​五（wǔ）金衝壓模具設計之若幹經驗之（zhī）談！

★衝壓模具的概念（niàn）

衝壓模具，也稱衝（chōng）模（mó）、五金模具、五金衝（chōng）壓模（mó）具，意思差（chà）不多都是（shì）一樣的（de）。是指利用固定在衝床或壓力機上的模具對金（jīn）屬或非金屬（shǔ）板材施加一定的壓（yā）力（lì），使材料產生（shēng）分離或成型，從而獲得一定尺寸要（yào）求、外觀（guān）質（zhì）量合格的零件的壓力加工方法。模具分為（wéi）很多（duō）種，我這裏主要是針對我熟悉的五金（jīn）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（shí）麽大的區別，因為能快速成型，生產效率高，產品質量穩定，精度符合要求（qiú），材料利用率高，操作簡單、工人勞動強度低，對操作工人（rén）技術要求不高，一般人隻要一進來（lái），跟著別人學習（xí）操作一兩天，很快就能上手，有的甚至不（bú）用一兩天（tiān），幾分鍾就能（néng）學會。如果是產線主（zhǔ）機手，要學會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模（mó）等，都是一些（xiē）很簡單的活，有力氣、肯吃苦耐勞就行。

平（píng）時注（zhù）意安全不要隨便往模具裏麵放（fàng）任何的東西（xī）在裏麵，扳（bān）手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏邊，有模（mó）修來修（xiū）過模具(專業術語（yǔ）：修模)之後，你（nǐ）打之前就要看好（hǎo）了，看他們有沒有把東西忘記在（zài）模具裏麵，當然一（yī）般（bān）模修是不會犯這樣的錯誤（wù）的，不（bú）過你也要注意一下。別把（bǎ）模具打壞了、或者把身上手上哪裏（lǐ）傷著了，幹這個切記注意（yì）安全，一不小心模具裏麵東西忘記拿出來了（le），衝（chōng）床（chuáng）打下來就有可能把模具打壞，萬一裏麵的東西要是（shì）飛出來了?，人有可（kě）能也會受傷。

有時候叉車叉模具（jù）的時候，沒叉好，模具掉下來了，這個時（shí）候千萬別用手去扶，讓（ràng）遠一點，模具（jù）摔壞了沒（méi）事，別把人砸到了（le）；天車吊模具的時候也要注意離模具遠一點，小心模具晃過來碰著了就（jiù）不好了。

搞模（mó）具這（zhè）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（quán）事項。

★衝壓模具（jù）的結構介紹

衝壓模具（jù）的結構、衝模的結構，模具（jù）結構大（dà）同小異，根據（jù）不同的產品特點及需求（qiú）設計相應的（de）模具，不同的模具結構，它的功能也不同，生產出來的產品也不同，總的來說有簡單的，有複雜的。但是不管結構怎（zěn）麽複雜，它的基本結構是（shì）不變（biàn）的，無外乎是若幹個模板、入塊和標準件（jiàn）。

模具一般（bān）是由（yóu）若幹模（mó）板和零件（我們稱（chēng）之為入（rù）塊、或入子）還有（yǒu）標（biāo）準件組裝而成。

一般的衝壓模具結構，具體的模板從上到下（包括代碼編號（hào））是：

上模的模板有：

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

其它的比較不常用的模板：

上蓋（gài）板（CVU），擊出板，上（shàng）模板，下脫料板，下止擋板，下夾板，公模，母模等；

一些（xiē）模具零件有（yǒu）：

上模的入子，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（kuài）、下模刀口（kǒu）等；

標準件：彈（dàn）簧、六角螺（luó）絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高（gāo）套墊片、兩用銷、頂料銷等；

非標準件：外定位、內定位、節距定位、外（wài）限位柱、內限位柱等；

★衝壓模具的（de）編號

衝壓模具編號，一般是這樣（yàng）寫的（舉（jǔ）例）：

工程模：90-KNMF0125RAH，90-KNMF0125RAA，90-KNMF0125RBB

連續模：90-KNMF0125SAA，90-KNMF0125SBB

後麵（miàn）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；RAA或RBB代表鉚（mǎo）合模，比如鉚螺柱、鉚彈片等（děng）；

SAA、SBB中的S代表連續模，0125代表（biǎo）模具編號，前麵的F代表年份，哪一年生產出（chū）來的模具，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年生（shēng）產的（de）模具F0125可以簡稱：125模具，接下來（lái）2011年生產的模（mó）具，則是G開頭，此時你再說125模具（jù），那別人多半以為是G0125模具了。

其它的比如上夾板（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（bǎn）應該是90-KNMF0125SAAPHUA，第二段90-KNMF0125SAAPHUB，夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

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

關於其它的編（biān）號，這裏沒有解釋到（dào）的（de），簡單做（zuò）一下說明：

一套完整的衝壓模具結構從上到（dào）下應該是：

加工代號

模板

其它

編號 中文名（míng）稱 編號 中文（wén）名（míng）稱 M：銑床 U1U 上托板（bǎn） UDE 上模板 G：磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD：大磨床（chuáng） UPU 上（shàng）模（mó）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（wài）發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT：熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L：車床 AXD 上模（mó）板入塊 D：搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 － － LPD 下模座 － － B2D 下（xià）墊腳 － － B1D 下托（tuō）板 － －

“－”代替的表示這個編號不（bú）常見或很少用到

★衝壓常用材料及選用

衝壓所用材（cái）料的性質與衝壓生產的（de）關係非常密（mì）切，其性質直接影響（xiǎng）衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命，還影響組織均衡生產和衝壓件（jiàn）生產成本。

在選定衝壓件的材料（liào）時，不（bú）僅要考慮使用性能，還應滿足（zú）衝壓加工和後續工藝性（xìng）能要（yào）求。衝壓加工對材料的（de）基（jī）本要求如下。

1、具有良好的衝（chōng）壓成型（xíng）性能

對於成型工序（xù），比如拉伸、折彎、打段（duàn）差、凸包（bāo）等，材料應具有良好的衝壓成（chéng）型性能，即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形性，否則產品容易產生變形、破裂等，造成修模的困難。對於分離工序，則要求材料具有一定的塑性。

2、具有較高的表麵質量

材料表麵應光（guāng）潔平整，無缺陷損傷。表麵質量好的材料，成型時不（bú）易破裂，不易擦傷模（mó）具（jù），製件的表麵質量也好。

3、材料的厚度公差（chà）應（yīng）符合國家標（biāo）準（zhǔn）

因（yīn）為一定的模具間（jiān）隙僅適用（yòng）於一定厚度（dù）範（fàn）圍的（de）材料，若材料厚度公差太大；不僅直接影響製件的質量，還可能導致廢（fèi）品的出現。在校正彎曲（qǔ）、整形等工序中，有可（kě）能因厚度正偏差過大而引起模（mó）具或壓力機的損壞。

衝壓常用材料及選用

1、衝壓常用材料

衝壓生產中最常（cháng）用（yòng）的材料是金屬材料（包括黑色金屬和有（yǒu）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（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（yǒu）色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等；非金（jīn）屬（shǔ）材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料（liào）板、纖維板和雲母等。

衝壓用金屬材料的供應（yīng）狀態一（yī）般是各種規格的板料和帶料。板料可用於（yú）工程模的生產，帶（dài）料（卷料）用於（yú）連（lián）續模的生產，也可以用於工程模的生產。板料的尺寸（cùn）較大，可用於大型零（líng）件（jiàn）的衝壓，也可以（yǐ）將板料按排樣尺寸剪（jiǎn）裁成條料後（hòu）用於中小型零件的衝壓；帶料（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（yīng）於連續模大批量生產的自動送料。

關於各種材料的牌（pái）號、規格和性能，可查閱有關手冊和標準（zhǔn）。

2、衝（chōng）壓材料的合理選用

衝壓材料的（de）選用要考慮衝壓件的使用要求（qiú）、衝壓工藝要求及經（jīng）濟性（xìng）等（děng）。

(1)按衝（chōng）壓件的使用要求合理選材

所選材（cái）料應（yīng）能使衝壓件在機器或部件中正常工作，並具有一定（dìng）的使用壽命。為此，應根（gēn）據衝壓件的使（shǐ）用條件（jiàn），使所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等力方麵的要求。

(2)按衝壓工藝要求（qiú）合理選材

對於任何一種衝壓件（jiàn），所選的材料（liào）應能按照其衝壓工藝的要（yào）求，穩定地成形出不至（zhì）於開（kāi）裂或起皺的合格（gé）產品，這是最基本也（yě）是最重要的選材要求。為此，可用以（yǐ）下方（fāng）法合理選材。

①試衝。根據以往的生產經驗及可能條件，選擇幾種基本能滿足衝（chōng）壓件使用要求的板（bǎn）料進行試衝，最後選擇沒有（yǒu）開裂或皺折的、其（qí）廢品率低（dī）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（chōng）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衝壓成型性（xìng）能所允許采用（yòng）的極限變形程度（dù）進行（háng）對比，並以此作為依據，選取適合（hé）於該種零（líng）件衝壓工藝（yì）要求（qiú）的板材。

另外，同一種牌（pái）號或同一厚（hòu）度的板材，還有冷軋和熱軋（zhá）之分。我（wǒ）國國產板材中，厚板( t>4mm)為熱軋板，薄板（t<4mm）為冷軋板（也（yě）有熱軋板）。與熱軋板相比，冷（lěng）軋板尺寸精確，偏差小，

表麵缺陷少（shǎo），光亮，內部組（zǔ）織致密，衝壓性能更優。(注：t在模具（jù）中一般代表厚度，例如（rú）模板的厚度、材料的厚度均可以（yǐ）用t來表示。)

(3)按經濟（jì）性要求合理選材

所選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（gé）低（dī）廉，來源方便，經濟性好，以降低衝壓（yā）件的成本。

★衝壓模具的分類

衝壓模具的分（fèn）類，一般我們可以簡單的把它（tā）分（fèn）為兩種，即工程模和連（lián）續模；

工程模又（yòu）可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等，下麵簡單（dān）介紹一下這些模具的結構和作用（yòng）；

工程模：也稱為（wéi）“單工序模”，是（shì）指在衝壓的一（yī）次行程中，隻能完（wán）成一個衝壓工序（xù）的模具。這一工程打完了之後（hòu），需要人工或用機械手把產品從模具裏麵取出來，然後放到下一站的模具裏（lǐ）麵繼續生產（chǎn），直到模具的最後一個工序（xù）打完，整個產品才（cái）算完成。這種模（mó）具維修起（qǐ）來簡（jiǎn）單，但生（shēng）產（chǎn）起來費時費力，需要（yào）花費（fèi）較多（duō）的人工和時間成本，產品報廢率較（jiào）高。

複合模：常見的複合模具結（jié）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構略有不同。其凸模(也稱為公模（mó）或衝頭)設計在下模，其它幾塊模（mó）板依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下（xià）脫（tuō）料（liào）板(外脫)，上模依次是母模（mó）(或刀口)、內脫（tuō）板（bǎn）和上墊板構成，內脫使（shǐ）用等高套筒掛在上墊板上麵，然後（hòu）用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的複合模，其內脫一般脫出來母模0.50mm即可（kě），不可以低於母模，要（yào）不然母模刀口（kǒu）容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要（yào）足夠大（dà），才能（néng）把產品從母模裏麵頂出來，一般如果材料（liào）比較厚的話，我們上（shàng）麵裝的是氮氣（qì）彈簧（huáng）。

連續模：也稱“級進模”，是指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（huò）兩道以上衝壓（yā）工序的模具，這種模具維修難度較大，需要（yào）經驗豐富的鉗工師傅來操作，但是生產起來效率很高，打得速度快的話一（yī）個小時可以生產上千（qiān）個產品，節省人工（gōng）和時間成（chéng）本，產品報廢（fèi）率較低。

★彈簧的壓縮量和計（jì）算

在一套衝壓模具中（zhōng），需要用到比較多的（de）彈性（xìng）材料，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（de）需要選用不同的彈性材（cái）料。像折彎、衝孔一般用普（pǔ）通的扁線彈簧就可以了，比如棕色彈簧，也（yě）稱為咖啡色彈簧；如（rú）果力（lì）量不夠就加氮氣彈簧，當然成本（běn）要（yào）高一（yī）點；優力膠（jiāo）一般用於拉深（shēn）模具、整形模具、或整平麵（miàn）度（dù）用。

拉深模（mó）具用優力膠非（fēi）常不錯，當然也可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等（děng）一般用線簧或黃色彈簧，隻要可以脫料、不把（bǎ）產（chǎn）品頂出印子、頂（dǐng）變形就好了。優力膠（jiāo）的特點就（jiù）是力量比較均衡，然而其壽命比較短，生產（chǎn）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（cháng）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、線簧等，彈簧的目的就是脫（tuō）料（liào）、壓料，彈簧力度的大小，關係（xì）著模具生產是否（fǒu）順利、打出來（lái）的（de）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（jù）不脫料、產品不好從模具（jù）裏麵拿出來、帶料，刀口、衝頭容易磨損等各種問題。

扁線（xiàn）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，顏色不同，力量大小就不同，壓縮量也不同。

有一個土（tǔ）方法可（kě）以計（jì）算彈簧的壓（yā）縮（suō）量（liàng），那是我剛進廠學模具不久，對（duì）模具還不怎（zěn）麽懂，我師父教我的：事先測量一下（xià）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彈簧被（bèi）夾死之後剩下的長度，再用彈簧的總長度（dù）減去這個數（shù），再除以總長度即可，此方法任何彈簧通（tōng）用，比如棕色彈簧長度為60mm，被虎鉗夾死後應該還剩（shèng）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、50萬次、30萬次，壓縮量選的越（yuè）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（kě）以換的），模（mó）具生產（chǎn）一段時間可能彈簧就沒力了（le），質量差一點的（de）彈（dàn）簧還（hái）有（yǒu）可能斷在模（mó）具裏麵（miàn）。一般按照30萬次來計算（suàn）彈簧的（de）壓縮量，也（yě）就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了，當然一（yī）般的衝壓模具壽命都沒那麽長，也可以按最大壓縮量來（lái）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（mó）具壓得死一點，對產品平麵度（dù）也有好處。

具體的壓縮量如下表：

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% 紅色彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍（lán）色彈（dàn）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的最大壓縮比（bǐ），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（gè）毫米，模具的行程（chéng）必須小於14個毫米（mǐ），超過14個毫米，彈簧就可能會失效、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（děng）。

模具（jù）組立之前，也就（jiù）是裝模之前，必須先計算一下彈簧的壓縮量是否合適，這樣在試模的時（shí）候（hòu）才不用擔心模具會出問題、打爆等。