​五（wǔ）金衝壓模具設計之若幹經（jīng）驗之談！

★衝壓模具的概念

衝壓模具，也稱衝（chōng）模、五金模具、五金衝壓模具，意思差不多都是（shì）一樣的。是指利用固定在衝床或壓（yā）力機上的模具對金屬或（huò）非金屬板材施加一定的壓（yā）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（hé）格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種（zhǒng），我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來講。

通過模具加（jiā）工出來的產品，尺寸、外觀都基（jī）本一樣，沒什麽大的區別，因為（wéi）能快速成型，生產效率高，產品質量穩定，精度符合要求，材料（liào）利用率（lǜ）高，操作簡單、工人勞動強度低（dī），對操作工人（rén）技術要（yào）求不高，一般人隻要一進來，跟著別人（rén）學習操作一兩天，很快就能上手，有的甚至不用一兩天，幾分鍾就能學會。如果（guǒ）是產線主機手，要（yào）學會操作衝床、送料機、整（zhěng）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（láo）就行。

平時注意安全不要隨便（biàn）往模具裏麵放（fàng）任（rèn）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（xiū）來修過模具(專業（yè）術語：修模（mó）)之後，你打之前就要看好了，看他們有沒有把東西忘記在模具裏麵，當然一般模修是（shì）不會犯這樣（yàng）的錯誤的，不過你也要注意一下。別把模具打壞了（le）、或者把身上手上哪裏傷著了，幹這個切記注意安全，一不小心（xīn）模具（jù）裏麵東西忘記拿出來了，衝床打下（xià）來就有可能把模具打壞，萬一裏麵的（de）東西要（yào）是飛出來了?，人有可能也會受傷。

有時候叉車叉模（mó）具的時候，沒叉好，模具掉下來了，這個時候千萬別用手去扶，讓（ràng）遠一點，模具摔壞了沒事（shì），別把人砸到了（le）；天車吊模具的時（shí）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。

搞模具這行、或（huò）與模（mó）具打（dǎ）交道（dào）經常容易出事，新人進廠特別要（yào）注意這些安全事（shì）項。

★衝（chōng）壓模具的結構介紹

衝壓模具的結構、衝模的結構，模具結構大同小異，根據不同的產品（pǐn）特點及需求設計相應的模具，不同（tóng）的模具結構（gòu），它的（de）功能也（yě）不同，生產出（chū）來的（de）產品也不同，總的來說有簡單的，有複雜的。但是不（bú）管結構怎麽（me）複雜，它（tā）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板和零件（我們稱之為入塊、或入子）還有標準件組裝而成。

一般的衝壓模具結構，具體的模板從上到下（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（yǒu）：

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

其它（tā）的比較（jiào）不常用的模（mó）板：

上蓋（gài）板（CVU），擊出板，上模板（bǎn），下脫料板，下止擋（dǎng）板，下夾板，公（gōng）模，母模等；

一些模具零件有：

上（shàng）模的（de）入子，入塊：夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等；

下模的入子，入（rù）塊：下模入（rù）塊、下模刀口等；

標準（zhǔn）件（jiàn）：彈簧（huáng）、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（dǐng）料銷等；

非標準件：外定位、內定位、節距定位、外限（xiàn）位柱（zhù）、內限（xiàn）位柱等；

★衝壓模（mó）具的編號

衝壓模具編號，一般是這樣（yàng）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（dài）表工程模，H代（dài）表總（zǒng）共有八套（從A-H，分別是RAH、RBH……RHH），A代表（biǎo）第一套；RAA或RBB代表鉚合模，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，前麵的F代表年份，哪一年生產（chǎn）出來的模具，就用代表哪一年的編號說明（míng），如：F0125、G0125，如（rú）果F代表2010年（nián），那麽2010年生產的模具F0125可以（yǐ）簡（jiǎn）稱：125模具，接下來2011年生產的模具（jù），則是G開頭，此時你再說125模具，那別（bié）人多半以為是G0125模具了。

其它的比如上（shàng）夾板（PHU），編（biān）號則是90-KNMF0125SAAPHU，夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001；

如果這個連續模（mó）有兩段的（de）話，則（zé）在（zài）90-KNMF0125SAAPHU編號後（hòu）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（guān）於其（qí）它的編號，這裏（lǐ）沒有解釋到的，簡單做一下說明（míng）：

一套完整（zhěng）的衝壓模具結構從上到下應該是：

加工代號

模板

其它

編（biān）號 中文名稱 編號 中文名稱 M：銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G：磨（mó）床 U2U 上（shàng）墊腳（jiǎo） PS2 下脫料板 GD：大磨（mó）床 UPU 上模（mó）座 PH2 下夾板 WC：線（xiàn）切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭（tóu） W/E：放電 PHU 上夾（jiá）板 PHP 夾板入塊 Y：外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT：熱（rè）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 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊（diàn）板 － － LPD 下模座 － － B2D 下墊（diàn）腳 － － B1D 下托板 － －

“－”代替的表示這個編號不常見或（huò）很少用到

★衝壓常用材料（liào）及選用

衝壓所用材料的性質與衝壓生產的關係非常密切，其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命（mìng），還影響組織均（jun1）衡生產（chǎn）和（hé）衝壓件生（shēng）產成本。

在選（xuǎn）定衝壓件的材料時，不僅要考（kǎo）慮使用性能，還應滿足（zú）衝壓加工和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要（yào）求如下。

1、具有（yǒu）良好的衝壓成型性能

對於成（chéng）型工序，比如拉伸、折彎、打段差、凸包等，材料（liào）應具有良（liáng）好的衝壓成型性能，即應有良好的抗（kàng）破裂（liè）性、良好的（de）貼模性和定形性，否（fǒu）則（zé）產品容易產生變形、破裂等（děng），造（zào）成修模（mó）的（de）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（jiào）高的表麵質量

材料表（biǎo）麵應光潔平整，無缺陷損傷。表麵質量好的材料，成型時不（bú）易破裂（liè），不易擦傷模具，製件的表麵質量也好。

3、材料的厚度（dù）公差應符合國家標（biāo）準

因為一定的模具（jù）間隙僅適用於一（yī）定厚度範圍的材（cái）料，若材料厚度公差太大；不僅（jǐn）直接影（yǐng）響製件的質量，還可能導致廢（fèi）品的出現。在校正（zhèng）彎曲、整形等工（gōng）序中，有可能因厚度正偏（piān）差過大而（ér）引起模具或（huò）壓（yā）力機的損壞。

衝壓（yā）常用材料及選用

1、衝壓常（cháng）用（yòng）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（shǔ）），但有時也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有（yǒu）普通碳（tàn）素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼（gāng）、碳素工具鋼（gāng）、不鏽鋼、電工矽鋼（gāng）等；有色金屬主要有純銅、黃銅（tóng）、青銅、鋁等；非金屬材料（liào）有紙板、層壓板、橡膠（jiāo）板、塑料板（bǎn）、纖維板和雲母等。

衝壓用金屬（shǔ）材料的供應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可用（yòng）於工程模的（de）生產，帶料（liào）（卷料（liào））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，也可以將板料按排樣尺（chǐ）寸（cùn）剪裁成條料後用於中小（xiǎo）型零件的衝壓；帶料（又稱卷料）有各種規格的寬度，展開長度可達幾十米，成卷狀供（gòng）應，適應於連續模大批（pī）量生產（chǎn）的（de）自動送（sòng）料。

關（guān）於（yú）各種（zhǒng）材料的牌號、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)按衝壓件的使用要求合理選材

所選（xuǎn）材料應能使衝壓件在機器或（huò）部件中正常工作，並具有一定的使用壽（shòu）命。為此，應根據衝壓件的使用（yòng）條件，使所選材料滿足相應（yīng）強度、剛度、韌（rèn）性、耐蝕性和耐熱（rè）性等力方麵的要求。

(2)按衝壓工（gōng）藝要求合理選材（cái）

對於任何一種衝壓件，所選的材料應能按照其衝壓（yā）工藝的要求，穩定地成形出不至於開裂或起（qǐ）皺的合格產品，這是最（zuì）基本也是最重要的（de）選材要求。為此，可用（yòng）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，選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板料進（jìn）行試衝，最後選擇沒（méi）有開（kāi）裂或皺折的、其廢品率（lǜ）低的一種。這種方法結果比（bǐ）較直觀，但帶有較大的（de） 盲目性。

②分析與對比。在分析衝壓變形性質的（de）基礎上，把衝壓成型時的最大變形程度與板料衝壓成型（xíng）性能所允許采用的極限變形程（chéng）度進行對比，並（bìng）以此作為（wéi）依據，選取（qǔ）適合於該種零件衝（chōng）壓工藝要求的板（bǎn）材。

另外，同一種牌號或同一厚度的板材，還（hái）有冷軋和熱軋之分。我國國產板材中（zhōng），厚板( t>4mm)為熱軋板，薄板（t<4mm）為冷（lěng）軋板（bǎn）（也有熱（rè）軋板）。與熱軋板（bǎn）相比（bǐ），冷軋板尺寸精確，偏差小（xiǎo），

表麵缺陷少，光亮，內（nèi）部組（zǔ）織致密，衝壓性能（néng）更優。(注：t在模（mó）具中一般代表（biǎo）厚度，例如模板的厚度、材（cái）料的（de）厚度均可以用t來表示（shì）。)

(3)按經濟性要求合理選材

所選材料應在（zài）滿足使用性能及衝壓工藝要求的前提下，盡（jìn）量價格低廉，來源方便，經濟性好，以降低衝壓件（jiàn）的成本（běn）。

★衝壓模具的（de）分類

衝壓模具的分類，一般我們可以簡單的把它分為兩種，即工程（chéng）模和連（lián）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（de）結構（gòu）和作用；

工程模：也稱為“單工序模”，是（shì）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（jī）械手（shǒu）把產品從模具裏麵取出來，然後放到下一站（zhàn）的模具（jù）裏麵繼續（xù）生產，直到模具的最後一個工序（xù）打完，整個產品才算完成。這種（zhǒng）模具維修起（qǐ）來簡單，但（dàn）生產起（qǐ）來費時費力，需要花費較多的人工和時（shí）間（jiān）成本，產品報廢率較高。

複合模：常（cháng）見的複合模（mó）具結構有有複合下料（liào）、複合拉伸等，這種模具結構和別的工程模結構略有不同。其凸模(也（yě）稱為公模或衝（chōng）頭)設計在下模，其它（tā）幾（jǐ）塊模板依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫)，上模依次是母模(或刀口)、內（nèi）脫板和上墊板構成，內脫（tuō）使用等高套筒掛在上墊板上麵，然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的複合模，其內脫一般脫出來母模0.50mm即可（kě），不可以低於母模，要不然（rán）母模刀口（kǒu）容易崩掉或者不脫（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（rú）果（guǒ）材料比較厚（hòu）的話，我們上麵裝（zhuāng）的是氮（dàn）氣彈簧。

連續模：也稱“級（jí）進（jìn）模”，是指在衝壓的一次行程過程中，在（zài）不同的工位上同時完成兩道或兩道以上衝壓工（gōng）序（xù）的模具，這種模具維修難度（dù）較大，需（xū）要經驗豐富的鉗工師傅來操作，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（chǎn）上千個產品，節省人工和時間（jiān）成本，產品報廢率較低。

★彈簧的壓縮量和計算

在一套衝壓（yā）模具中，需要用到比較多的彈性材料，其中包括各（gè）種不（bú）同規（guī）格的（de）彈簧（huáng）、優力膠、氮氣彈簧等（děng），按照不同的需（xū）要選用（yòng）不同（tóng）的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁（biǎn）線彈簧就可以了，比如棕色彈簧，也稱為（wéi）咖啡色彈簧；如（rú）果力量不夠就加氮氣彈簧，當然成本要高一點；優力膠一般用於（yú）拉深模具、整形模具、或整平麵度用。

拉深模具用優力膠非常不錯，當（dāng）然也可以選（xuǎn）用氮氣彈（dàn）簧（huáng）。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧（huáng），隻要可以脫料、不把（bǎ）產品頂出印子、頂變形就好了。優力膠的特點（diǎn）就是力量比較均衡，然而其壽命比較短，生產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了，因此一般比較少用，通常比（bǐ）較常用氮氣彈簧。整（zhěng）平麵度優力膠用的多。

彈簧包括扁線彈簧、線（xiàn）簧等，彈簧的目的就是脫（tuō）料、壓料（liào），彈簧力度的（de）大小，關係著模具生產是否順利、打（dǎ）出來的產（chǎn）品是否合格等。彈簧力量（liàng）小了（le），有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不（bú）好從模具裏（lǐ）麵拿出（chū）來、帶料（liào），刀口、衝頭容易磨損等各種問題。

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

有一個土（tǔ）方法可以計算（suàn）彈簧的（de）壓縮量，那（nà）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後剩下的長度，再用彈簧的（de）總長度減去（qù）這個數，再除以總長度即可，此方法任何彈簧通用，比如棕色（sè）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（děng）於0.24，這就是它的壓縮量。

彈（dàn）簧按照不同（tóng）生產次數，比如（rú）100萬次、50萬次、30萬次，壓縮量選的越大，彈簧壽命（mìng）越短，模具壽命也就越短（當然彈簧打壞了是可以（yǐ）換的），模（mó）具生產一段時間可能彈簧就沒力了，質量（liàng）差一（yī）點的彈簧還（hái）有可能斷在模具裏（lǐ）麵。一般按照30萬次來計算（suàn）彈簧的壓縮量，也就是說模具打30萬次彈（dàn）簧可能就沒力了，當然一般（bān）的衝壓模具壽命都（dōu）沒那麽長，也可以按最大壓縮量來（lái）計算，按最大（dà）壓（yā）縮量來計算的話，隻能保證（zhèng）彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死（sǐ）一點（diǎn），對產品平麵度也有好處（chù）。

具體的壓縮量如下表：

顏（yán）色 100次 50萬次 30萬（wàn）次 最大壓縮（suō）量 棕（zōng）色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈（dàn）簧（huáng） 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%

最大壓縮量（這個彈簧可以壓下去多少），彈（dàn）簧的最大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈簧的最大壓縮比，例如棕色彈簧，長度為60mm，那麽（me）它的最大壓（yā）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（de）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（mǐ），彈簧就可能會失效、變形，還有可能打斷在模具裏麵，或模具打爆，衝床壓（yā）不下去等（děng）。

模具組立之（zhī）前，也就是裝模之前，必須先計算一下彈簧的壓縮量是否合（hé）適，這樣在試模的（de）時候才（cái）不用（yòng）擔心模具會出問題、打爆等。