​五金衝壓模具設計之若幹經驗之談！

★衝壓模具的概念

衝壓模具，也稱衝模、五金模具、五金衝壓（yā）模具，意思差不多都是一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機上的模具對（duì）金屬或非金屬（shǔ）板材施加一定的壓力，使材料產生分離（lí）或成型（xíng），從而（ér）獲（huò）得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種，我這（zhè）裏主要是針對（duì）我熟悉的五金衝壓模具來講。

通過（guò）模具加工出來的產品，尺寸、外觀（guān）都基本一（yī）樣，沒什麽大的區別，因為能快速成型，生產效率高（gāo），產品質量穩定，精度符合要求，材料利用率高，操作簡單（dān）、工人勞動強度低，對操作工人（rén）技術要求（qiú）不高，一般人隻要一進來，跟著別人學習操作一兩天，很快就（jiù）能（néng）上手，有的（de）甚至不用一兩天，幾分鍾就能學會。如果是產線主（zhǔ）機（jī）手，要學會操作（zuò）衝床、送料機、整平機、拆模架模等，都是一些很簡單的活，有力氣、肯吃苦耐勞（láo）就行。

平時（shí）注意安全（quán）不（bú）要隨便往模具裏麵放任（rèn）何的東西在裏麵，扳手啊、剪刀啊、其它（tā）工（gōng）具等不要放模（mó）具裏邊，有模修來修過模具(專業術（shù）語：修模)之後，你打之前就要看好了，看他們（men）有沒有把東（dōng）西忘記在模具裏麵，當然一般模（mó）修是不會犯這樣的錯誤的（de），不（bú）過你也要注意一下（xià）。別把模具打壞了、或者把身（shēn）上手上（shàng）哪裏傷著了，幹這個切記注意安全，一不小心模具裏麵東西忘記拿出來了，衝床打下來就有可能把模具打壞，萬一裏麵的東西（xī）要是飛出來了?，人有可（kě）能也會受（shòu）傷。

有時候叉車叉模具的時候，沒叉好，模（mó）具掉下來了，這個時候千萬別用（yòng）手去扶，讓遠一點，模具摔壞（huài）了沒事，別把人砸到了（le）；天車吊模具（jù）的時（shí）候也（yě）要（yào）注意離模具遠一點，小心模（mó）具晃過來碰著了就（jiù）不好了。

搞模（mó）具這行、或與模具打交道經常容易出事，新人進廠特別（bié）要注意（yì）這些安全事項。

★衝壓模具的結（jié）構介紹

衝壓模具的結構、衝模的結構，模具結構大同小異，根據不同的產品特點及需求設計相應的模具，不同的模具結構，它的功（gōng）能也（yě）不同，生產出來的產品（pǐn）也（yě）不同，總（zǒng）的來說有簡（jiǎn）單的，有複雜的。但是不管結構怎麽複雜（zá），它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（wǒ）們稱之（zhī）為入塊、或入子）還有（yǒu）標準件組裝而成。

一般（bān）的衝壓模具結構，具體的模板從上到下（包（bāo）括代碼編號（hào））是：

上模的模板有：

上托（tuō）板，上墊腳，上模（mó）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，下托板；

其它的比較不常（cháng）用的模板：

上蓋板（CVU），擊（jī）出板，上模板，下脫料板，下止擋板，下夾板（bǎn），公模，母模等；

一些模具零（líng）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：下模入塊、下模刀口等；

標準件：彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導（dǎo）套（tào）、等高套墊片（piàn）、兩用銷、頂料銷等；

非（fēi）標準件：外定位、內（nèi）定位、節距定位、外限位柱、內限位（wèi）柱等；

★衝壓模具的編號

衝（chōng）壓模具編（biān）號，一般是這樣寫的（舉例（lì））：

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（mó），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，比如（rú）鉚螺柱、鉚彈（dàn）片等；

SAA、SBB中的S代表連（lián）續模，0125代表模具編號，前（qián）麵的F代表年份，哪一年生產（chǎn）出來的模（mó）具，就用代表哪一年的（de）編號說明，如：F0125、G0125，如果F代表2010年，那麽2010年（nián）生產的模（mó）具F0125可以簡（jiǎn）稱（chēng）：125模具，接下來2011年生產的模具，則是G開頭，此時你再說125模具，那別人多半以為是G0125模具了。

其它的（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（yǒu）兩段的話，則在（zài）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，夾板（bǎn）入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

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

關於其它的（de）編號，這裏（lǐ）沒有解釋到的，簡單做一下說（shuō）明：

一套（tào）完整的衝壓模具結構從上到下應該是：

加工代號

模板

其它

編號（hào） 中（zhōng）文名稱 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（liào）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（jiá）板 PHP 夾板入（rù）塊 Y：外（wài）發（fā） PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT：熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入（rù）塊 L：車（chē）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（xià）托板 － －

“－”代替（tì）的表示這個編號不常見或很少用到（dào）

★衝（chōng）壓常用材料及選用

衝壓所用（yòng）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（hé）產品（pǐn）使（shǐ）用壽命，還影響組織均衡生產（chǎn）和（hé）衝（chōng）壓件生產成本。

在選定衝壓件的材料時，不（bú）僅要考慮使用性能，還應滿足衝壓加工和後（hòu）續工藝性能要求。衝壓加工對材料（liào）的基本要（yào）求如下。

1、具有良好的衝壓成型性能（néng）

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（chéng）型性能，即應有（yǒu）良好的抗（kàng）破裂性、良好的貼模性和定（dìng）形性，否則（zé）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（jù）有較高的表麵質量

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（hé）國家（jiā）標準

因為一定的（de）模具（jù）間隙僅適用於一定（dìng）厚（hòu）度範圍的材料，若材料（liào）厚（hòu）度公差太大；不僅直接影（yǐng）響製件的質量，還可能（néng）導（dǎo）致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中（zhōng），有可（kě）能因厚度正偏（piān）差過大而引起模具或壓力機的損壞。

衝壓常用材（cái）料及選（xuǎn）用

1、衝壓常用材料

衝壓生產中最常用的材料是金屬材料（包括黑色金屬（shǔ）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（pǔ）通碳素結（jié）構鋼（gāng）、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；有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等（děng）；非金屬（shǔ）材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母（mǔ）等。

衝（chōng）壓用金屬（shǔ）材料的供（gòng）應狀（zhuàng）態一（yī）般是各種規（guī）格的板料和（hé）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，也可以（yǐ）用於工程模的生產。板料的尺寸較大（dà），可用於大型零件的衝壓，也（yě）可以將板料（liào）按排樣尺寸剪裁成條料後用於（yú）中小型零件的衝壓；帶（dài）料（又稱卷料）有各種規格的寬度，展開長（zhǎng）度可（kě）達幾十米，成卷狀供應（yīng），適應於（yú）連續模大批量生產的（de）自動送料。

關於各種（zhǒng）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（lǐ）選用

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

(1)按衝壓件（jiàn）的使用要求合理選（xuǎn）材

所（suǒ）選材料應能使衝壓件在機器或部（bù）件中正常工作，並具有（yǒu）一定的使（shǐ）用壽命。為此，應根據衝壓件的使用（yòng）條件，使所選（xuǎn）材料滿足相應強度、剛（gāng）度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求。

(2)按衝壓工藝要求合理選材

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，穩定（dìng）地（dì）成形出不至於開裂或起（qǐ）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（lǐ）選材。

①試衝。根據以往的生產（chǎn）經驗及可能條件，選擇（zé）幾種基本能滿（mǎn）足衝壓件使用要求的板料進行試衝（chōng），最後（hòu）選擇沒（méi）有開裂或皺（zhòu）折的（de）、其廢品率低的一種。這（zhè）種（zhǒng）方法結果比較直觀，但帶有較大（dà）的 盲目性。

②分析與對比。在分析衝壓（yā）變形性質的基礎上，把衝壓成型時的最大變形程（chéng）度與板料衝壓成型性能（néng）所允許采用的極限變形程度進行（háng）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，同一種牌號或同一厚度的板材，還有（yǒu）冷軋和熱軋（zhá）之分。我國國產板材中，厚板（bǎn）( t>4mm)為熱軋板（bǎn），薄板（t<4mm）為冷軋板（也有熱軋板）。與熱軋板相比，冷軋板尺寸（cùn）精確（què），偏差小，

表麵缺（quē）陷少，光亮，內部組織致密，衝壓（yā）性（xìng）能更優。(注（zhù）：t在（zài）模具中一般代表厚度，例如模板的厚度、材料（liào）的厚度均（jun1）可以用t來表示。)

(3)按經濟性要求（qiú）合理選材

所選材料應在滿足使用性能及衝壓工藝要求的（de）前提（tí）下，盡量價格低廉，來源方便，經濟（jì）性（xìng）好，以降低（dī）衝壓件的（de）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（gōng）程模和連續模；

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

工程模：也稱（chēng）為“單工序（xù）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（yào）人工或用機械手把產品（pǐn）從模具裏（lǐ）麵取出來，然後放（fàng）到下一站的模具裏麵繼續生產，直到模具的最後一個工序打完，整個產品才算完成。這種（zhǒng）模具（jù）維修起來簡單，但（dàn）生產起來費時費力，需要花費較多的人工和時（shí）間成本，產品報廢率（lǜ）較（jiào）高。

複（fù）合模：常見的複合模具結構有有複合下（xià）料、複合拉伸等，這種模具結構和別的工程模結構略（luè）有不同。其凸模(也稱為公模（mó）或衝頭)設計在下模，其它幾塊模板依次是下（xià）夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板（bǎn）和下脫料板(外脫)，上模依次是（shì）母模(或刀口)、內脫板和上墊板（bǎn）構成，內脫使用等高（gāo）套筒掛在上墊板上麵，然後用打（dǎ）杆或彈簧頂著。比如用（yòng）來下料（liào）的複合模（mó），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（mó）刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大，才能把產品從母模裏麵（miàn）頂出來（lái），一般如果材料比較厚的話，我們上麵裝的是（shì）氮氣彈簧。

連續模：也稱“級進模”，是指（zhǐ）在衝壓的一次行程過程中，在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上（shàng）衝（chōng）壓工序的模具，這種模（mó）具維修難度較大，需要（yào）經驗（yàn）豐富的鉗工師傅來操作，但（dàn）是生產起來（lái）效率很高，打（dǎ）得速度快（kuài）的（de）話一個小時可以生產（chǎn）上千個產品，節省人工和時間成本（běn），產（chǎn）品報廢（fèi）率較低。

★彈簧的壓縮量和計算

在一套衝壓（yā）模具（jù）中，需要用到比較多的彈性材料，其中包（bāo）括各種不同規格（gé）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材料。像（xiàng）折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了，比如棕色彈簧，也稱為咖啡色彈簧；如果力量不夠就加（jiā）氮氣彈簧，當然成本要高一（yī）點；優力膠一般用於拉（lā）深模具、整形模具、或（huò）整平麵度用。

拉深模具用優力膠非常不（bú）錯，當然（rán）也可以選用（yòng）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（yào）可以脫料、不把產品頂出印子、頂變形就好了。優力（lì）膠的特點就是力量比較均（jun1）衡，然而其壽命（mìng）比較短，生產（chǎn）一段時間（jiān）就可能裂掉了、不行了（le）、萎掉了，因此一般比較（jiào）少用，通常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優（yōu）力膠用的多。

彈簧包括扁線彈簧、線簧等（děng），彈簧的目的（de）就是脫料、壓（yā）料，彈簧力度的大小，關係（xì）著模具生產是否順利、打出（chū）來的產品是否合格等。彈簧力（lì）量小了，有可能會造成產品變形、模具不脫（tuō）料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料，刀口、衝頭容易磨損等各種問題。

扁線彈（dàn）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，壓縮量也不同。

有一個土方法可（kě）以計（jì）算彈簧的壓（yā）縮（suō）量，那是我剛進廠學模（mó）具不久，對模具還不（bú）怎麽懂，我師父教我的：事先測（cè）量一下彈簧的（de）總高度，再把彈簧（huáng）放台虎鉗中，鎖死，然後（hòu）用（yòng）卡尺測量一下彈簧被（bèi）夾死之後剩下的長（zhǎng）度，再用彈簧的總長（zhǎng）度減去這個數，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（hǔ）鉗夾（jiá）死後應該還剩下45.6左右，然後你再用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，比如100萬次、50萬次、30萬次，壓縮量選的越大，彈簧壽命越短，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沒力了，質量差一點的彈簧還有可能斷（duàn）在（zài）模具裏麵。一般按（àn）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）就沒力了，當然一般的衝壓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，對產品平麵度也有好處。

具體的壓縮量如（rú）下表：

顏色 100次 50萬次 30萬次 最（zuì）大壓縮量 棕色（sè）彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色（sè）彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈（dàn）簧 40% 45% 50% 58%

最大壓縮量（這個彈簧可以壓（yā）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大壓縮比，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，這根彈簧最大可以壓下去14個毫米，它的最大行程是14個毫米（mǐ），模具的行（háng）程必須小於14個毫米，超過14個毫米，彈（dàn）簧就可能會失效、變形，還（hái）有可（kě）能打斷在模具裏（lǐ）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，必須先計算一下（xià）彈簧的壓縮量是否合適，這樣在試模的時候才不用擔心模具會出問題、打爆（bào）等。