​五金衝壓模具設計之若幹經驗之談！

★衝壓（yā）模具的概念

衝壓模（mó）具（jù），也稱衝（chōng）模、五金模具、五金衝（chōng）壓模具，意思（sī）差不多都是（shì）一樣的。是指利用固定（dìng）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（xíng），從而（ér）獲（huò）得一定尺寸要求、外觀質（zhì）量合格的零件的壓力加工方法（fǎ）。模具分為很多種，我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來講（jiǎng）。

通過模（mó）具加工出來的產品，尺寸、外（wài）觀都（dōu）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（wěn）定，精度符合（hé）要求，材料利用率高，操作簡單、工人勞動強度低，對（duì）操作工人技術要求不高（gāo），一般（bān）人隻要（yào）一進來，跟著別（bié）人學習操作一兩天，很快就能上（shàng）手，有的甚至不用一（yī）兩天，幾（jǐ）分鍾就能（néng）學會。如果是產線主機手，要學會操作衝（chōng）床、送料機、整平機、拆（chāi）模架（jià）模等，都（dōu）是一些很簡單（dān）的活，有力氣、肯吃苦耐勞就行。

平時注意（yì）安全不要（yào）隨便往模具（jù）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（jù）裏（lǐ）邊，有模修來修過模具(專業術語：修模)之後（hòu），你打之前就要看好了，看他（tā）們有（yǒu）沒有把東西忘記在模具裏麵，當然一般模修是不會犯這樣的錯誤的，不過你也要注意一下。別（bié）把模具（jù）打壞了、或者（zhě）把身上（shàng）手上哪裏傷著了，幹這個切記注意（yì）安全，一不小心模具裏麵東西忘（wàng）記拿出來了，衝（chōng）床打下來就有可能把模具打壞，萬一裏麵的東西要（yào）是飛出來了（le）?，人有（yǒu）可能也會受傷（shāng）。

有時候叉車叉模具的時（shí）候，沒叉好（hǎo），模具（jù）掉下來了，這個（gè）時候千萬別（bié）用手去扶，讓（ràng）遠一點，模具摔壞了沒事，別把人（rén）砸到了；天車吊模具的時候也要注意離模具（jù）遠一（yī）點，小心模具晃（huǎng）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（jìn）廠特別要注意這些安全事項（xiàng）。

★衝壓模（mó）具（jù）的結構（gòu）介紹

衝壓模具的結構、衝（chōng）模的結構，模具結構大同小異，根據不同的產品特點及需求設計相應的模具，不同的模具結構，它的功能也（yě）不同，生產出來的產品也不同，總的來說有簡單的，有複（fù）雜的。但是不管結構怎麽複雜，它（tā）的基本（běn）結構是不變的，無（wú）外乎是若幹個模板、入塊（kuài）和標準件。

模具一般是由若幹模板和零件（我們稱之（zhī）為（wéi）入塊、或入子）還有標準件組裝（zhuāng）而成。

一般的衝壓模具（jù）結構，具體的模板（bǎn）從上（shàng）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（xià）模座（LPD），下墊腳（jiǎo），下托板；

其它的比較不常用的模板：

上蓋板（CVU），擊出板，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（jiàn）有：

上模的入子，入（rù）塊：夾板入（rù）塊、脫料板入塊、衝頭等；

下模的入子，入塊：下模入塊、下模刀（dāo）口等；

標準件：彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧（huáng）、等高套（tào）、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷（xiāo）、頂（dǐng）料銷等；

非標準（zhǔn）件：外定位、內定（dìng）位、節距定位、外限位（wèi）柱、內（nèi）限位（wèi）柱等；

★衝壓模具的編號

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代表工程模，H代表總共有八套（從（cóng）A-H，分別是RAH、RBH……RHH），A代表第一套；RAA或RBB代表鉚合模，比（bǐ）如鉚螺柱、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，哪一年生產出來的（de）模具，就用代（dài）表哪一年的編號（hào）說明，如（rú）：F0125、G0125，如（rú）果F代表2010年，那麽2010年生產的（de）模具F0125可以簡稱：125模具（jù），接下來2011年生產的模具，則是G開頭，此（cǐ）時你再（zài）說125模具，那別人多（duō）半以為是G0125模具了（le）。

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

如果這個連續模有兩（liǎng）段的話，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，第二段90-KNMF0125SAAPHUB，夾板入塊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（dān）做一下（xià）說明：

一套（tào）完整的衝壓模具結構從上到下應該是：

加（jiā）工代號

模板

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（fàng）電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y：外發（fā） PPS 止擋板 UDP 上（shàng）模板入塊 HT：熱處（chù）理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L：車床（chuáng） AXD 上模板入塊 D：搖（yáo）臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入（rù）塊 LBD 下墊板（bǎn） － － LPD 下模座 － － B2D 下墊腳 － － B1D 下托板 － －

“－”代（dài）替的表示這個編號不（bú）常見或很少用到（dào）

★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（de）關係非常密切，其性質直接影響衝（chōng）壓工藝設計、衝壓（yā）件（jiàn）質量和產品使用壽命，還影響組（zǔ）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（kǎo）慮使用性能，還（hái）應滿足衝壓加工和後續（xù）工藝性能要求。衝壓加工對（duì）材料的基本要求如下。

1、具有良好的衝壓成型性能

對（duì）於成型工（gōng）序（xù），比如拉伸、折彎（wān）、打段差、凸包等，材料應具有良好的衝（chōng）壓成型性能（néng），即應有良好（hǎo）的抗破裂性、良（liáng）好的貼模性（xìng）和定形性，否則產品容（róng）易產（chǎn）生變形、破裂等，造（zào）成修模的困難。對於分離工序，則要求（qiú）材料具有（yǒu）一定的塑性。

2、具有較高（gāo）的表麵（miàn）質量

材料表麵應（yīng）光潔平（píng）整（zhěng），無缺陷損傷。表麵質量好的材料，成型時（shí）不易破裂（liè），不易擦傷模具，製件的表麵質量也好。

3、材料的厚度公差（chà）應符合國家標準

因為（wéi）一定的模具間隙僅適用（yòng）於一定（dìng）厚度範圍的材料，若（ruò）材料厚度公差太大；不僅（jǐn）直接（jiē）影響（xiǎng）製件的質量，還可能導（dǎo）致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中，有可能因厚度正（zhèng）偏（piān）差過大而引起（qǐ）模具或壓力（lì）機的損壞。

衝壓常用材料及選用

1、衝壓常用材料（liào）

衝（chōng）壓生產中最常（cháng）用的材料是金（jīn）屬材料（包（bāo）括黑（hēi）色金屬和有色金屬），但有時（shí）也用非金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素（sù）工（gōng）具鋼、不鏽鋼、電工矽（guī）鋼等；有色金屬主要有純銅、黃銅（tóng）、青銅、鋁等；非（fēi）金屬材料（liào）有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和（hé）雲母（mǔ）等。

衝壓用金屬材料的供應狀態一般是（shì）各種規格的板料和帶料。板料可用（yòng）於工程模（mó）的生產（chǎn），帶料（卷料）用於連（lián）續模的生產，也可以用於工程模的生產。板料的尺寸較大（dà），可用於大（dà）型零件的衝壓，也可以將（jiāng）板（bǎn）料按排樣尺寸剪裁成條（tiáo）料後用於中小型零件的衝壓；帶料（又稱卷（juàn）料）有各種規格（gé）的寬度，展開長度可達（dá）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。

2、衝壓材料的合理選用

衝壓材（cái）料的選用（yòng）要考（kǎo）慮衝壓（yā）件的使用要求、衝壓工藝要求及（jí）經濟性等。

(1)按衝壓件的使用要求合理選（xuǎn）材

所選材料應能使衝壓件在機器或部件中正常工作，並具有一定的使用壽命。為此，應根據（jù）衝壓（yā）件的使用條（tiáo）件，使所選材料滿足相應強度、剛度、韌（rèn）性、耐蝕性和耐熱性等力方麵（miàn）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（cái）料應能（néng）按照其衝（chōng）壓工藝的要求（qiú），穩定地成形出不至於開裂（liè）或（huò）起（qǐ）皺的合格產品，這是最基（jī）本也是（shì）最重要的選材要求。為此，可用以（yǐ）下方法合理選材。

①試衝。根據（jù）以往的生產經（jīng）驗及可能條件，選擇幾種基本能滿足衝壓件（jiàn）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（yī）種（zhǒng）。這種方法結果比較直觀，但帶有較（jiào）大的 盲目性。

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（de）最大變形程度與板料衝壓成型性（xìng）能所允許采用的極限變形程（chéng）度（dù）進（jìn）行對比，並以此作為依據，選取適合於該種零件衝壓工藝要求的板材。

另外（wài），同一種牌號或（huò）同一厚度的板材，還有冷軋和熱軋之分。我國國產板材（cái）中，厚板( t>4mm)為熱軋板，薄板（t<4mm）為冷軋板（也有熱軋板）。與熱（rè）軋板相比（bǐ），冷軋板尺寸精（jīng）確，偏差小，

表麵缺陷少，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（lì）如模板（bǎn）的厚度、材料的厚度均可以用t來（lái）表（biǎo）示。)

(3)按經濟性要求合理選材

所選材料應在滿足使用性能（néng）及衝壓工藝要求的前提下，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，即工程模（mó）和連續模；

工程模又可以分（fèn）為複合模、拉伸模、鉚合模（mó）等，下麵簡單（dān）介紹一下這些（xiē）模具的結構和作用；

工程（chéng）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（zhè）一工程（chéng）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）後放到下一站的（de）模（mó）具裏麵繼（jì）續生產，直到模具的最後一個工序打完，整（zhěng）個產品（pǐn）才算完成。這種（zhǒng）模具維修起來簡單，但生產起來費時費力，需要花費較多的人工和時間成本（běn），產品報廢（fèi）率較高。

複合模：常見的複合模具結構有有複合下料（liào）、複合拉伸等，這種模具結構（gòu）和別的工程模結構略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下模，其它幾塊模板（bǎn）依次是下夾板(固定凸模衝（chōng）頭)、下止（zhǐ）擋板和下脫料板(外脫)，上（shàng）模依次（cì）是母模(或刀口（kǒu）)、內（nèi）脫板和（hé）上墊板構成，內脫使用等高套筒掛在上墊板上麵，然後用打杆或彈簧頂著。比（bǐ）如用來下（xià）料的複合模，其內脫一般脫出來母模0.50mm即可，不可（kě）以低於母模，要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力（lì）量要足夠大，才能把產品從母模裏麵頂出來，一（yī）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”，是指在衝（chōng）壓的一次行程過程中，在不同的工位上同時完（wán）成兩道或兩道以上衝壓（yā）工序的模（mó）具，這種模具維（wéi）修難度較大，需要經驗豐富（fù）的鉗（qián）工師傅來操作，但是生產起來效率很高，打得速度（dù）快的話一個小時可以生產上千（qiān）個產品，節省人工和時（shí）間（jiān）成本，產品報廢率較低。

★彈簧的壓縮量和計算

在一套衝壓模（mó）具中，需（xū）要用到比較多的彈（dàn）性材料，其中包括各種不同規格的彈簧、優力膠（jiāo）、氮氣彈簧等，按照不同的需要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧（huáng）就可以了，比如棕色彈簧，也稱（chēng）為（wéi）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（jiāo）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（bú）錯，當（dāng）然也可以選用氮氣彈簧（huáng）。其（qí）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（rán）而（ér）其（qí）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，通常比較常用（yòng）氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。

彈簧包括扁線彈簧、線（xiàn）簧等，彈簧的（de）目的就是（shì）脫料（liào）、壓料，彈簧力度的大（dà）小，關係著（zhe）模具生產是否順利、打（dǎ）出（chū）來（lái）的產（chǎn）品是否合格等。彈簧力（lì）量小了，有（yǒu）可能會造成產品變形、模具不脫料（liào）、產品不好從模具裏麵拿（ná）出來、帶料，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、綠色、紅色（sè）、藍（lán）色、黃色，力量也依（yī）次減弱，顏色不同，力量大小就不同，壓縮量也不（bú）同。

有一個土方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（mó）具還不怎麽（me）懂，我師父教（jiāo）我的：事先測量一下彈簧（huáng）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（hòu）剩下的長度，再用彈簧的總長度減去這個（gè）數，再除以總長度即可，此方（fāng）法任何彈簧通用（yòng），比如棕色彈簧長度為60mm，被虎（hǔ）鉗（qián）夾死後應該（gāi）還剩下45.6左右，然後你再（zài）用（yòng）60減去45.6等於14.4，再用14.4除以60，結果（guǒ）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（cì）、30萬次，壓縮量選的越大，彈簧壽（shòu）命越短，模具壽命也就越短（當然彈簧打壞了是可以換的），模具生產一段時間可能彈簧就（jiù）沒力了，質量（liàng）差一點的彈簧還有可（kě）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）說模具打30萬次彈簧可能（néng）就（jiù）沒力了（le），當然一般（bān）的衝壓模具壽命都沒那麽長，也可以按最大壓縮量（liàng）來計算，按（àn）最大壓縮（suō）量來計算（suàn）的話，隻能（néng）保證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點，對產品平麵度也有好處。

具體的壓縮（suō）量如（rú）下表：

顏色 100次 50萬次 30萬次 最（zuì）大壓縮量 棕色彈（dàn）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%

最大壓縮量（這個彈簧可以壓下去多（duō）少），彈簧的最大壓縮（suō）量等於彈簧的自由高度乘以彈簧的最（zuì）大壓縮比，例如棕色彈簧（huáng），長度為60mm，那麽它（tā）的最大壓縮量為：60*24%約等於（yú）14，這根彈簧最（zuì）大可（kě）以（yǐ）壓下去14個毫米（mǐ），它的（de）最大行程是14個毫（háo）米，模具的行程必須小於（yú）14個毫米，超過14個毫米，彈簧（huáng）就可能會失（shī）效、變形（xíng），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（bì）須先計算一下彈簧的壓縮（suō）量是否合適，這樣在試模的時候才不用擔心模具會出（chū）問（wèn）題、打爆等。