​五（wǔ）金衝壓模具設計之若幹經驗之談（tán）！

★衝壓模具的概念

衝壓模具，也稱（chēng）衝模、五金模具、五金衝壓模具，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金屬或非金屬板（bǎn）材施加（jiā）一定的壓力，使材料產生分離或成型，從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加工方法。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。

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（néng）快速成型，生產效率高，產品（pǐn）質量（liàng）穩定（dìng），精（jīng）度符合要求（qiú），材（cái）料利用率高，操作簡單、工人勞動強度低，對操作工人技（jì）術要求不高，一般人隻要一進來，跟著別人學習操（cāo）作一兩天，很快就能上手，有的甚至不用（yòng）一兩天，幾分鍾就能學會（huì）。如果是產線主機手，要學會操作衝床、送料（liào）機（jī）、整平機、拆模架模等，都是一些很簡單（dān）的活（huó），有力氣、肯吃苦耐勞就（jiù）行。

平時注意安全不要隨便往（wǎng）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裏邊，有模（mó）修來修過模具(專（zhuān）業（yè）術語：修模)之後，你打之前就要看（kàn）好了，看他們（men）有沒有把東西忘記在模具裏麵（miàn），當然一般模（mó）修是不會犯這（zhè）樣的錯誤的，不過你（nǐ）也要注意（yì）一下。別（bié）把模具打壞了、或者把身上手上（shàng）哪裏傷著了，幹這個切記注意安全，一不小心模具（jù）裏麵東西忘記拿出來了，衝床打下來就有可能把模具打壞，萬一裏麵的東西要是飛出來（lái）了（le）?，人（rén）有可能也會受傷。

有時候叉車叉（chā）模具的時候，沒叉好，模具掉下來了，這個時候千萬別用手去扶，讓遠（yuǎn）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（yì）離（lí）模具遠一點，小心模（mó）具晃（huǎng）過來碰著了就（jiù）不（bú）好了。

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

★衝壓模具的結構介紹

衝壓模具的結構（gòu）、衝模的結構（gòu），模具結構（gòu）大同小異，根據不同的產品（pǐn）特點及需求設計相應（yīng）的模具，不（bú）同的模具結構，它的功能也不同，生產出來的產品也不（bú）同，總的來說有簡單（dān）的，有複雜的。但（dàn）是不管結構怎麽複（fù）雜，它的基本結構是不變（biàn）的，無外乎是若幹個模板、入塊和標準件。

模具一般是由若（ruò）幹模板和零（líng）件（我們（men）稱之為入塊（kuài）、或入子）還有標準件（jiàn）組裝而成。

一般的衝壓（yā）模具結構，具體的（de）模板從（cóng）上到下（包括代碼（mǎ）編號（hào））是：

上模的模板有：

上托板，上墊腳，上模（mó）座（UPU），上墊板（bǎn）（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），下模座（LPD），下墊腳，下托板；

其它的比（bǐ）較不常用的模板：

上蓋板（CVU），擊出板，上模板，下（xià）脫料板，下止擋板，下夾板，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（xià）模刀（dāo）口等；

標準件：彈簧、六角螺（luó）絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱（zhù）、導套、等高套墊片、兩用（yòng）銷、頂料銷（xiāo）等；

非標準件：外定位、內定位、節距（jù）定（dìng）位、外限位柱、內限位柱等；

★衝（chōng）壓（yā）模具的編號

衝壓模具編號，一般（bān）是這樣寫的（de）（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A-H，分別是RAH、RBH……RHH），A代（dài）表第一套；RAA或（huò）RBB代表鉚合模，比如鉚螺柱（zhù）、鉚彈片等（děng）；

SAA、SBB中的S代表連續模，0125代表模具編號，前麵的（de）F代（dài）表年份，哪一年生產出來的模具，就用代表哪一年的（de）編號說明，如（rú）：F0125、G0125，如果（guǒ）F代表2010年，那麽2010年生產（chǎn）的（de）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（tóu），此時你再說125模具（jù），那別人多半以為是G0125模（mó）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（xù）模（mó）有（yǒu）兩段的話，則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明，那麽（me）第一段的夾板應（yīng）該是90-KNMF0125SAAPHUA，第二段90-KNMF0125SAAPHUB，夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

下（xià）模板（bǎn）（DIE）：90-KNMF0125SAADIE，90-KNMF0125RAHDIE

關於其它的編號（hào），這裏沒有（yǒu）解釋到的，簡單做一（yī）下說明：

一套完整的衝（chōng）壓模具結構從上（shàng）到下應該是：

加工（gōng）代號

模板

其它

編號 中文（wén）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（liào）板 GD：大磨床（chuáng） 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（liào）板 PSP 脫料板入塊 L：車床 AXD 上模板入塊 D：搖（yáo）臂鑽床 DIE 下（xià）模板 DPI 下（xià）模入塊 LBD 下墊板 － － LPD 下模座 － － B2D 下墊腳 － － B1D 下托板 － －

“－”代替的（de）表示這個編號不常見或很少用到

★衝壓常（cháng）用材料及（jí）選用

衝壓（yā）所用（yòng）材料的性質與衝壓生產的關係非常密切，其性（xìng）質直接（jiē）影響衝（chōng）壓工藝設計、衝壓件質量（liàng）和產品使用壽（shòu）命（mìng），還影響組織均衡生產和衝壓件生產成（chéng）本。

在（zài）選定衝壓件的材（cái）料時，不僅要考慮使（shǐ）用性能，還（hái）應滿（mǎn）足衝壓加工和（hé）後續工藝性能要（yào）求。衝壓加工（gōng）對材料的基本要求如下。

1、具有良好的衝壓（yā）成型性能

對於成型工序，比如拉伸、折彎、打段差、凸包等，材料應具有良好的衝壓成型（xíng）性能，即應有良好的抗破裂（liè）性、良好的貼模（mó）性和定形性，否則產品（pǐn）容易產生變形、破裂等，造成修模的困難。對於（yú）分（fèn）離（lí）工序，則要求材（cái）料具（jù）有一定的塑性。

2、具有較高的表麵質（zhì）量

材料表麵應光潔平整，無缺（quē）陷損傷。表麵質量（liàng）好（hǎo）的材料，成型時不易破裂，不易（yì）擦傷模具，製件的表麵質量也好。

3、材料的厚度公差應符合國家標（biāo）準

因為一定的模具間隙（xì）僅適用於一定厚度範圍的材料，若（ruò）材料厚度公差太大；不僅直接影響製件的質量，還可（kě）能導致（zhì）廢品的出現（xiàn）。在校正彎曲、整形等工序（xù）中，有可能因厚度正偏差過大而引起模具或（huò）壓力機的損壞。

衝壓常用材料及選用

1、衝壓常用材料

衝壓生（shēng）產中最常用的材料是金屬材料（包括黑色金（jīn）屬和有色金屬），但有時也（yě）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、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等；有色（sè）金屬主要（yào）有純銅、黃銅、青銅、鋁等；非金屬材料有（yǒu）紙板、層壓板、橡膠板、塑（sù）料板、纖（xiān）維板和雲母（mǔ）等。

衝（chōng）壓用金屬（shǔ）材料的供應狀（zhuàng）態一般是各（gè）種規格的板（bǎn）料和帶（dài）料。板料可用（yòng）於工程模的（de）生產，帶（dài）料（卷料）用於連續模的生產，也可（kě）以用於（yú）工程模的生產。板料的尺（chǐ）寸較大，可用於（yú）大型零件的衝壓，也可以將板（bǎn）料按排樣尺寸剪裁成（chéng）條料後用於中小型零件的（de）衝（chōng）壓；帶料（又稱卷料）有各種規格的寬度（dù），展（zhǎn）開長度可達幾十米（mǐ），成卷狀供應，適應於連續模大批量生（shēng）產的自動送料。

關（guān）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

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

(1)按衝壓件的使用要求合理選材

所選材料應能使衝壓（yā）件在機器（qì）或（huò）部件中正常工作（zuò），並具有一定的使（shǐ）用（yòng）壽命。為此，應根據（jù）衝壓件的使（shǐ）用條件，使所選材料滿足（zú）相應強（qiáng）度、剛度、韌性、耐蝕（shí）性和（hé）耐熱性等力方麵的要求。

(2)按衝壓工藝要求（qiú）合（hé）理選材

對（duì）於任何一種衝壓件，所（suǒ）選的材料（liào）應能按照其衝壓工藝的要求，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（shì）最重（chóng）要的選材要求。為此，可用以下方法合理（lǐ）選材。

①試衝。根據以往的生產經驗（yàn）及（jí）可能條件，選擇（zé）幾種基本能滿足衝壓（yā）件使用要求的板料進行試衝（chōng），最後（hòu）選擇沒（méi）有開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這種方法結果比較直觀，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程度與板料（liào）衝（chōng）壓（yā）成型性能所允許采用的極限變形程（chéng）度進行對（duì）比，並以此作為依（yī）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，還有冷軋和熱軋之（zhī）分（fèn）。我國國產板材中，厚板( t>4mm)為熱軋板，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，內部組織致密，衝壓性能更優。(注：t在模具中一般代表厚度，例如（rú）模板的（de）厚度、材料的厚度均可以用（yòng）t來表示。)

(3)按（àn）經濟性要求合理（lǐ）選材

所（suǒ）選材料應在滿足使用性能及衝壓工藝要求（qiú）的前（qián）提下，盡量（liàng）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（bān）我們可以簡單的把它分為兩種，即工（gōng）程模和（hé）連續模；

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

工程模：也稱（chēng）為“單工序模”，是指在衝壓的一次行程（chéng）中，隻能完成一個衝壓（yā）工序的模具。這一（yī）工程打完了之後，需要人工或（huò）用機械手把產品從模具裏麵取（qǔ）出來，然後放到下一站的模具裏麵繼續生產，直到模具的最後一個工（gōng）序打完，整個產品才算完（wán）成。這種模具維修起來簡單，但生產起（qǐ）來費時費力（lì），需要花費較多的人工和時間（jiān）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，這種模具結構和別的工程模結（jié）構略有不同。其（qí）凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下（xià）模，其它幾塊模板依次是（shì）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（mǔ）模(或刀口)、內脫（tuō）板和上墊（diàn）板構成，內脫使用等（děng）高套筒掛在上墊板上麵，然後用打（dǎ）杆或彈（dàn）簧頂著。比如用來下料的複合（hé）模，其內脫一般脫出來（lái）母模0.50mm即可，不可以低於（yú）母模，要不然母模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”，是指在衝壓的一次行程過程（chéng）中，在不同的工（gōng）位上同時（shí）完成兩道或兩道以上衝壓工（gōng）序的模具，這種模具維修難（nán）度較大，需要經驗豐富的鉗工師傅來操（cāo）作，但是生產（chǎn）起來效率很（hěn）高，打（dǎ）得速度快的話（huà）一個（gè）小時可以生產（chǎn）上千個產品，節省人工和時間成本，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，需要用到比較多的（de）彈性材料，其中包括各種不同（tóng）規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧（huáng）等，按照不同的需要選用不（bú）同的彈性材料。像折彎、衝孔一般（bān）用普通的扁（biǎn）線（xiàn）彈簧就可以了，比如（rú）棕色彈簧（huáng），也稱為咖啡色彈簧；如果力量不夠（gòu）就加氮氣彈簧，當然成本要高一點；優力膠一（yī）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（fēi）常不錯，當然也可以選用氮氣彈簧（huáng）。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用（yòng）線簧（huáng）或黃色彈簧，隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂變（biàn）形就好了。優力膠的特（tè）點就是力量比較均衡，然而其壽命比較短，生產一段時間就可能（néng）裂掉了、不（bú）行了、萎掉了，因此一般比較少用，通常比較常用氮氣（qì）彈簧。整平麵度優力膠（jiāo）用的多。

彈簧包括扁線彈簧、線簧等，彈簧的目的就是脫料、壓料，彈簧力（lì）度的大小，關係著模具生產是否順利、打出來（lái）的產品是否合格等。彈簧力量小了，有可能（néng）會造成產（chǎn）品變形、模具不脫料（liào）、產（chǎn）品不好從模具裏麵拿出來、帶料，刀口、衝頭容易（yì）磨損等各種問題。

扁線彈簧一般按顏色劃分為：棕色、綠色、紅（hóng）色、藍色、黃色，力量也依次減弱，顏色不同（tóng），力量大小就不同，壓縮量也不同。

有一（yī）個土方法可以計（jì）算（suàn）彈簧的壓縮量，那是我剛進廠學模（mó）具不久，對模具（jù）還不怎麽懂，我師父教我的：事先（xiān）測量一下彈簧的總高度（dù），再把（bǎ）彈簧放（fàng）台（tái）虎鉗中，鎖死（sǐ），然後用卡尺測量一下（xià）彈簧被夾（jiá）死（sǐ）之後剩下的長度（dù），再用（yòng）彈簧的（de）總長度減（jiǎn）去這個（gè）數，再除以（yǐ）總長度即可，此方法（fǎ）任何彈簧通用，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（zài）用60減去45.6等於14.4，再用14.4除以（yǐ）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（cì）、50萬次、30萬次，壓縮量選的越大，彈簧壽命越短，模（mó）具壽（shòu）命也就越短（當然彈簧打壞了是可以換的），模（mó）具生產一段時間可能彈簧（huáng）就沒力了，質量差一點的彈簧還有可能斷在模（mó）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（de）衝壓模（mó）具壽命都沒那麽長，也（yě）可以按最大壓縮量來計算（suàn），按最大壓縮量來計算的話，隻能保（bǎo）證彈簧不打爆在模具裏麵。模具壓得死一點（diǎn），對產品平麵度也有好處。

具體的壓縮量（liàng）如（rú）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% 綠色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色（sè）彈（dàn）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（huáng）的最大壓縮（suō）比，例如棕色彈簧，長度為60mm，那麽（me）它的最大壓縮量為：60*24%約等於14，這根彈簧（huáng）最（zuì）大可以壓下去14個（gè）毫米，它的最大行程是（shì）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（kě）能會失效、變形，還有可能打斷在模具裏麵，或模具打爆，衝床壓不下去等。

模（mó）具組立之前，也就（jiù）是（shì）裝模之前，必須先計算一下彈簧的壓（yā）縮量是否合適（shì），這樣在試模的（de）時候才不用擔心模具（jù）會出問（wèn）題、打爆等。