​​五金衝壓（yā）模具設計之若幹經驗之談！

★衝（chōng）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（sī）差不多都是（shì）一樣（yàng）的。是指利用固（gù）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（huò）成型，從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加（jiā）工（gōng）方法。模具分為很（hěn）多種，我這裏主要（yào）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、外觀都基本一樣（yàng），沒（méi）什麽（me）大的（de）區別，因為能快速成型，生產效率高，產品質量穩定，精度符（fú）合要求，材料利用率高，操作簡單、工人勞動強度低，對操作工人技術（shù）要求不高，一般人隻要一進來，跟著別（bié）人（rén）學習操作一兩（liǎng）天，很快（kuài）就能上手，有的甚至不用一兩天，幾分鍾就能學會。如果是產線主機手，要學會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等，都是（shì）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便往模具裏麵放任何的東西在裏麵（miàn），扳手啊、剪（jiǎn）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：修模)之後，你打之前就要看好了，看他（tā）們有沒有把東西忘記（jì）在模具裏麵，當然一（yī）般模（mó）修（xiū）是不會犯這樣的錯誤的，不過你也要注意一（yī）下。別把模具打（dǎ）壞（huài）了、或者（zhě）把身上手上哪裏傷著了，幹這個切（qiē）記（jì）注意安全，一不小心模具裏麵東西忘記拿出來（lái）了，衝床打下來就有可能把（bǎ）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（yǒu）時候叉車叉模具的時候，沒叉好，模具掉下來了，這個時候千萬別用手去（qù）扶（fú），讓遠一（yī）點，模具摔壞了沒事，別把人砸到（dào）了；天車吊模具（jù）的時候也要注意離模（mó）具遠一（yī）點，小心模（mó）具晃過來碰著（zhe）了就不好了（le）。

搞模具這行、或與模具打交道經（jīng）常容易出（chū）事，新人進廠特別要注意這些安（ān）全（quán）事項。

★衝壓模具的結構介紹

衝壓模具的結構、衝模的結構，模具結構大同小異，根據不同（tóng）的產品特點（diǎn）及需求設計相應的模具，不同的模具結構，它（tā）的（de）功能也不同，生產出來的（de）產品也不同（tóng），總的（de）來說有簡單的（de），有複雜的。但是不管結（jié）構怎（zěn）麽（me）複雜，它的基本結（jié）構是不變的，無外乎是若幹個模板、入塊和標準件。

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

一般的衝壓模（mó）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（mó）座（UPU），上墊板（UBU），上夾板（PHU）止擋板（bǎn）（PPS），脫料板（PSU）；

下模的模板有：

下模（mó）板（DIE），下墊板（LBD），下模座（LPD），下墊腳，下托板；

其它的比較不常（cháng）用的模板：

上蓋板（CVU），擊出板，上模板，下脫料（liào）板，下止擋板，下夾板，公（gōng）模（mó），母（mǔ）模（mó）等；

一（yī）些模具零件有：

上（shàng）模的入子，入塊：夾（jiá）板入塊、脫料板（bǎn）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、止付螺絲、線簧、等（děng）高套、導柱、導（dǎo）套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等；

非標準件：外（wài）定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等；

★衝壓（yā）模具的編（biān）號（hào）

衝壓模具編號，一般是這（zhè）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（bā）套（tào）（從A-H，分別是RAH、RBH……RHH），A代表第一套；RAA或RBB代表鉚合模（mó），比如鉚螺柱、鉚彈片等（děng）；

SAA、SBB中的S代表連續模，0125代表模（mó）具（jù）編號，前麵的F代表年份，哪一年生產（chǎn）出來的模具，就用（yòng）代表哪一年（nián）的編號說明，如：F0125、G0125，如果（guǒ）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（shí）你再說（shuō）125模（mó）具，那別（bié）人多半以為是G0125模具了。

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

如果這個連續模有兩段（duàn）的話，則在（zài）90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明，那麽（me）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（xià）模板（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（yī）套完整（zhěng）的衝壓模具結構從上到下（xià）應該是：

加（jiā）工代（dài）號

模（mó）板

其它

編號（hào） 中文名稱 編（biān）號 中文名稱 M：銑床 U1U 上托（tuō）板 UDE 上模板 G：磨（mó）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（gē） UBU 上墊板 ?PUN 衝（chōng）頭 W/E：放電 PHU 上夾（jiá）板 PHP 夾（jiá）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（kuài） L：車床 AXD 上模板（bǎn）入塊 D：搖臂鑽床 DIE 下（xià）模（mó）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（shì）這個編號不常見（jiàn）或很（hěn）少用到

★衝壓常用材料及選用（yòng）

衝壓所用（yòng）材料的性質與衝壓生產（chǎn）的關係非常密切，其（qí）性質直接影響衝壓（yā）工藝設計、衝（chōng）壓件質量和產（chǎn）品使用壽命，還影響組織均衡生產和衝壓（yā）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（chōng）壓加工對材（cái）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（xù），比如拉伸、折彎、打段差、凸包等，材料應具有良（liáng）好的衝壓成型性能，即應有良好的抗破裂性、良（liáng）好的貼模性和定形性，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，則要求材料具有一定的塑性。

2、具有較高的表麵質量

材料表（biǎo）麵應（yīng）光潔平整，無缺陷損傷。表麵質量好（hǎo）的材料，成型（xíng）時不（bú）易破裂，不易擦傷模（mó）具，製件的表麵質量也好。

3、材料的厚度公差（chà）應符合國家標準

因為一定的模具間（jiān）隙（xì）僅適用於一定厚度（dù）範（fàn）圍的材（cái）料，若材料厚度公差太大；不僅直接影響製件的質量（liàng），還可能導致廢品的出現。在校（xiào）正（zhèng）彎曲、整形等工（gōng）序中，有可（kě）能因厚度正偏差（chà）過大而引（yǐn）起模具或壓力機的（de）損壞。

衝壓（yā）常用材料及選用

1、衝壓常用材料

衝壓生產（chǎn）中最常用（yòng）的材料是金屬材料（包括黑色金屬和有（yǒu）色金屬），但有時也用非金屬材料（liào）。其中黑色金屬主（zhǔ）要有普通碳素結構鋼（gāng）、優質碳（tàn）素結構鋼、合（hé）金（jīn）結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼（gāng）、電工（gōng）矽鋼等；有色金屬主要有純銅、黃（huáng）銅、青銅、鋁（lǚ）等；非金屬材料有紙（zhǐ）板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板（bǎn）和雲母等。

衝壓用（yòng）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（liào）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（shēng）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寸剪裁成條料（liào）後用於（yú）中小型零件（jiàn）的衝壓；帶料（又稱卷料）有各種規格的寬度，展開長度可（kě）達幾十米，成（chéng）卷狀供應，適應於連續模大批量生產的自動送料。

關於各種材料的牌號、規格和性能，可查閱有關手冊和標準（zhǔn）。

2、衝壓材料的合理選用

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

(1)按衝壓件的使用（yòng）要求合理選材

所選材料（liào）應能使衝壓件在機器（qì）或部件中正常工作，並具有一定的使用壽命。為此，應根（gēn）據衝壓件的使用條件，使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求。

(2)按（àn）衝壓工藝要求合理選材

對於（yú）任（rèn）何一種衝壓件，所選的材料應能按（àn）照其衝壓工藝的（de）要求，穩定地成形出不至於（yú）開裂或起皺的合格產品，這是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（jù）以往（wǎng）的生產經驗及可能條件，選擇幾種基（jī）本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試（shì）衝，最後選擇沒有開裂或皺（zhòu）折的、其廢品率低的一種。這種方法結果比較（jiào）直觀，但（dàn）帶有較大（dà）的 盲目性。

②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基（jī）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（dù）進行對比，並以此作為依據，選取適合於該種零件衝壓工（gōng）藝要求的板材。

另外，同一種（zhǒng）牌號或同一厚度的（de）板材，還有冷軋和（hé）熱軋之分。我國國產板材中（zhōng），厚板( t>4mm)為熱軋板，薄板（t<4mm）為冷軋板（也有熱軋板）。與熱軋板相比，冷軋板尺寸精確，偏差小，

表麵缺陷少，光亮，內部（bù）組織致密，衝壓（yā）性能更優。(注：t在模（mó）具中一般代表厚（hòu）度，例如模板的厚度、材（cái）料的厚度（dù）均可以用t來表示。)

(3)按經（jīng）濟性要求合理選材

所選材料應在滿（mǎn）足使用性能及衝壓工藝要求的前提（tí）下，盡（jìn）量價格低廉，來源方便，經（jīng）濟（jì）性好，以降低衝壓件的成本。

★衝壓模具的分類

衝壓模具（jù）的分類，一般我們可以簡單的把它分為兩種，即（jí）工程模和連續模；

工程（chéng）模又可以（yǐ）分為複合模、拉伸模、鉚（mǎo）合模等（děng），下麵（miàn）簡單介紹一下這（zhè）些模具的結構和作用（yòng）；

工程模：也稱為“單工序模”，是指在衝壓（yā）的一次行程中，隻能完成一個（gè）衝壓工（gōng）序的模具。這一工程打完了之後，需要人工（gōng）或（huò）用機械手把產品從模具裏麵取出來，然後放到（dào）下一站的模（mó）具（jù）裏麵繼續生產，直到模（mó）具的最後一個工序打完（wán），整個產品才算完成（chéng）。這種模具（jù）維修起（qǐ）來簡單（dān），但（dàn）生產（chǎn）起來費（fèi）時費力，需要花費較多的人工和時間成本，產品報廢率較高。

複合模：常見的複合模具結構有有複合下料、複合拉伸等，這種模（mó）具結構和別的工程模結構略有不同。其凸（tū）模(也稱為公模或衝頭)設計在下模，其它幾塊模板依次是下夾板(固（gù）定凸模衝頭)、下止擋（dǎng）板（bǎn）和下脫料板(外脫)，上（shàng）模依次是母模(或刀口)、內脫板（bǎn）和上墊板構成，內（nèi）脫使用等（děng）高套筒掛在上墊板上麵，然後用打（dǎ）杆或彈簧頂著。比（bǐ）如用來下料的（de）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，要不然母模刀口容（róng）易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大，才能把產品從母（mǔ）模裏麵頂出來，一（yī）般如（rú）果材料比（bǐ）較厚的話，我們上麵裝的是氮氣彈簧。

連（lián）續（xù）模：也稱“級進模”，是（shì）指在衝壓的一次行程過程（chéng）中，在不同（tóng）的工位上（shàng）同時完成兩道或兩道以上衝壓工序的模具，這種模具（jù）維（wéi）修難度較大，需要經驗豐富的鉗工師傅來操作，但是生產起來（lái）效率很高，打得（dé）速度快的話一個小時可以生產上千個產品，節（jiē）省人工和（hé）時間成本，產（chǎn）品報廢率（lǜ）較低。

★彈簧的壓縮量和計算

在一套衝壓模具中，需要用到比（bǐ）較多的彈性材料，其中（zhōng）包括各種（zhǒng）不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等，按照不同的需要選用不同的彈性（xìng）材料。像折彎、衝孔一般用（yòng）普通的扁線彈簧就可以（yǐ）了，比如棕色彈簧（huáng），也稱（chēng）為咖啡色彈（dàn）簧；如果力量不夠（gòu）就加氮氣彈簧，當然成本要（yào）高一點；優力膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵度用。

拉深模具用優力膠非常不錯，當然也可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮（fú）塊、兩用銷等一般用線簧或黃（huáng）色彈簧，隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂變形就好（hǎo）了。優力（lì）膠的特點就（jiù）是力量比較均衡，然而其壽命比較短（duǎn），生產一段時間就可能裂（liè）掉了、不行了、萎掉了，因（yīn）此一般比較少用，通常比較（jiào）常用（yòng）氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。

彈（dàn）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（de）大小，關係（xì）著模具生產是否順（shùn）利、打出來的產品是（shì）否合格等。彈簧（huáng）力（lì）量小了，有可能會（huì）造成產品變形、模具不脫料（liào）、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料（liào），刀口、衝頭容易磨損（sǔn）等各種問題。

扁線彈簧（huáng）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（dà）小就不同，壓縮量也不同。

有一個土方（fāng）法可以計算彈簧的壓縮量，那是我剛進廠學模具不久（jiǔ），對模具還不怎麽懂，我師父教我（wǒ）的：事先測量（liàng）一下彈簧的總高度，再把彈簧放台虎鉗中，鎖死，然後用卡（kǎ）尺測量一下彈簧被夾死之後剩下的長（zhǎng）度，再用彈簧（huáng）的總長度減去這個數，再除以總長度即可，此方法任何（hé）彈簧通用，比如棕色彈簧長度為60mm，被虎鉗（qián）夾（jiá）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，結果等於0.24，這就是它的壓縮量。

彈簧按照不同生產次數（shù），比如100萬次、50萬次、30萬次，壓縮量選（xuǎn）的越大，彈簧壽命越短，模具壽（shòu）命也就越短（當然彈簧打壞（huài）了是可以換的），模具（jù）生產一段時間可能彈簧就（jiù）沒力了，質量差一點的彈簧還（hái）有可能斷在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧的壓縮量，也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了，當然一般的衝（chōng）壓（yā）模具壽命都沒那麽長，也可以按最大壓縮量來計算，按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（duì）產品平麵度（dù）也有好處。

具體的壓縮量如下表：

顏色 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠（lǜ）色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅（hóng）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），彈簧的最大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈簧的最（zuì）大壓（yā）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，這根彈簧最大可以壓下去（qù）14個毫（háo）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，超過14個毫米，彈簧就可能（néng）會失效、變形，還（hái）有可能打斷在模具裏麵（miàn），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（qián），必須先計算一下彈簧的壓縮量是否合適，這樣在試模的（de）時候才不用擔心模具會出問題、打爆等。