五金衝壓模具（jù）設計之若（ruò）幹經驗之談！

　　

★衝壓模具的概念

衝壓模具，也稱衝模（mó）、五金模具、五金衝壓模具，意思差不多都是一（yī）樣的。是指利用固定在衝床或壓力機上的模具對金屬或非（fēi）金屬板材施加一定的壓力，使材料產生分離或成型，從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零（líng）件的壓（yā）力加工方法。模具分為很多種，我這裏主（zhǔ）要是針對我熟悉的五金衝壓模（mó）具來講。

 

通過（guò）模具加工出來的產品，尺（chǐ）寸、外觀都基本一樣，沒什麽大的區（qū）別，因為能快（kuài）速成型，生產效率高，產品質（zhì）量穩定，精（jīng）度符（fú）合要求，材料利用率高，操作簡單（dān）、工人勞動強度低，對操作工人（rén）技術要（yào）求（qiú）不（bú）高，一（yī）般人隻要一進來，跟著別人學習操作一兩天，很（hěn）快就能上手，有的（de）甚（shèn）至不用一兩天，幾分鍾（zhōng）就能學會（huì）。如（rú）果（guǒ）是產線主機手（shǒu），要學會操作衝床、送料機（jī）、整（zhěng）平機、拆模架模等，都是（shì）一些很簡單的活，有力氣、肯吃苦（kǔ）耐勞就行。

 

平時（shí）注意安全不要隨便往模具裏麵放（fàng）任何的東西（xī）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（guò）模具(專業術語（yǔ）：修模)之後，你打之前就要看好了，看他們有沒有把東西忘（wàng）記在模具（jù）裏麵，當然一般模修是不會犯這（zhè）樣的錯誤的，不過你也要注意一下。別把模具打壞了、或（huò）者把身上手上哪裏傷著了，幹這個切記（jì）注意安全，一不小心模具裏麵東西忘記拿（ná）出（chū）來了，衝床打下（xià）來就（jiù）有可能把模具打壞，萬一裏麵的東西要是飛出來了?，人有可能也會受傷。

 

有時（shí）候叉（chā）車（chē）叉模具的時候，沒（méi）叉好，模具掉（diào）下來了，這個時候千萬別用手去扶，讓遠一點，模具摔壞（huài）了沒（méi）事，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，小心模具晃過來碰著了就不（bú）好了。

 

搞（gǎo）模具這行、或與模具打交道（dào）經常容易出事，新人進廠（chǎng）特別要注（zhù）意這些安全事項（xiàng）。

 

★衝壓模具（jù）的結構（gòu）介紹

 

衝壓模具（jù）的結構、衝模的結構（gòu），模具結構大同小異，根據不同（tóng）的（de）產品特（tè）點及需求設計相應的（de）模具，不同的模具結構，它的功能也不同（tóng），生產出來（lái）的產品也不同，總的來（lái）說有簡單的，有（yǒu）複雜的。但是不管結構怎麽複雜，它的（de）基本結構是不變的，無外乎是若幹個模（mó）板（bǎn）、入塊和標準件。

 

模具一般（bān）是由（yóu）若幹模（mó）板和零件（我們稱之為入塊、或入子）還有標準件組裝（zhuāng）而成。

 

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

 

上模（mó）的模板有：

上托板，上墊腳，上（shàng）模座（UPU），上墊板（UBU），上夾板（PHU）止擋板（PPS），脫料板（PSU）；

 

下模的（de）模板有：

下模板（DIE），下墊板（LBD），下模座（zuò）（LPD），下墊腳，下托板（bǎn）；

 

 

其它的比較不常用的模板：

上蓋板（CVU），擊出板（bǎn），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，入塊（kuài）：下模入塊（kuài）、下模刀口等；

 

標準件：彈簧、六角螺（luó）絲、止（zhǐ）付（fù）螺（luó）絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊（diàn）片、兩用銷、頂料銷等；

 

非標準件：外定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等（děng）；

 

★衝壓模具的編號

 

衝壓模具編號，一（yī）般是這（zhè）樣寫的（de）（舉例）：

 

工程模：90-KNMF0125RAH，90-KNMF0125RAA，90-KNMF0125RBB

 

連（lián）續模：90-KNMF0125SAA，90-KNMF0125SBB

 

後麵（miàn）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（biǎo）鉚合模，比如鉚螺柱、鉚彈片等；

 

SAA、SBB中的S代表連續模，0125代表模（mó）具編號，前（qián）麵的F代表年份，哪一年生產（chǎn）出來的模具（jù），就（jiù）用（yòng）代表（biǎo）哪一年（nián）的編（biān）號說（shuō）明，如：F0125、G0125，如果F代表2010年，那麽2010年生產的模具F0125可以簡稱：125模具，接下來2011年生產的模具，則是G開頭，此時你（nǐ）再說125模具，那別人多半以為是G0125模具了。

 

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

 

如果這個連續（xù）模有兩段（duàn）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（tā）的編號，這裏沒有解（jiě）釋到的，簡（jiǎn）單做一（yī）下說明：

 

一套完整的衝壓模具結構從上到下應該是：

 

加工代號

 

模（mó）板

 

其它

 

編（biān）號 中文名（míng）稱 編號 中文名稱 M：銑床 U1U 上托板 UDE 上（shàng）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（shàng）模板入塊（kuài） HT：熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板（bǎn）入塊 L：車床 AXD 上模板入塊 D：搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 － － LPD 下模座 － － 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

 

衝壓所（suǒ）用材料的性質與衝壓生產的關係非常密（mì）切，其性質直接影響（xiǎng）衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命，還影響組織（zhī）均衡生產和衝（chōng）壓件生產（chǎn）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（yā）加工和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要求如下。

 

1、具有良好的衝壓成（chéng）型性（xìng）能

對於成型（xíng）工序，比如拉伸、折彎、打段差、凸包等，材料應具有（yǒu）良好（hǎo）的衝壓成型性能（néng），即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和（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，則要求材料具有一（yī）定的塑性。

 

2、具有較高的表（biǎo）麵（miàn）質量

材料表麵應光（guāng）潔平整，無缺陷損傷。表麵質（zhì）量好的材料，成型時不易破裂，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（dìng）的模具間隙僅適用於一（yī）定厚度範（fàn）圍的材料，若材料厚度公差太大；不（bú）僅直接影響製件的質量，還可能導（dǎo）致廢品的（de）出現。在校（xiào）正彎曲、整（zhěng）形（xíng）等工序中，有可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（cháng）用材料及選用

 

1、衝壓常用材料

 

衝壓生產中最常用的材（cái）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。其中黑（hēi）色金屬主要（yào）有普通碳素結（jié）構鋼、優質碳素結構鋼、合（hé）金結構鋼、碳素工具（jù）鋼、不（bú）鏽（xiù）鋼、電（diàn）工矽（guī）鋼等；有色金屬主要有純銅、黃銅（tóng）、青（qīng）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（mǔ）等。

 

衝壓用金（jīn）屬材（cái）料的供應狀態一般（bān）是各種（zhǒng）規格（gé）的板（bǎn）料和帶料。板料（liào）可用於工程模的生產，帶料（卷料）用於連續模的（de）生產，也可以（yǐ）用於（yú）工程模的生產。板料的尺寸較大（dà），可用於大型零件（jiàn）的衝壓，也可以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（chēng）卷料）有各種規格的寬度，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（zhǒng）材料的牌號、規格和性能，可查（chá）閱有關手冊和標準。

 

2、衝壓材料（liào）的合理選用

衝（chōng）壓材料的選用要考（kǎo）慮衝壓件的使用要求、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

所選材料應能（néng）使衝（chōng）壓（yā）件在（zài）機器或部件中正常工作，並（bìng）具（jù）有一定的使用壽命。為此，應根據衝壓件的使用（yòng）條件，使所選（xuǎn）材料滿足相（xiàng）應強度、剛度、韌性（xìng）、耐蝕性和（hé）耐熱性等力方麵（miàn）的（de）要（yào）求。

 

(2)按衝壓（yā）工藝要求合理（lǐ）選材

對於任何一種（zhǒng）衝壓件，所選的材料應能按照其衝壓工藝的要求（qiú），穩定地成形（xíng）出不至於開裂或起皺的合格產（chǎn）品，這是最基本也是最重要的選材要求。為此，可（kě）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（mǎn）足衝壓件（jiàn）使（shǐ）用要求的板料進行試衝，最後選擇沒有開裂或皺折的、其（qí）廢品率低的一種。這種方法結果比較直觀，但帶有較大的 盲（máng）目性。

 

②分析（xī）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板料衝壓成型性能所允許采用的極限變形程度進行對比（bǐ），並（bìng）以此作為依據（jù），選取適合於該（gāi）種（zhǒng）零件衝壓工藝（yì）要求的板材。

 

另外，同一種（zhǒng）牌號或同一厚度的板材，還有冷軋（zhá）和熱軋之分。我國國產（chǎn）板材中，厚板（bǎn）( t>4mm)為熱軋板，薄板（t<4mm）為冷軋（zhá）板（也有熱軋板）。與熱軋板相比，冷軋板（bǎn）尺寸精（jīng）確，偏差小，

 

表麵缺（quē）陷少，光亮（liàng），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（kě）以用t來表示（shì）。)

 

(3)按經濟性要求合理選材

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

 

★衝（chōng）壓模具的分（fèn）類

 

衝壓模具的分類，一般（bān）我（wǒ）們可以簡單的把它分為兩種，即（jí）工程模（mó）和連續模；

 

工程模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合（hé）模等，下麵（miàn）簡單介紹一下這些模具的結構和作用；

 

工程模：也稱為“單工序模”，是指在衝壓的一次行程中，隻能完成一個衝壓工序的模具。這一工程打完了之後，需（xū）要人工或用機械手把產品從模具裏麵取出來，然後放到下（xià）一站的模具裏麵繼續生產，直到（dào）模（mó）具的最後（hòu）一（yī）個工序打完，整個產品才算完成。這（zhè）種模具維修起（qǐ）來簡單，但生產起來費時（shí）費力，需要（yào）花費較多的人（rén）工和時間成本，產品報廢（fèi）率較高。

 

複合模：常見的複合模具（jù）結構有有複合下料、複合（hé）拉伸等，這種模具結構和別（bié）的工程模結構略有不同。其凸模(也（yě）稱為公模或衝頭)設（shè）計在下模，其它幾塊模板依次（cì）是下夾板(固定凸模衝頭)、下止（zhǐ）擋板和下脫料板(外（wài）脫)，上模依次（cì）是（shì）母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成，內脫使用等（děng）高套筒掛在上（shàng）墊（diàn）板上麵，然後用打杆或彈簧頂著（zhe）。比如用來（lái）下料的複合（hé）模，其內脫一般脫出來母模0.50mm即可，不可以低於母模，要不（bú）然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫（tuō）的力量要足夠大（dà），才能把產品從母模裏（lǐ）麵頂出來（lái），一般如果材料比較厚的話，我（wǒ）們上麵裝的是（shì）氮氣彈簧（huáng）。

 

連續模：也稱“級進模”，是指在衝壓的一次行程（chéng）過（guò）程中，在不同的工位上同時完成兩道（dào）或兩道（dào）以上衝壓工序的模（mó）具，這種模具維修難（nán）度較大，需要經驗（yàn）豐富的鉗工師傅來（lái）操作，但是生產起來（lái）效率很高，打得速度快的話一個小時可以生產上千個產品（pǐn），節省人（rén）工和時間成本（běn），產品報（bào）廢率較低。

 

★彈簧的壓縮量和計（jì）算

在一套衝壓模具中，需要用到比較多的彈性（xìng）材料，其中包括（kuò）各種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等，按照不同的需（xū）要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁（biǎn）線彈簧就可（kě）以了，比如棕色彈簧，也稱為咖（kā）啡色（sè）彈簧；如果力（lì）量（liàng）不夠就加氮（dàn）氣彈簧，當然成本（běn）要高一點；優力膠一般用於（yú）拉深模具、整（zhěng）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（jiù）好了。優力膠的特點就（jiù）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，因此一般比較少（shǎo）用，通常比（bǐ）較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。

 

彈簧包括扁線彈簧、線簧等，彈簧的目的就是脫料、壓料，彈簧力度的大小，關（guān）係著模具生產是否順利、打出來的（de）產品是否（fǒu）合格（gé）等。彈簧力量小（xiǎo）了，有可能會造成產品變形（xíng）、模具不脫料、產品不好（hǎo）從模具裏麵拿出來、帶料，刀口、衝頭（tóu）容易磨損（sǔn）等各種問題。

 

扁線彈（dàn）簧一般按顏色（sè）劃分為（wéi）：棕色、綠色、紅色、藍色、黃色，力量也依次減弱（ruò），顏（yán）色不同，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，那是我剛進廠學（xué）模具不久，對（duì）模具還不怎麽懂，我師父教我的（de）：事先測量一下彈（dàn）簧的（de）總高度，再把彈簧放台虎鉗中（zhōng），鎖死，然後用卡尺測量一下彈簧被（bèi）夾（jiá）死之後剩下的（de）長度，再用彈簧的總長度減去這（zhè）個數，再除以總長度即可，此方法任何彈簧通用，比如棕色彈簧（huáng）長度為60mm，被虎鉗夾死（sǐ）後應該還剩下45.6左右，然後你再用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，壓縮量選的（de）越大，彈簧壽命越短，模具壽命也就越短（當然彈簧打壞（huài）了（le）是可以換的），模具生產一段時（shí）間可能彈簧就沒力了，質量差一點的彈簧還有可能斷在模具裏（lǐ）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（néng）就沒力（lì）了，當然一般（bān）的衝壓模具壽（shòu）命都沒那麽長，也可以按最（zuì）大壓（yā）縮量來（lái）計算，按最大壓縮量（liàng）來計算的話，隻能保證彈簧不（bú）打爆在模具（jù）裏麵（miàn）。模具（jù）壓得死一點，對產品平（píng）麵度也有好處。

 

具體的壓（yā）縮量如下表：

顏（yán）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 40% 45% 50% 58%

 

最大壓縮量（這個彈簧可（kě）以（yǐ）壓（yā）下去多少），彈簧（huáng）的（de）最大壓縮量等於（yú）彈簧（huáng）的自由（yóu）高度乘（chéng）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%約等於14，這（zhè）根彈簧最大（dà）可以壓下去14個毫米，它的最大行程是14個毫米，模具的行程必須小於14個毫米（mǐ），超過14個毫米，彈簧就可能會失效、變形，還有（yǒu）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（mó）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不用擔心模具會出問（wèn）題、打爆等（děng）。