​五金衝壓模具設計之若幹經驗之談！

★衝壓（yā）模具的概念

衝壓（yā）模具，也稱衝模、五金（jīn）模具、五（wǔ）金衝（chōng）壓模具，意思差不多都是一樣的。是指利用固定在衝床（chuáng）或壓力機上的模具對金屬或非金（jīn）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）一定尺寸要求、外觀質（zhì）量合格的（de）零件的壓力加工方法。模具分為很多種，我這裏（lǐ）主要（yào）是針對（duì）我熟悉的五金衝壓模具來講。

通過模（mó）具（jù）加工出來的產（chǎn）品，尺寸、外觀都基本一樣，沒什麽大的區別，因為能快速成型，生產效率高，產品質量穩定，精度符合要求，材料利用率高，操作簡單、工人勞動（dòng）強度低（dī），對操作工人技術要求不高，一般人隻要一進來，跟著別人學習操作（zuò）一兩天，很快就能上手，有的甚至不用（yòng）一兩天，幾分鍾就能學會。如果是產線主機手，要學會操作衝床、送（sòng）料機、整平機、拆模架模等，都是一些很簡單的活，有力氣（qì）、肯吃苦耐勞就（jiù）行。

平時注意安全不要隨便往模具裏麵放任何（hé）的（de）東（dōng）西在裏麵，扳（bān）手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具（jù）裏邊，有模修來修（xiū）過模具(專業術語：修模)之後，你打之前就要看好了（le），看他們有沒有把（bǎ）東西忘記（jì）在（zài）模具裏麵，當然一般模修是不（bú）會犯這樣的錯誤的，不過你也要注意（yì）一下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著（zhe）了，幹這個切（qiē）記（jì）注意安全（quán），一不小心模（mó）具（jù）裏麵（miàn）東西忘記拿出來（lái）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?，人有可能也會受（shòu）傷。

有時候叉車叉模具的時候，沒叉好，模（mó）具掉（diào）下來了，這個（gè）時候千萬別用手去扶，讓遠一點，模具摔壞了沒事，別把（bǎ）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（lái）碰著了就不好了。

搞模（mó）具這行、或與模具打（dǎ）交道（dào）經常容易出事，新人（rén）進廠特別要注意這些安全事項。

★衝（chōng）壓模具的結構介（jiè）紹

衝壓模具的（de）結構、衝模的結（jié）構，模具結構大同小異，根據不同的產品特點及需求設計（jì）相應的模具，不同的模具結構，它的功能也不同，生產出來的產品也不同，總（zǒng）的來說有簡單的，有複雜的。但是不（bú）管結構怎麽複雜，它的（de）基本結構是（shì）不（bú）變的（de），無外乎是（shì）若幹個模板、入塊和標準件。

模具一般是由（yóu）若幹模板和零件（我們稱之為（wéi）入塊（kuài）、或（huò）入子）還有標準件組裝（zhuāng）而成。

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

上（shàng）模的模板有：

上托板，上墊腳，上模座（UPU），上墊（diàn）板（UBU），上夾板（PHU）止擋（dǎng）板（PPS），脫料板（PSU）；

下模的模（mó）板有：

下模板（DIE），下墊板（LBD），下模座（LPD），下（xià）墊腳，下托板；

其它的比較不常用的模板：

上（shàng）蓋板（CVU），擊出（chū）板，上模板，下脫料板，下（xià）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（kuài）、脫料板入塊、衝頭等；

下模的入（rù）子，入塊：下模入塊、下模（mó）刀口等；

標準件：彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等（děng）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（wèi）、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（biǎo）總共有八套（從A-H，分（fèn）別是（shì）RAH、RBH……RHH），A代（dài）表第一套；RAA或RBB代表鉚合模，比如鉚螺柱（zhù）、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（lái）的模（mó）具，就（jiù）用代表哪一（yī）年（nián）的編（biān）號（hào）說明（míng），如：F0125、G0125，如果F代表2010年（nián），那麽2010年生產的模具F0125可以簡稱：125模具，接下來2011年（nián）生（shēng）產的模具，則（zé）是G開頭，此時你再說125模具，那別人多半（bàn）以為是G0125模具了。

其（qí）它的（de）比如上夾板（PHU），編號則是90-KNMF0125SAAPHU，夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001；

如果這個連續模有兩段的話，則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明，那麽第一（yī）段的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA，第二段90-KNMF0125SAAPHUB，夾（jiá）板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

下模板（bǎn）（DIE）：90-KNMF0125SAADIE，90-KNMF0125RAHDIE

關於其它的編號，這裏沒有解釋到的，簡單做一下說明：

一套完整的衝壓模具結構從上到下應（yīng）該是：

加（jiā）工代號

模板

其它

編號（hào） 中文名稱（chēng） 編號（hào） 中文（wén）名稱 M：銑床 U1U 上托板 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 上墊板 ?PUN 衝（chōng）頭 W/E：放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y：外發 PPS 止擋板（bǎn） UDP 上模（mó）板（bǎn）入塊 HT：熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊（kuài） L：車床（chuáng） AXD 上模板入塊 D：搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板（bǎn） － － 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（chōng）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，其性質（zhì）直接影響衝壓工藝（yì）設計、衝壓件質量和產品（pǐn）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（liào）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（yào）求。衝壓加工對材料的基本要求如下（xià）。

1、具有良好的衝壓成型性能

對於成型工序，比如拉伸、折彎、打段（duàn）差、凸包等，材（cái）料應具有良（liáng）好（hǎo）的衝壓成型性能，即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形（xíng）性，否則（zé）產品容易產生變形、破裂等，造成（chéng）修（xiū）模的困難。對於分離工序，則要求材料具有一定的塑性（xìng）。

2、具有較高的表（biǎo）麵（miàn）質量

材料表麵應光潔平（píng）整，無缺陷損傷。表麵質量好（hǎo）的材料，成型（xíng）時不易破裂，不易擦傷模具，製件的表麵質量也好。

3、材料（liào）的厚度公差（chà）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材料，若材（cái）料厚度（dù）公差太大；不僅直接（jiē）影響製件的質量，還可（kě）能導致廢品的出現。在校正（zhèng）彎曲（qǔ）、整形等工序中，有可能因厚度正偏差過大（dà）而引起模具或壓力機的損壞。

衝壓常用材料（liào）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（sè）金屬和有（yǒu）色金屬），但有時也用非金屬材料。其中（zhōng）黑色金屬主要（yào）有普（pǔ）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、電工矽鋼等；有色金屬主要有純（chún）銅、黃銅、青銅、鋁等；非（fēi）金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等（děng）。

衝壓用金屬材料的供（gòng）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（kě）以（yǐ）用於工程模的生產。板料的尺寸較大，可用於大型零（líng）件的（de）衝壓，也可以將板料按排樣尺寸（cùn）剪裁成條料後用於中小型零件的（de）衝（chōng）壓（yā）；帶料（又稱卷料）有各（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。

關於各種材料的（de）牌號、規格和性能，可查閱有關手冊和標準。

2、衝壓材（cái）料的合理選用

衝壓材料的選用要考慮衝壓（yā）件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。

(1)按衝壓件的（de）使用要求合理選材

所選材料應能使衝壓（yā）件（jiàn）在機器或部件中正常工作（zuò），並具有一定的使用（yòng）壽命。為此（cǐ），應根據衝（chōng）壓件的（de）使用條件（jiàn），使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱（rè）性（xìng）等力方（fāng）麵的要求。

(2)按衝壓工藝要求合理選材

對於任何一種衝壓（yā）件，所選的材料應能按照其（qí）衝（chōng）壓工藝的要求，穩定（dìng）地（dì）成形出（chū）不至（zhì）於開裂或（huò）起皺的合格產品，這（zhè）是（shì）最基本也是最重要的選材要求。為此，可用以下方法合理選材。

①試衝。根據以往的（de）生（shēng）產經驗及可能條件，選擇幾種基本能滿足（zú）衝壓件使用要求的板料（liào）進行試衝，最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢（fèi）品率低的一種。這種方法結果比較（jiào）直（zhí）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（zuì）大變形程度與板料衝壓成（chéng）型性能所允許采用的極限變形程度進行（háng）對比，並以（yǐ）此作為依據，選取適合（hé）於該種零件衝壓工藝要求的板材。

另外，同一種牌（pái）號或同一（yī）厚度的板材，還有（yǒu）冷軋和熱軋之分。我國國（guó）產板材中，厚板( t>4mm)為熱軋板，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（chà）小，

表麵缺（quē）陷少，光亮，內部組織致密，衝壓性能更優。(注：t在模具（jù）中（zhōng）一般代（dài）表厚（hòu）度（dù），例如模板（bǎn）的厚度、材料的厚度均可（kě）以用t來表示。)

(3)按經濟性要求合理選材

所選材（cái）料應（yīng）在滿足使用性能及衝壓工藝要求的（de）前提下，盡量價格低廉，來源方便，經濟性好，以降低衝壓件的成本。

★衝壓模具的分（fèn）類

衝壓模具的分類，一般我（wǒ）們可以簡單的把它（tā）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（jiè）紹一下這些模具的結構和（hé）作（zuò）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，需要人工或用機械手把產品從模具裏麵取出來，然（rán）後放（fàng）到下（xià）一站的（de）模具裏麵繼續生產，直到模具的最後一個工序打完，整個產品（pǐn）才算完成。這種模具維修起來簡單，但生產起來費時費力，需要（yào）花費較多的（de）人工和（hé）時間成本，產品報廢率（lǜ）較（jiào）高。

複合模：常見的複合模具（jù）結構有有複合下料、複合拉伸（shēn）等，這種模具結構和別的工程模（mó）結構略有（yǒu）不同。其凸模(也稱（chēng）為（wéi）公模或衝頭)設計在下模，其它幾塊模板依次是下夾板（bǎn）(固定（dìng）凸模衝頭)、下（xià）止擋板和（hé）下脫料板(外脫)，上模依次是母模(或刀口)、內（nèi）脫板和上墊板構成，內脫使用等高套筒掛在上墊板上麵（miàn），然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料（liào）的複合模，其（qí）內脫一般脫出來母模0.50mm即可，不可以低於母模，要不然母模刀口容易崩掉或（huò）者不脫（tuō）料。內脫的力量要足夠大，才能把產品從母模裏麵頂出來，一般如果材料比較厚的話，我們上麵裝的是氮氣彈簧。

連續模：也稱“級進模”，是（shì）指（zhǐ）在衝壓（yā）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師傅來操作（zuò），但是生產起來效率很高，打得速度快的話一個小時可以生產上千個產品，節省人工和時間成本，產品報廢率較低。

★彈簧的壓縮量和計算

在一套（tào）衝壓模具中，需要（yào）用（yòng）到比較多的彈性材料，其中包括（kuò）各種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣（qì）彈簧（huáng）等，按照不同的需要選用不（bú）同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線（xiàn）彈簧就可以了，比如棕（zōng）色彈簧，也（yě）稱為咖啡色彈簧；如果力量不夠就（jiù）加氮氣彈簧，當然成本要高一點；優力膠一般用（yòng）於拉（lā）深模具、整形模具、或整平麵度用。

拉深（shēn）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（liǎng）用銷等一般用線簧或黃色彈簧（huáng），隻要可以脫料（liào）、不把產品頂出印子、頂變形就好了。優力膠的特（tè）點就是力（lì）量比較均衡，然而其壽命比（bǐ）較短，生產一段時間就可能裂掉了（le）、不行了、萎掉了，因此一般比較（jiào）少用，通常比較常用氮氣彈（dàn）簧。整平麵度優力膠用的多。

彈簧包括（kuò）扁線彈簧、線簧等，彈簧（huáng）的目的就是脫料、壓料，彈簧力度的大小，關係著模具生產是否順（shùn）利（lì）、打出來（lái）的產品是否合格等。彈簧力量小了，有可（kě）能（néng）會造成產品變形、模具不（bú）脫（tuō）料、產品不好（hǎo）從模（mó）具裏麵拿出來、帶料，刀口、衝頭容易磨（mó）損等各種問（wèn）題（tí）。

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

有一個土方法可以計算彈簧的壓縮量（liàng），那是我剛進廠學模具不久，對模具還不怎麽懂，我師父教我的：事先測量一下彈簧的總高度，再把彈簧放台虎鉗中，鎖（suǒ）死，然後用卡尺測量一下彈簧被夾死之後剩下的長度，再（zài）用彈簧的總長度減去這個（gè）數，再除以總長（zhǎng）度即可，此方法任何彈（dàn）簧通用，比如棕色彈簧長度（dù）為60mm，被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右，然（rán）後你再用60減去45.6等於14.4，再用14.4除以60，結果（guǒ）等於（yú）0.24，這就是它的壓縮（suō）量。

彈簧按照不同生產次數，比如100萬次、50萬次、30萬次，壓縮量選的越大（dà），彈簧壽命越短，模具壽命也就越短（當然彈簧打壞了是可以（yǐ）換的），模具生產一段時間可能彈簧（huáng）就沒（méi）力了，質量差一點的彈簧還有可能斷在模（mó）具裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧的壓縮量，也（yě）就是說模具打30萬次彈簧可能就（jiù）沒力了（le），當然一般的衝壓模具壽（shòu）命都沒那（nà）麽長，也可（kě）以按最大壓縮量來計算，按最大壓縮量來計算（suàn）的話，隻能保（bǎo）證彈簧不打爆在模具裏麵（miàn）。模具壓得（dé）死一點，對產品平麵度也有好處。

具（jù）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（dàn）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（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（de）自（zì）由高度乘以彈簧的最大壓縮比，例如（rú）棕色彈簧，長度為60mm，那麽它（tā）的最大壓縮量為：60*24%約等於14，這根彈簧（huáng）最大可以壓下去14個（gè）毫米，它的最（zuì）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（mǐ），彈簧就可能會失效（xiào）、變形，還有可能打斷在模具裏麵，或（huò）模具打爆，衝床壓不下去等。

模具組立之（zhī）前，也（yě）就是裝模之前，必須先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（mó）具會出問題、打爆等。