的表麵質量

材料表（biǎo）麵應光（guāng）潔（jié）平整（zhěng），無缺陷損傷。表麵質量好的材（cái）料，成型時（shí）不易破裂，不易擦傷模具，製件的表麵質量也好。

3、材料的厚度公差應符合國家標準

因為一定的模具間隙僅適用於一定厚度範圍的（de）材料，若材料厚度公（gōng）差（chà）太大；不僅直接影響製件的（de）質量，還可能導致廢品的出現（xiàn）。在校正彎曲、整形（xíng）等工序中（zhōng），有可（kě）能因厚度正偏差過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

衝壓生產中最常用的材料是金屬材料（包括黑色金屬和有色金屬），但有（yǒu）時也用非金屬材料。其中黑（hēi）色金屬主（zhǔ）要有普通碳素結構鋼、優質碳（tàn）素（sù）結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工（gōng）矽鋼等；有色金屬主要有純銅、黃（huáng）銅、青銅、鋁等；非金屬（shǔ）材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板（bǎn）、纖維板和雲母等。

衝壓用金屬材料的供應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工（gōng）程模的生產，帶料（卷料）用於連續模的生產，也可以用於工（gōng）程模的生產。板料的尺寸較大，可用於大型零件的衝壓，也可以（yǐ）將板料按排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（yǒu）各（gè）種規格的寬度，展開長度可達幾十米，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（cái）料的牌號、規格和性能，可查閱有關手冊和標準。

2、衝壓材料的合理選用

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

(1)按衝壓件的使用要求合理選材

所選（xuǎn）材料應能（néng）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（chōng）壓件的使用條件，使所選材（cái）料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性（xìng）等力方麵的要求。

(2)按（àn）衝（chōng）壓工藝要求合理選材

對於任（rèn）何一種衝壓件，所（suǒ）選（xuǎn）的材料應能按照（zhào）其衝壓工藝的要求，穩定地成（chéng）形出不至於開裂或起皺的合格產品，這是最基本也是（shì）最重（chóng）要的選材要求（qiú）。為此，可用以下方法合理選（xuǎn）材。

①試衝。根（gēn）據以往的生產經驗及可能（néng）條件，選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求（qiú）的板料進行試衝，最（zuì）後選擇沒有開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這種方法結果比較直觀，但帶有較大的 盲目（mù）性。

②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基礎上（shàng），把（bǎ）衝壓成型時的最大變形（xíng）程度與板（bǎn）料衝壓成型性能所允許采用的極限變形程度進行對比，並以此作為（wéi）依據，選取適（shì）合於該種零件衝壓（yā）工（gōng）藝要求的板材。

另外，同一種牌號或同一厚度的板材，還有冷軋（zhá）和熱軋之分。我國國產板材中，厚板( t>4mm)為熱（rè）軋（zhá）板，薄板（t<4mm）為冷軋板（bǎn）（也有（yǒu）熱軋板）。與熱軋板相比，冷軋板尺寸精確，偏差小，

表麵缺陷（xiàn）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（hòu）度，例如模（mó）板的厚度、材料（liào）的厚度均可以用（yòng）t來（lái）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（chōng）壓工藝要求的前提下（xià），盡量價格低廉，來源方（fāng）便，經濟性好，以降低衝壓件的成本（běn）。

★衝（chōng）壓模具的分類

衝壓模具的分（fèn）類，一般我們可（kě）以（yǐ）簡單的把它（tā）分為兩種，即工（gōng）程模和連續模；

工程模又可以（yǐ）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（jié）構和作用；

工程模：也稱為“單工序模”，是指在衝壓的一次行程（chéng）中，隻能完成一個衝壓工序的模具。這一工程打完了（le）之後，需要人工或用機械手把產品從模具裏（lǐ）麵取出來，然後放到下一站的（de）模（mó）具裏麵繼續生產，直到模具的最後一個工序打完，整個產品才算完（wán）成。這種模具維修起來簡單，但生產起來費時費（fèi）力（lì），需要花（huā）費較多的人工和時間成本，產品報廢率較高（gāo）。

複合模：常（cháng）見的複合模具結構有有複合下料、複合拉伸等，這種（zhǒng）模具結構和別的工程模結構略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下模，其它幾塊（kuài）模板依次是下夾板(固定凸模（mó）衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫)，上模依次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成，內脫使用（yòng）等高套筒掛在上墊板上麵，然後用打杆或彈簧頂著（zhe）。比（bǐ）如用來（lái）下料（liào）的複合模，其內脫一般脫（tuō）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掉或者不（bú）脫料。內脫的力量要足夠（gòu）大，才能（néng）把產品從母模裏（lǐ）麵頂出來，一般如果材料比較厚的話，我們上麵裝的是氮氣（qì）彈簧。

連續模（mó）：也稱“級進模（mó）”，是指在衝壓的一（yī）次（cì）行程過程中，在不同（tóng）的工位上同時完成兩道或兩道以上（shàng）衝壓工序的模具，這種模具維修難度較大，需要經驗豐富的鉗工（gōng）師傅來操作，但是生產起來效率很（hěn）高（gāo），打得速度快的話一個小時（shí）可以生（shēng）產（chǎn）上千個（gè）產品，節省人（rén）工和時間成本（běn），產品報廢率較低。

★彈簧的壓縮量和計算

在一（yī）套衝壓模具中，需要用到比較多（duō）的彈（dàn）性材料，其（qí）中包括各種不同規（guī）格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等，按照不同的需要選（xuǎn）用不同的（de）彈性材料。像折彎、衝孔（kǒng）一般用普通的（de）扁線彈（dàn）簧就可以（yǐ）了，比（bǐ）如棕（zōng）色彈簧（huáng），也稱為咖（kā）啡色彈簧；如果力量不夠就加氮（dàn）氣彈簧，當然成（chéng）本要高一點；優力膠一（yī）般用於拉深模具、整形模具、或整平麵度用。

拉深模具用優力膠非常不錯，當然（rán）也可以選用氮氣彈簧。其他（tā）的像頂（dǐng）料（liào）銷、浮塊（kuài）、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧，隻要可以脫（tuō）料、不把產品頂出印子、頂變形（xíng）就好了。優力膠的特點就是（shì）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，因此一般比較（jiào）少用，通常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。

彈簧包括扁線（xiàn）彈簧、線簧等，彈簧（huáng）的目（mù）的就是脫料、壓料，彈簧力度的大小，關（guān）係著模具生產是否順利、打出來（lái）的產品（pǐn）是否合（hé）格等。彈簧力量小了，有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料，刀口、衝頭容易磨損等（děng）各種問題。

扁線彈簧一般按顏色劃分為（wéi）：棕色、綠色、紅色、藍色、黃色，力（lì）量也依次減弱，顏色不同，力量（liàng）大小就不（bú）同，壓縮量也不同。

有（yǒu）一個土方（fāng）法可（kě）以計算彈簧的壓縮量，那是我剛進廠學模具不（bú）久，對模具還不怎麽懂（dǒng），我（wǒ）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（hòu）用卡尺測量一下彈簧被夾（jiá）死之（zhī）後剩下的長度，再用彈簧的總長度減去這（zhè）個數，再除以總長度即可，此（cǐ）方法（fǎ）任何彈簧通用，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，然後你再用60減去45.6等於14.4，再用14.4除以（yǐ）60，結果等於0.24，這就是它的壓（yā）縮量。

彈簧按照不同（tóng）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（duǎn），模（mó）具壽命也就越短（當然彈簧打壞了是可以換的），模具生產一段（duàn）時間可能彈簧就沒力了，質（zhì）量差一點的彈簧還有可能斷在模具裏麵。一般（bān）按照30萬次來計算彈簧的壓縮量，也就是（shì）說模具打30萬（wàn）次彈簧可能就（jiù）沒力了，當然（rán）一般的衝壓模具壽命都沒那（nà）麽長，也可以（yǐ）按最（zuì）大壓縮（suō）量來計算，按最（zuì）大壓縮（suō）量來計算的話，隻能保證彈簧（huáng）不打爆在模具裏麵。模具壓得死（sǐ）一點，對產品平麵度也有好處。

具體的（de）壓縮量如（rú）下表：

顏（yán）色 100次 50萬（wàn）次 30萬次 最大壓縮量（liàng） 棕色（sè）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 40% 45% 50% 58%

最（zuì）大壓縮量（這個彈（dàn）簧可以（yǐ）壓下去多少），彈簧的最大（dà）壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈簧的最大（dà）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（yuē）等於14，這根彈簧最大可以（yǐ）壓下去14個毫米，它的最大行程是14個毫（háo）米，模具的行程必須小於14個毫米，超過14個毫米，彈簧就可能會失效、變形（xíng），還有可能打斷在模具裏麵，或模具打爆，衝（chōng）床壓（yā）不下去等。

模具組立之前，也就是裝模之前，必須先計算一下彈簧的壓縮量是（shì）否合適，這樣在試（shì）模的時候才不用擔心模具會出問題、打（dǎ）爆（bào）等。