​五金衝壓模具設計之若幹經驗之談！

★衝壓模具（jù）的概念（niàn）

衝壓模具，也稱衝模、五金模具、五金衝壓模具，意思差不多都是一樣的。是指利（lì）用固定在（zài）衝床或壓力機上的模具對金屬或非金屬板材施加一（yī）定的壓力，使材料（liào）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（de）壓力加（jiā）工方法。模具分（fèn）為很多（duō）種，我這裏主要是針對（duì）我熟悉的五金衝壓模具來講。

通（tōng）過模具加工出來的產品，尺寸、外觀（guān）都基本一樣，沒什麽大的區別，因為能快速（sù）成型，生產效率高，產品質（zhì）量穩定，精（jīng）度符合（hé）要求，材料利用率高，操作簡單、工人勞動強度低，對操作工人技術要求不高，一般人隻要一（yī）進來，跟（gēn）著別人（rén）學習操作一兩天，很快就能上手，有（yǒu）的甚至不用一兩天，幾分鍾就能學會。如果是產線主機手（shǒu），要學會（huì）操作衝（chōng）床、送料機、整平機、拆模架（jià）模等，都（dōu）是一（yī）些很簡單的（de）活，有力氣、肯吃苦（kǔ）耐勞（láo）就行。

平時（shí）注意安（ān）全不要隨便往模（mó）具裏（lǐ）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，看他們有沒有把東西忘記在模具裏麵，當然（rán）一般模修是不會犯這樣的錯誤的，不過（guò）你也要（yào）注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手上（shàng）哪裏傷著了，幹這個切記注意安全，一不小心模具裏麵東西忘（wàng）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（yào）是飛出來（lái）了?，人有可能也會受傷。

有（yǒu）時候叉（chā）車叉（chā）模具的時候，沒叉好，模具掉下來了（le），這個時候千萬別（bié）用手去扶，讓遠一點，模具摔壞了沒事（shì），別把人砸到了；天車吊模具的時候也要注（zhù）意離模具遠一點，小心模具晃過來碰著了就不好了。

搞模具這行、或與模具打交道經常容易出事，新人進廠特別要注意這些安全事項。

★衝（chōng）壓模具的結構介紹

衝壓模（mó）具的結構、衝模（mó）的結構，模具結構大（dà）同（tóng）小異，根據不同的產（chǎn）品特點（diǎn）及需求設計相應的（de）模具（jù），不同的模具結構，它的功能也不同，生產出來的產品也不同，總的來（lái）說有簡單的（de），有複（fù）雜的。但是（shì）不管結構怎（zěn）麽複雜，它的基本結構（gòu）是不變的，無外乎是若幹個模（mó）板、入塊和標（biāo）準件。

模具一般是由若幹模板和零件（我們稱之為入塊、或入子）還有（yǒu）標準件組裝而成。

一般的衝壓模（mó）具（jù）結構，具體的模板從上到下（包（bāo）括代碼編號）是（shì）：

上模的模（mó）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（xià）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；

一些模具零件有：

上（shàng）模的入子，入塊：夾板入塊、脫料板入（rù）塊、衝頭等；

下模的（de）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、導套、等高套墊片、兩用銷（xiāo）、頂料銷等；

非標準件：外定位、內定位（wèi）、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代表第一套（tào）；RAA或RBB代表鉚合模，比如（rú）鉚（mǎo）螺柱、鉚彈片等；

SAA、SBB中的S代表連續模，0125代表模具（jù）編號，前（qián）麵的F代表年份，哪一年生產出來的模具，就用代表哪（nǎ）一年的編號說明，如（rú）：F0125、G0125，如果F代表2010年，那麽2010年生產的模具F0125可以簡稱：125模具（jù），接下來2011年生產的模具，則是G開頭，此時你再說125模具，那別人多半以為是G0125模具了。

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

如果這個連續模（mó）有兩（liǎng）段的話（huà），則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說（shuō）明，那麽第一段的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA，第二段90-KNMF0125SAAPHUB，夾（jiá）板入（rù）塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

下模板（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：

一套（tào）完整的衝壓模具結構從（cóng）上到下應該是（shì）：

加工代號

模板

其（qí）它

編號 中文名稱 編號 中（zhōng）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：放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y：外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT：熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫（tuō）料板（bǎn）入塊 L：車床 AXD 上模板入塊（kuài） D：搖臂鑽床 DIE 下（xià）模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 － － LPD 下模座 － － B2D 下墊腳 － － B1D 下托板 － －

“－”代替的表示這個編號（hào）不常見或很少用到

★衝壓常用材料及選用

衝壓所用材料的（de）性質與衝（chōng）壓生產（chǎn）的關係非常密切，其（qí）性質直（zhí）接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品（pǐn）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（xìng）能，還應滿足衝壓加（jiā）工和後續工藝性能（néng）要求。衝壓加工對（duì）材料的基本要求如（rú）下。

1、具有良好的（de）衝壓成型性能

對於（yú）成型工序，比如（rú）拉伸、折彎、打段差、凸包等，材料應具有良好（hǎo）的衝壓成型性能（néng），即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形性，否則（zé）產品容易產生（shēng）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（gāo）的表麵質（zhì）量

材料表麵應光潔平整（zhěng），無缺陷損傷（shāng）。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（yě）好。

3、材料的厚（hòu）度公差應符合國家標準

因為一定的模具間隙（xì）僅適用於一定厚度範圍的材料，若材料厚度公差太（tài）大（dà）；不僅直接影響製件的質量，還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中，有可能因厚（hòu）度正偏差過大而引起模具或壓力機的（de）損壞。

衝壓常用（yòng）材料及選用

1、衝（chōng）壓常用材料

衝壓生產（chǎn）中最常用的材料是金（jīn）屬材料（包括黑（hēi）色金屬和有色金屬），但有時也用（yòng）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（tàn）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；非金屬材料有（yǒu）紙板、層壓（yā）板、橡膠板、塑（sù）料板、纖（xiān）維板和雲母等。

衝壓用金屬材料的供應狀態一般是各種規格的（de）板料和帶料。板料可用於工程模（mó）的生產，帶料（liào）（卷料）用於連續模的生產，也可以用於工程模的生（shēng）產。板料的尺寸較大，可用於大型零件（jiàn）的衝壓，也可以將板料按排樣尺寸剪裁成條料後用於中小型零件的衝壓；帶料（又稱卷料）有（yǒu）各種規格的寬度，展開長度可達幾十米，成卷狀供應，適應（yīng）於連續模大批量生產的自動送料。

關於各（gè）種材料的牌號、規格和性能，可查閱有關手冊和標準。

2、衝（chōng）壓材料的合理選用

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

(1)按衝壓件的使用要求合理選材

所選材料應能使（shǐ）衝壓件在機器或（huò）部件中（zhōng）正常工作，並具（jù）有一定的使用壽命。為此，應根據衝壓件的使用（yòng）條件，使所選材料滿足相應強度（dù）、剛度、韌（rèn）性、耐蝕性（xìng）和耐熱性等力方麵的要求。

(2)按衝壓工藝要求（qiú）合理選材

對於任何一種衝壓件，所選（xuǎn）的材料應能按照其衝壓工藝的要求，穩定（dìng）地成形出不至於開裂（liè）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（shì）衝。根據以往的生產經驗（yàn）及可（kě）能條件，選擇幾種基本能（néng）滿足衝壓件使用要求的板料進行（háng）試（shì）衝，最後選擇（zé）沒有開（kāi）裂或皺（zhòu）折的、其廢品（pǐn）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（fèn）析（xī）與對（duì）比。在分析衝壓變（biàn）形性質（zhì）的基礎上，把衝壓成型時的最（zuì）大變形程（chéng）度與板料衝壓成型性能所允許采（cǎi）用的極限變形程（chéng）度進行對比（bǐ），並以此作為（wéi）依據，選取適合於該種零件衝壓工藝（yì）要求的板材。

另外，同一種牌號或同一厚度的板材，還有冷軋和熱軋之分（fèn）。我國國產板材中，厚板( t>4mm)為（wéi）熱（rè）軋板，薄板（t<4mm）為冷軋板（也有（yǒu）熱軋板（bǎn））。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在模具中一般代表厚度，例如模板的厚度、材料的厚度均可（kě）以用t來表示。)

(3)按經濟性要求合理選材

所選（xuǎn）材料應在滿足使用性能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（dī）衝壓件的成本。

★衝壓（yā）模具的分類（lèi）

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

工程模又可以分為複合模、拉（lā）伸模、鉚合模等，下麵簡單介紹一下這些（xiē）模具的結構和作用；

工程模：也稱為“單工序模”，是指在衝壓（yā）的一次（cì）行程中，隻能（néng）完成一個衝壓（yā）工序（xù）的模具。這一工程打完（wán）了之後（hòu），需要人工或用機械手把產品從模具裏麵（miàn）取出來，然後放到下一站的模具（jù）裏麵繼續生產，直到模具（jù）的最後一個工（gōng）序打（dǎ）完，整個產品才算完成。這（zhè）種模具（jù）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，產品（pǐn）報廢率較高。

複合模：常見的複合模具結構（gòu）有有複合下（xià）料、複合拉伸等，這種模具結構和別的工（gōng）程模結構略有不同（tóng）。其凸模(也稱（chēng）為公（gōng）模或衝頭)設計在下模，其它幾塊模板依次是下夾板(固定（dìng）凸（tū）模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外（wài）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（gāo）套筒掛在上墊板上麵，然後用（yòng）打杆或彈簧頂著。比如用來下料的複合模，其內脫一般脫出來（lái）母模0.50mm即可，不可以低於母模，要不然母（mǔ）模刀口容易崩掉或者（zhě）不脫料。內脫的力量（liàng）要足（zú）夠大，才能把產（chǎn）品從母模（mó）裏麵頂出（chū）來（lái），一般如果材料比較厚的話，我（wǒ）們上麵裝的是氮氣彈簧。

連續模：也稱“級（jí）進模”，是指在衝壓的（de）一次行程過程（chéng）中，在不同的工位上同（tóng）時完成兩道（dào）或兩道以上衝壓工序的模具，這種模具維修難度較大，需要經驗豐富的（de）鉗工師傅來操作，但是生產起來效率很高，打得速度快的（de）話（huà）一個（gè）小時可以生（shēng）產上千個產品，節省人工和（hé）時間（jiān）成本，產品報廢（fèi）率較低。

★彈簧的壓（yā）縮（suō）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（liào），其中包括各種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等，按照不同的需要選（xuǎn）用不同的彈性材料。像折彎（wān）、衝孔一般用普（pǔ）通的扁（biǎn）線彈簧就可以了，比（bǐ）如棕色彈簧，也稱為咖啡色彈（dàn）簧；如果力量不夠就加（jiā）氮氣彈簧，當然成本要高一點；優力膠一般用於拉深模具（jù）、整形模具、或整平麵度用。

拉深（shēn）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（liào）銷、浮塊、兩用銷等一（yī）般用線簧或黃色彈簧（huáng），隻要（yào）可以脫料（liào）、不把產品頂（dǐng）出印子、頂變形就好了。優力膠（jiāo）的特（tè）點就是力量比較（jiào）均（jun1）衡，然而其壽命比較短（duǎn），生產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉（diào）了，因此一般比較少用，通（tōng）常比較常用氮氣彈簧。整（zhěng）平麵度優力膠用的多。

彈簧包括扁線彈簧、線簧等，彈簧的目的就是（shì）脫料、壓料，彈（dàn）簧力度的大小，關係著模具生產是否順利、打出來的產品是否合格等。彈（dàn）簧力量小（xiǎo）了，有可能會造成產品變形、模（mó）具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料，刀口、衝（chōng）頭容易磨（mó）損等各種問題。

扁線彈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（yán）色不同，力量大小就不同，壓縮量也不同。

有一個土方法可以計算彈簧的壓縮量（liàng），那是我剛進廠學模具不久，對模具還不怎麽懂，我（wǒ）師父教我的：事先測量一下彈簧的總高度，再把彈簧放台虎鉗中，鎖死，然後用卡尺測量一下（xià）彈簧被（bèi）夾死之後剩下的（de）長度，再（zài）用彈簧的總長（zhǎng）度減去這個（gè）數，再除以總長度即可，此方法任何彈簧通用，比如棕（zōng）色（sè）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（yú）14.4，再（zài）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（rú）100萬次、50萬次、30萬次，壓縮量選的（de）越大，彈簧壽命越短，模具壽命也就越短（duǎn）（當然彈簧打壞了是可以換的（de）），模（mó）具生產一段時間可能彈簧就（jiù）沒力了，質（zhì）量（liàng）差一點的彈簧還有可能斷在模具（jù）裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧的壓縮量，也就是（shì）說模具打30萬次彈簧可能就沒力了，當然一般的衝壓模（mó）具壽命（mìng）都（dōu）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（jù）裏麵。模具壓得死一點，對產品平麵度也有好處。

具（jù）體的壓縮量如下表（biǎo）：

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% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%

最大（dà）壓縮（suō）量（這個彈簧可以壓下去多少），彈簧的最大壓縮量（liàng）等於彈簧（huáng）的自由高度乘以彈簧的（de）最大壓縮比，例（lì）如棕色（sè）彈簧（huáng），長度為（wéi）60mm，那麽它的最大壓（yā）縮量為（wéi）：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），模具的行程必須（xū）小於14個毫米，超過14個毫米，彈（dàn）簧就可能會失效、變形，還有可能打斷在模具裏麵，或模具打（dǎ）爆，衝床壓不下去等。

模具組（zǔ）立之前，也就是裝模之（zhī）前，必須先計（jì）算一下彈簧（huáng）的壓縮量是否（fǒu）合適，這樣在試（shì）模（mó）的時候才不用擔心（xīn）模具會出問題、打爆等。