​五金衝壓模具設計之若幹經驗之談！

★衝壓模具的（de）概念

衝壓模具，也稱衝模、五金模具、五金衝壓模（mó）具，意思差不多（duō）都是一樣的。是指（zhǐ）利（lì）用固定在衝床或壓力機（jī）上的模具對金屬或非金（jīn）屬板（bǎn）材施加一定的（de）壓（yā）力，使材料產生分離或成（chéng）型，從而獲得一（yī）定尺寸要求、外觀質量合格的（de）零件的壓力加工（gōng）方法。模具分為很多（duō）種（zhǒng），我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來（lái）講（jiǎng）。

通過模具加工出來的產品，尺寸、外觀都基本一樣，沒什麽大的區（qū）別，因為能快速成型，生產效（xiào）率高，產品質（zhì）量穩定，精度符合要求，材料利用率高，操作（zuò）簡單、工人勞動強度低，對操作工人技術要求不（bú）高（gāo），一般人隻要一進來，跟著別人學習（xí）操作一兩天，很快就能上（shàng）手，有（yǒu）的甚至不用（yòng）一兩天（tiān），幾分（fèn）鍾就能學會。如果是產線主機手，要（yào）學會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等，都是一些很簡單的活，有力氣、肯吃苦耐勞就行。

平時注意安全不要隨（suí）便往模（mó）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裏邊，有模修來修過模具(專業術語（yǔ）：修模)之後，你打之前就要看好了（le），看他們有沒有把東西忘（wàng）記在模具裏麵，當然一般模修是不（bú）會犯這樣（yàng）的（de）錯誤的，不過你也要注意一下。別把模具（jù）打壞了（le）、或者把身（shēn）上手上哪裏傷著了，幹這個切記注（zhù）意安（ān）全，一不小心模具（jù）裏麵東（dōng）西忘記拿出來了，衝床打下來就有可能把模具打壞，萬一裏麵的東西要是飛出來了?，人有可（kě）能也會受傷。

有時候叉車叉模具的時（shí）候，沒叉好，模具掉下來了，這個時候千萬別用手（shǒu）去扶，讓遠一點，模具摔壞了沒事（shì），別把人砸到了；天車吊模具的時候（hòu）也要注意離模具遠一點（diǎn），小心模具晃過（guò）來碰著了就不好了。

搞模具這行、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

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

模具一般是由若幹模（mó）板（bǎn）和零件（我們稱之為入（rù）塊、或入子）還（hái）有標準（zhǔn）件組裝而成。

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

上模的模板有：

上托板，上墊腳，上模座（UPU），上墊板（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（LBD），下模座（LPD），下墊腳，下托板；

其它（tā）的比較不常用（yòng）的模板：

上蓋板（CVU），擊出（chū）板，上（shàng）模板，下脫（tuō）料板（bǎn），下止擋（dǎng）板，下夾板，公模，母模等；

一些模具零件（jiàn）有：

上模的入子（zǐ），入塊（kuài）：夾板入（rù）塊、脫（tuō）料板入塊、衝頭等；

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、止付（fù）螺絲、線（xiàn）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、內定位、節距定位、外（wài）限位柱、內限位柱等；

★衝壓模（mó）具的編號

衝壓模具編（biān）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（biǎo）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（yī）套；RAA或RBB代（dài）表鉚合模，比如鉚螺柱、鉚彈片等；

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

其它的比如上夾板（PHU），編號則是90-KNMF0125SAAPHU，夾（jiá）板入（rù）塊（kuài）90-KNMF0125SAAPHPA001；

如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（nà）麽第一段的（de）夾板應該（gāi）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（lǐ）沒有解釋到的，簡單做一下說明：

一套完整的衝壓模具結構從上到下應該是：

加工（gōng）代（dài）號

模（mó）板

其它

編號 中文名稱 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（xià）脫料板（bǎn） GD：大磨（mó）床 UPU 上（shàng）模座 PH2 下夾板（bǎn） WC：線切割 UBU 上墊（diàn）板 ?PUN 衝頭（tóu） W/E：放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y：外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 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：搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 － － LPD 下模座（zuò） － － B2D 下墊腳 － － B1D 下托板 － －

“－”代替的表示這個編號不（bú）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（chōng）壓生產的關係（xì）非常密切，其性質直接影響衝壓（yā）工藝設（shè）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，還應滿足衝壓加工和後續工藝性能（néng）要求。衝壓加（jiā）工對材料的（de）基本要求如下。

1、具有良（liáng）好的衝壓成（chéng）型性能

對於成型工序，比如拉伸、折彎、打段差、凸（tū）包等，材料應具有（yǒu）良（liáng）好的衝壓成型性能，即應有良好（hǎo）的抗破裂性（xìng）、良好的貼模性和定形性，否則產品容易產生變形、破（pò）裂等，造成修模的困（kùn）難。對於分離工序，則要（yào）求材料具有一定的（de）塑性。

2、具（jù）有（yǒu）較高的表麵質量

材料表麵應光潔平整，無缺陷損傷。表（biǎo）麵質量好的材（cái）料，成型時不易破裂，不易擦傷模具（jù），製件的表麵質量也（yě）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（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（zhì）廢品的出現（xiàn）。在（zài）校正彎曲（qǔ）、整形等工序中，有可能因厚度正偏（piān）差過大而引起模具或壓力機（jī）的（de）損壞。

衝壓常（cháng）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（hēi）色金屬和有色金屬（shǔ）），但有時也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳素結構（gòu）鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工（gōng）具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等；有色金屬主要有純銅（tóng）、黃銅、青銅、鋁等；非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、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。板料可用於工程模的生產，帶料（卷料）用於連續模的生產，也可以用於工程模的生產。板料的尺寸（cùn）較大，可用於大型零（líng）件的衝壓，也可以將（jiāng）板料（liào）按排樣尺寸剪裁成條料後（hòu）用於中小（xiǎo）型零件的衝壓；帶料（又稱卷（juàn）料）有各種規格的寬度，展開長度可（kě）達（dá）幾十米，成卷（juàn）狀供應，適應於連續（xù）模大批量生產的（de）自動送料。

關於各種材料的牌（pái）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（yòng）

衝（chōng）壓（yā）材料（liào）的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓（yā）工藝要求及經濟（jì）性等。

(1)按衝壓件的（de）使用要求合理選材

所選材（cái）料（liào）應能使衝（chōng）壓件在機器或部件中正常工作，並具有一定的使（shǐ）用（yòng）壽（shòu）命。為此，應根（gēn）據衝壓件（jiàn）的使用條件，使所選材（cái）料滿（mǎn）足相應（yīng）強度（dù）、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱（rè）性等力方（fāng）麵（miàn）的（de）要求。

(2)按衝壓工藝要求合理選材

對於任（rèn）何一種衝壓件，所選的材料應能按照其衝壓工藝的（de）要求，穩定地成形出不至於開裂或起（qǐ）皺的合（hé）格產品（pǐn），這是最基本也是最（zuì）重要的選材要求。為此，可用以下方法（fǎ）合理（lǐ）選材。

①試衝。根據以往的生產經驗及可（kě）能條（tiáo）件，選擇幾種基（jī）本能滿足（zú）衝壓件使用要求的板料進行試衝，最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這種方法結（jié）果比較直（zhí）觀，但帶有較大的 盲目性。

②分析與（yǔ）對比。在分析衝壓變形性質的基礎上，把（bǎ）衝壓成型時的最大變形程度與板料衝壓成（chéng）型性能（néng）所允許采用（yòng）的極（jí）限變形程度進行對比，並以此作為依據，選取適（shì）合於（yú）該種零件衝壓工藝要求的板材。

另外（wài），同一種（zhǒng）牌號或同一厚度的板（bǎn）材，還有（yǒu）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（yǒu）熱軋板）。與熱軋板相比，冷軋板（bǎn）尺寸精確，偏（piān）差小（xiǎo），

表麵缺（quē）陷少，光亮，內部組織致密，衝壓性能（néng）更優。(注：t在模具（jù）中一般代表厚度，例如模板的（de）厚度、材料的厚度均可以用t來（lái）表示。)

(3)按經濟性要（yào）求合理選材

所選材料（liào）應在滿足使用性能及（jí）衝壓工藝（yì）要求的前提下，盡量價格低廉，來源方便，經（jīng）濟性好，以降（jiàng）低衝壓件的成本（běn）。

★衝壓模具的分類

衝壓模具的分類，一般我們可以簡單的把它分為（wéi）兩種，即工程模和連續（xù）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（xiē）模具（jù）的結構（gòu）和作（zuò）用；

工程模：也稱為“單工序模（mó）”，是指（zhǐ）在衝壓的一次行程中，隻能完成一個衝壓工序的模具。這一（yī）工程打完（wán）了之後，需要人工或用機械手把產品從模具裏麵（miàn）取出（chū）來，然後放到下一（yī）站的模具裏麵繼續生產，直到模具的最（zuì）後一個工序打完，整個產品才算完成。這種模具維修起來簡單，但生產起來費時費力，需（xū）要花費較多的人工和時間成本，產品報廢率較高。

複合（hé）模：常見的複合模具結構有有複合下料、複合拉伸等，這種模具結構和別的工程模結構略（luè）有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下模，其它幾（jǐ）塊模板依次是下夾板(固定凸模衝（chōng）頭)、下（xià）止擋板和下脫（tuō）料板（bǎn）(外脫)，上模（mó）依次是（shì）母模(或刀口)、內脫板和上墊（diàn）板構成，內脫（tuō）使（shǐ）用等高（gāo）套（tào）筒掛在上墊板上麵，然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的複合模，其內（nèi）脫一般脫出來母模（mó）0.50mm即可，不可以（yǐ）低於母模，要不（bú）然母模刀口容易（yì）崩掉或者不脫料。內（nèi）脫的（de）力量要足夠大，才（cái）能把產品從母模裏麵頂（dǐng）出（chū）來，一般如果材料比（bǐ）較厚的話，我們上麵（miàn）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（chéng）過程中，在不同的工位上同時完成兩道或（huò）兩道以上衝壓工序的模具（jù），這種模具維修難度較大，需要（yào）經驗豐富的鉗工師傅來（lái）操作（zuò），但是生產起來效率很高，打得速度快（kuài）的話一個小時可以生產上千個產品，節省人工和時間成本，產（chǎn）品報廢率較低。

★彈簧的壓（yā）縮量和計算

在一（yī）套（tào）衝壓模具中，需要用到比（bǐ）較多的彈性材料，其中包（bāo）括（kuò）各種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等，按照不同的（de）需要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用（yòng）普通（tōng）的扁線彈簧就可以了，比如棕色彈簧，也稱為咖啡色彈簧（huáng）；如果力量不夠就加氮氣彈簧，當然成（chéng）本要高一點；優力膠一般用於（yú）拉深模具、整形模具、或整平麵度用。

拉深模（mó）具用優力膠非常不錯，當然也（yě）可以選用氮氣彈簧（huáng）。其他的像頂料銷、浮（fú）塊、兩用（yòng）銷等一般用線簧或黃色彈簧，隻（zhī）要可以脫料、不把產（chǎn）品頂出印子、頂變形（xíng）就好了。優力膠的特點就（jiù）是（shì）力量比較（jiào）均衡，然而其（qí）壽命比較短，生產一段時間就可能（néng）裂掉了（le）、不（bú）行了、萎掉（diào）了，因此（cǐ）一般比較少用，通（tōng）常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用（yòng）的多。

彈（dàn）簧包括扁線彈簧、線簧（huáng）等，彈簧的（de）目的就是脫料、壓料，彈簧力度的（de）大小，關係（xì）著模具生產是否順利、打（dǎ）出來的產品是否合格等。彈簧力量小了，有可（kě）能（néng）會（huì）造成產品變形、模具不脫料、產品不好從模（mó）具（jù）裏麵拿出來、帶料，刀（dāo）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、紅色、藍色（sè）、黃色，力量也依次（cì）減弱，顏色（sè）不同，力量大小就不同，壓縮量也不同。

有一個土方法可以計算彈簧的壓縮（suō）量，那是（shì）我剛進廠學模具不久，對模具還不怎麽懂，我師父教我的：事先測量一下彈（dàn）簧的總（zǒng）高度（dù），再把彈簧放台虎鉗中，鎖死，然後用卡尺測（cè）量一下彈簧被夾死之後剩下的長度，再用彈簧的總長度（dù）減去這個數，再除以總長度即（jí）可，此方法任何彈簧通用，比如棕色彈簧長度為60mm，被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左（zuǒ）右，然後（hòu）你再用60減去45.6等於（yú）14.4，再用14.4除以60，結果等於0.24，這就是它的壓縮量。

彈簧按照不同生產次數，比如100萬次、50萬次、30萬次（cì），壓縮量選（xuǎn）的越大，彈簧壽命越短，模具壽命也就越短（當然彈（dàn）簧打壞了是可以換的），模具生產一段時間可能彈簧就沒力了，質量差一點的彈（dàn）簧還（hái）有可能斷在模具裏麵。一（yī）般按照30萬次來計算彈簧的壓縮量，也就是（shì）說（shuō）模具打（dǎ）30萬次彈簧可能就沒（méi）力了，當然一般的衝壓模（mó）具壽命都沒那麽長（zhǎng），也可以按最大壓縮量來計算，按（àn）最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，對產品平麵度也（yě）有（yǒu）好處。

具體的壓縮量如下（xià）表：

顏（yán）色 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色（sè）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% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%

最大壓（yā）縮量（liàng）（這個（gè）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（yǐ）彈簧的最大（dà）壓縮比，例如棕色（sè）彈簧，長度為60mm，那麽它的最大壓縮量為：60*24%約等於14，這根彈簧最大可以壓下去14個毫米，它（tā）的最大行程是14個毫米，模具的行程必須小於14個毫米，超過14個毫米，彈簧就可（kě）能（néng）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（liàng）是否合適（shì），這樣在試模的時候才（cái）不用擔心模具（jù）會出問題、打爆等。