​五金衝壓模具設計之若幹經驗之談！

★衝壓模（mó）具的概念

衝壓模具，也稱衝模、五金（jīn）模（mó）具、五金衝壓模具，意思（sī）差不多都是一樣的。是指利用固（gù）定在衝床或壓力機上的模具對金（jīn）屬或非金屬板材施加一定（dìng）的壓力，使材料（liào）產生（shēng）分離或成型，從（cóng）而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加工方法（fǎ）。模具分為很多種，我這（zhè）裏主要是（shì）針對我熟悉的五金衝壓模具來講。

通過模具加工出來的產品，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（xiào）率高，產品質量穩定，精度符合要求，材料利（lì）用率高，操作簡單、工（gōng）人勞動強度低（dī），對操作工人技術要求不高，一般人隻（zhī）要一進來，跟著別人學習操作一兩天，很快就能上手，有的甚至不用（yòng）一兩天，幾分鍾就（jiù）能學會。如果是（shì）產線主機手，要學會操作衝床、送料機、整平機、拆（chāi）模架模等，都是一些很簡單的活，有力氣、肯吃苦耐勞就行。

平時注意安全不要隨便往（wǎng）模具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，看他們（men）有沒有把東西忘（wàng）記在（zài）模具（jù）裏麵，當然一般模修是不會犯這樣的錯誤的，不過（guò）你也要注意一下。別把模具打壞了（le）、或者（zhě）把身上手上（shàng）哪裏傷著（zhe）了，幹這個切記注意安全，一不小心模具裏麵東西忘記（jì）拿出來了，衝床打下（xià）來就有可（kě）能把模具打壞（huài），萬一裏（lǐ）麵的東西要是（shì）飛出來了（le）?，人有可能也會受傷。

有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（bié）用（yòng）手去扶，讓遠一（yī）點，模具摔壞了（le）沒事，別把人砸到了；天車吊模具的時候也要注意離（lí）模具遠一點，小心模具晃過來碰（pèng）著了就不好（hǎo）了。

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

★衝壓模具的結構介紹

衝壓模具的（de）結構、衝模的結構，模具（jù）結構大同小異，根據不同的產品特點及需（xū）求設計（jì）相應的模具（jù），不同的模具結構（gòu），它的功能也不同，生產出來（lái）的產品也不同（tóng），總的來說有簡單的，有複雜的。但是不（bú）管結構怎麽複雜，它的基本（běn）結構是不變的，無外乎是若幹個模板、入塊和標準（zhǔn）件。

模（mó）具一般（bān）是由若幹模板和零件（jiàn）（我（wǒ）們稱之為（wéi）入塊、或入子）還有標準件組裝（zhuāng）而成。

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

上（shàng）模的模板（bǎn）有：

上托板，上墊腳，上模座（UPU），上墊板（bǎn）（UBU），上（shàng）夾板（PHU）止擋板（PPS），脫料板（PSU）；

下模的模板有（yǒu）：

下模板（DIE），下墊板（LBD），下模座（LPD），下墊腳，下托板；

其（qí）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；

一些模具零件有：

上模的入子，入塊：夾板入塊、脫料板入（rù）塊（kuài）、衝頭（tóu）等；

下模的入子，入塊：下模入塊、下模刀（dāo）口等；

標準件（jiàn）：彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線（xiàn）簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等；

非標準（zhǔn）件：外定位、內定位、節距定位、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（jǔ）例）：

工程（chéng）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A-H，分別是RAH、RBH……RHH），A代（dài）表第一套；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代表模具編號，前麵的F代表年份，哪一年生（shēng）產出來的模具，就用代表哪一年的編號說明，如：F0125、G0125，如果F代表2010年，那麽2010年（nián）生產的模具F0125可（kě）以簡稱：125模具，接下來（lái）2011年生產的模具，則是G開頭，此時你（nǐ）再說125模具，那別（bié）人多半以為是（shì）G0125模具（jù）了。

其它（tā）的比如上夾板（PHU），編（biān）號則（zé）是90-KNMF0125SAAPHU，夾板入（rù）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，那麽第一段（duàn）的夾板應該（gāi）是（shì）90-KNMF0125SAAPHUA，第二段90-KNMF0125SAAPHUB，夾板（bǎn）入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

下模（mó）板（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（shuō）明：

一套完（wán）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 中文名稱 編號 中（zhōng）文名稱 M：銑床 U1U 上托（tuō）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（shàng）墊板 ?PUN 衝頭 W/E：放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y：外發 PPS 止擋板 UDP 上模板（bǎn）入塊 HT：熱處理 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（xià）墊板 － － LPD 下模座 － － B2D 下墊腳 － － B1D 下托板 － －

“－”代替（tì）的表示（shì）這個（gè）編號不常（cháng）見或很少用（yòng）到

★衝（chōng）壓常用（yòng）材料及選（xuǎn）用

衝壓所用材料的性質與衝壓生產的關（guān）係非常密切，其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質（zhì）量（liàng）和產品使用壽（shòu）命（mìng），還影響組織均衡生產（chǎn）和衝（chōng）壓件生產成本。

在選定衝壓件的材（cái）料時（shí），不僅（jǐn）要考慮使用性能，還應（yīng）滿足（zú）衝壓加（jiā）工和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要求如下。

1、具有良好的衝壓成型性能

對於成型工序，比如拉伸、折彎、打段差、凸包等（děng），材料應具有良好的衝壓成型（xíng）性（xìng）能，即應有良好（hǎo）的（de）抗破（pò）裂性、良好的貼（tiē）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（gōng）序，則要求材料具有一定的塑性。

2、具有較高的表麵（miàn）質量

材（cái）料表麵應光（guāng）潔（jié）平（píng）整，無缺陷損傷。表麵質量好（hǎo）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（fú）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，若材料厚度公差太大；不僅直（zhí）接影響（xiǎng）製件的質（zhì）量，還可能導致廢品的出現。在校正彎曲（qǔ）、整（zhěng）形等工序中，有可能因厚（hòu）度正偏差過大而引（yǐn）起模具或壓力機的損壞。

衝壓常（cháng）用材料及選用

1、衝壓常用材料

衝壓生產中最常用的材料是（shì）金屬材料（包括黑色金屬和有色金屬），但有時也用非金屬材料。其中黑色（sè）金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素（sù）結構鋼、合金結構（gòu）鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼（gāng）、電工矽鋼等；有色金屬主（zhǔ）要有純銅、黃銅、青銅、鋁等；非金屬材（cái）料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板（bǎn）、纖維板和雲母等（děng）。

衝壓用金屬材料的供應狀態一般是各種（zhǒng）規格的板料和帶料。板（bǎn）料可用於工程模的生（shēng）產，帶料（卷料（liào））用（yòng）於連續（xù）模（mó）的生產，也可以（yǐ）用於工程模的生（shēng）產。板料的尺寸較大（dà），可（kě）用於大型零件的衝壓，也可以將板料按（àn）排樣（yàng）尺寸剪裁成條料後（hòu）用（yòng）於中（zhōng）小（xiǎo）型零件的衝壓；帶料（liào）（又稱卷料）有各種規格的寬度，展開長度可達幾十米，成卷狀供應，適應於連（lián）續模大批量生產的自動（dòng）送料。

關於各種材料（liào）的牌號、規格和（hé）性能，可查（chá）閱有關手冊和標準。

2、衝（chōng）壓材料的合理選用

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

(1)按衝壓件的使用要求（qiú）合理選材

所選材料應能使衝壓件在機器（qì）或（huò）部件中正常工作（zuò），並具有一定的使用壽命。為此，應根據衝壓（yā）件（jiàn）的使用（yòng）條件，使所選材料滿足相應強度（dù）、剛度、韌性、耐蝕（shí）性和耐熱性等力方（fāng）麵的要求。

(2)按（àn）衝壓工藝（yì）要（yào）求合理選材

對於任何一種衝壓件，所選（xuǎn）的材（cái）料應能按照其衝壓工（gōng）藝的要求，穩定地成形出不至於開裂或起皺的合格產品，這是最基本也是最重（chóng）要的選材要求。為此，可用以下方法合理選材。

①試衝。根據以往的生產經驗（yàn）及可能條件（jiàn），選擇幾種（zhǒng）基本（běn）能滿足衝壓件使用要求的板料進（jìn）行試衝（chōng），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，把衝壓成型時的最大變形（xíng）程（chéng）度與板料衝壓（yā）成型性能所允許采用的極限變形程度進行對比，並以此（cǐ）作為依據，選取適合於該種零件衝壓工藝要求的板（bǎn）材。

另外，同一種牌號或同一厚度的（de）板材，還有冷軋和熱軋之分。我國國（guó）產板材中，厚（hòu）板（bǎn）( t>4mm)為熱（rè）軋板，薄板（t<4mm）為冷（lěng）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（liàng），內部組織致密，衝壓性能更優。(注：t在（zài）模具（jù）中一般代表厚度，例如模板的（de）厚度、材料的厚度（dù）均（jun1）可以（yǐ）用t來（lái）表示。)

(3)按經濟性要求合理選材

所選（xuǎn）材料應在（zài）滿足使用性能及衝壓工藝要求的前（qián）提下，盡量價格低（dī）廉，來源方便（biàn），經濟性好，以降低衝壓件的成本。

★衝壓模具的分類

衝壓（yā）模具的分類，一般我們可以（yǐ）簡（jiǎn）單的（de）把它分為兩種，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，下麵簡單介紹一下這些模具的結構和作用；

工程模：也稱為“單工序模”，是指在衝（chōng）壓（yā）的一次行程中（zhōng），隻能完成（chéng）一個衝壓工序的模具。這一工程打完了之（zhī）後，需（xū）要人工或用機械手（shǒu）把產品從模具裏麵取出來，然後放到下一站的（de）模具裏麵繼續生產，直到模（mó）具的最（zuì）後一個工序打完，整個產（chǎn）品才算完成。這種模具維修起來簡單，但（dàn）生（shēng）產起來費時費力（lì），需要花費較多的人工和時間成本（běn），產（chǎn）品報廢率較高。

複合模：常見的複合模（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（mó）結構略有（yǒu）不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下模，其（qí）它幾塊模板依次是（shì）下（xià）夾板(固定凸模衝頭（tóu）)、下止擋板和下脫（tuō）料板(外脫)，上模依次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成，內脫使用等高套筒掛在上墊板上麵（miàn），然後用打杆（gǎn）或彈簧頂著。比如用來下料（liào）的複合模，其內脫一（yī）般脫出來母模0.50mm即可，不可以低於母模，要不然母模刀口（kǒu）容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足（zú）夠大，才（cái）能把產品從母模裏麵頂出來（lái），一（yī）般如果材料比較厚的話，我們上麵（miàn）裝的是氮氣彈簧（huáng）。

連續模：也稱（chēng）“級進模”，是指在衝壓的一次行程過（guò）程中，在不同（tóng）的（de）工（gōng）位上同時完成兩道或兩道以上衝（chōng）壓工序的模具（jù），這種（zhǒng）模具維（wéi）修難（nán）度較大（dà），需要經驗豐富的鉗工師傅來操作，但是生產起來效（xiào）率很高，打（dǎ）得速（sù）度快的（de）話一個小時（shí）可以生產上千個產品，節省人工（gōng）和時間成本，產品報廢率較低。

★彈（dàn）簧的壓縮量和計算

在一套（tào）衝壓模具中，需要用到比較多的彈性材料（liào），其中包括各種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等，按照不同（tóng）的需要（yào）選用不（bú）同的彈性材料。像折彎、衝（chōng）孔一（yī）般用普通（tōng）的扁線（xiàn）彈簧就可以了，比如棕色彈簧，也稱為咖啡色彈簧（huáng）；如果力量不夠就加氮氣彈簧，當然成本要高一點；優力膠一般用於拉（lā）深模具、整形（xíng）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（yǐ）選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈簧，隻（zhī）要可以（yǐ）脫料、不把（bǎ）產品頂出印子、頂變形（xíng）就好了。優力膠的特點就是力（lì）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（háng）了、萎（wěi）掉了，因此（cǐ）一般比較（jiào）少用，通常（cháng）比較常用氮氣彈簧（huáng）。整平麵度優力膠用的多。

彈簧包（bāo）括扁線彈簧、線（xiàn）簧（huáng）等，彈簧（huáng）的目的就是脫料、壓（yā）料，彈簧力度的大小（xiǎo），關係著模具生產是否順利、打出來的產品是否合格等。彈簧力量小了，有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來（lái）、帶料，刀口、衝頭（tóu）容易磨損等各種問題。

扁線彈簧一般按（àn）顏色劃分為：棕（zōng）色、綠色、紅色、藍色、黃色（sè），力量也依次（cì）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（suō）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（cè）量（liàng）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（xià）彈簧被夾死之後剩下的（de）長度，再用彈簧的總長度（dù）減去這個數，再除以總長度即可（kě），此方法任何彈（dàn）簧通用，比如棕色彈簧長度為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（shì）它的壓縮量。

彈簧按照不同生產次數，比如100萬次（cì）、50萬次、30萬次，壓縮量選的越大，彈簧壽命越短（duǎn），模具壽命（mìng）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在模具（jù）裏麵。一般按照30萬次來計算（suàn）彈簧的壓（yā）縮量，也（yě）就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了，當然一般的衝壓模具壽命都沒那麽長，也可以按最大壓（yā）縮量（liàng）來計算，按最大（dà）壓縮量來計算的話（huà），隻（zhī）能保證彈簧不打爆在模具（jù）裏麵。模具壓得死一點（diǎn），對產品平（píng）麵度也有好處。

具體（tǐ）的壓縮（suō）量（liàng）如下表：

顏色 100次（cì） 50萬次 30萬次 最大壓（yā）縮量 棕色彈簧 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（yā）下（xià）去多少），彈簧的最大壓縮量（liàng）等於彈簧的自由高度（dù）乘以彈簧的最大壓縮比，例如棕色（sè）彈簧，長度為60mm，那麽它的最大壓縮量為：60*24%約等於14，這（zhè）根彈簧（huáng）最大可（kě）以壓下去（qù）14個毫米，它的最大行程是14個毫米，模（mó）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（huì）失效、變形，還有可能（néng）打斷在模（mó）具裏（lǐ）麵，或模具打爆，衝床壓不下去等。

模具組立之前，也（yě）就是裝模之前，必（bì）須（xū）先計算一下（xià）彈簧的（de）壓縮量是否合適，這（zhè）樣在試模的時候才不（bú）用擔心模具會出問題、打爆（bào）等。