​五金衝壓模具設計之（zhī）若幹經驗之（zhī）談！

★衝壓（yā）模具的概念

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。是指利用固定在衝（chōng）床或壓力機上的（de）模具對金屬或非金（jīn）屬板材施加一定的壓力，使材料產生分離或成型，從而獲得一定尺寸要求（qiú）、外觀質量合格（gé）的零（líng）件的壓力加工方法。模具分為很多（duō）種，我這裏主要是針對我熟悉的（de）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，生產效率高，產品（pǐn）質量穩定，精度符合要求，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，有的甚至不用一兩天，幾分鍾就能學會（huì）。如果是產線主機手，要學會（huì）操作衝床、送料機、整（zhěng）平機、拆模架模等，都是一些很簡單的活，有力氣、肯吃（chī）苦耐勞就行。

平時（shí）注意安（ān）全不要隨便往模具裏麵放任何的（de）東西在裏麵（miàn），扳手啊、剪（jiǎn）刀啊、其（qí）它工具等不（bú）要放模具裏邊，有模修來修過模（mó）具（jù）(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（zài）模具裏麵，當然一般模修是不會犯這樣的錯誤的（de），不過你也要（yào）注意一下（xià）。別把模具（jù）打壞了（le）、或者把（bǎ）身上手上哪裏傷著了，幹（gàn）這個切記注意安全，一不小心模具裏麵（miàn）東西忘記（jì）拿出來了，衝床打下來就有可能把（bǎ）模具打壞，萬一裏麵的東西要是飛出來了（le）?，人有可能也會受傷。

有時候叉車叉模具的時候，沒叉好（hǎo），模具掉下來了，這個時候千萬別用（yòng）手去扶，讓遠一點，模具摔壞了沒事，別把人砸到了；天車吊模具的時候也要注意離模具（jù）遠一點，小心模具晃過來碰（pèng）著了就不好了。

搞模具這（zhè）行、或與模具打交道經常容易出事，新人進廠（chǎng）特別要注意這些安全事（shì）項。

★衝壓模具的結構介紹

衝壓模具的結構、衝模的（de）結構（gòu），模（mó）具結構大（dà）同小異，根據不同（tóng）的產品特（tè）點及需求設計相應的模具，不（bú）同的（de）模（mó）具結構，它的功能也（yě）不同，生產出來的產品也不同，總的（de）來說有簡單的，有複雜的。但是不管結（jié）構怎麽複雜，它的基本結構是不變的，無外乎是若幹（gàn）個模板、入塊和標準件。

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

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

上模的模板有：

上托板，上墊腳（jiǎo），上（shàng）模座（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），下模座（LPD），下墊腳，下托板；

其它的比較不常用（yòng）的模板：

上（shàng）蓋板（CVU），擊出板，上模板，下脫（tuō）料（liào）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；

下模的入子，入塊：下（xià）模入塊、下模（mó）刀口等；

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

非（fēi）標準件：外（wài）定（dìng）位、內定位、節距定位、外限位柱、內限位柱等；

★衝（chōng）壓模具（jù）的編號

衝壓模具編（biān）號，一般是這樣寫的（舉例）：

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

連續模（mó）：90-KNMF0125SAA，90-KNMF0125SBB

後麵的RAH，R代（dài）表工程模，H代表總共有（yǒu）八套（從A-H，分別是RAH、RBH……RHH），A代表第一套；RAA或RBB代表（biǎo）鉚合模，比如鉚（mǎo）螺柱、鉚彈片等；

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

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

如果這個連續模有兩段的話，則（zé）在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明，那（nà）麽第一段的夾板應該是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（qí）它（tā）的編號，這裏沒有解釋到的，簡單（dān）做一下說明：

一套完整（zhěng）的衝壓模具結構從上到下應（yīng）該是：

加（jiā）工代號

模板

其它

編號 中文名稱 編號 中文名稱 M：銑床（chuáng） U1U 上（shàng）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（xià）夾板 WC：線切割 UBU 上（shàng）墊板 ?PUN 衝頭 W/E：放電（diàn） PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y：外（wài）發（fā） PPS 止擋板 UDP 上（shàng）模板入塊 HT：熱處（chù）理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L：車床 AXD 上模板入（rù）塊 D：搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 － － LPD 下（xià）模座 － － B2D 下墊腳 － － B1D 下托板 － －

“－”代替的表示這個編號不常見或很（hěn）少用到

★衝壓（yā）常用材料及選用

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

在選定衝壓件的材料時，不僅要考慮使用性能，還應滿足衝壓加工和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基（jī）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（shé）彎、打段差、凸包（bāo）等，材料應具有良好的衝壓成型性能（néng），即應有良好的抗（kàng）破裂性、良好的貼模性（xìng）和定形性，否則（zé）產（chǎn）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（yǒu）一定的塑（sù）性。

2、具有較高（gāo）的表麵質（zhì）量

材料表麵應光潔平整，無缺陷損傷。表麵質量好的材料，成型時不易破裂，不易擦傷（shāng）模具，製件的表麵質量也好（hǎo）。

3、材料的厚度公差（chà）應符合國家標準

因為一定的模具間隙（xì）僅適用（yòng）於一（yī）定厚度範圍的材料，若材料厚度公差太大；不僅直接影響製（zhì）件的質量（liàng），還可能導致廢品的出現。在校正（zhèng）彎曲、整形等工序中，有（yǒu）可能因厚度正偏差過大而引起模具或壓力（lì）機的損壞。

衝壓常用材料及選用

1、衝壓常用材料

衝壓生產中最常用的材料是金屬材料（包括黑色金屬和（hé）有色金屬），但有時也用非（fēi）金屬材料。其中黑色金屬主要有普通碳（tàn）素結構鋼（gāng）、優質（zhì）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）金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等；非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板（bǎn）、纖維（wéi）板和雲母（mǔ）等。

衝壓用（yòng）金屬材料的供應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工程（chéng）模的生產，帶（dài）料（卷（juàn）料）用於連（lián）續模的生產，也可以用於工程模（mó）的生產。板（bǎn）料的尺寸較大，可用於大型（xíng）零件的衝壓，也可（kě）以將板料按排樣尺寸剪裁成條料（liào）後（hòu）用於中小型零件的衝壓；帶（dài）料（又稱卷料）有各種規格的寬度，展開長度可達幾十米，成卷狀供應，適應於（yú）連續模大批（pī）量（liàng）生（shēng）產的自動送料。

關於（yú）各種材料的牌號、規格和性能，可查閱有關手冊和標準。

2、衝（chōng）壓材料的合理（lǐ）選用

衝壓材料的選用（yòng）要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。

(1)按衝壓件的使用（yòng）要求合理選材

所（suǒ）選材料應能使衝壓件在機器或部件中（zhōng）正常工作，並具有一定的使用壽命。為此，應根據衝壓件（jiàn）的使用條件，使所選（xuǎn）材料滿足相（xiàng）應強度、剛度、韌性、耐（nài）蝕性和耐熱性等力方麵的要求（qiú）。

(2)按衝壓工藝要求合理（lǐ）選材

對於任（rèn）何一種衝壓件（jiàn），所選的材料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（hé）格（gé）產品，這是最基本也是最重要的選材要求。為此，可用以（yǐ）下方法合理選材。

①試衝。根據以往的生產經驗及可能條件，選擇幾種（zhǒng）基本能滿足衝壓件使用要（yào）求的板料進行試衝（chōng），最（zuì）後選擇沒有開裂或皺折的（de）、其廢品率低的一種。這種方法（fǎ）結果（guǒ）比較（jiào）直觀，但帶有較大的（de） 盲目性（xìng）。

②分析與對比。在（zài）分析衝壓變形（xíng）性質的基礎上，把衝壓成型（xíng）時（shí）的最大變形（xíng）程度與板料衝壓成型性能所允許（xǔ）采（cǎi）用的極限變（biàn）形程度進行對比，並以此作為依據，選取適合於該種零件衝壓工藝要（yào）求的板材。

另外，同一種牌號或同一厚度的板材（cái），還有冷軋和熱軋之（zhī）分。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（rè）軋板）。與熱（rè）軋板相比，冷軋板尺寸精確（què），偏差小，

表麵（miàn）缺陷少，光亮，內（nèi）部組織致密，衝壓性能更（gèng）優。(注：t在模具中一般代表厚度，例如模板的厚（hòu）度、材料的厚度（dù）均可以用t來表示。)

(3)按經濟性要求合理（lǐ）選材

所選材料應在滿（mǎn）足使（shǐ）用性能及（jí）衝（chōng）壓工藝要求的前提（tí）下，盡量價格低廉，來源方便，經（jīng）濟性好，以（yǐ）降低衝壓件的成本。

★衝壓模具的分類

衝壓模具的分類，一般我們（men）可以簡單的把它分為兩種，即工（gōng）程模和連續模；

工（gōng）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（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，需要人工或用機械手把產品從模具裏麵取出來（lái），然後（hòu）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打完，整個產品（pǐn）才算完成。這種模具維修起來簡單（dān），但生產（chǎn）起來（lái）費時費力，需要花費較多的人工和時（shí）間成本（běn），產品報廢率較高。

複合模：常見的複合模具結構有有複（fù）合下料、複合拉伸等（děng），這種模（mó）具結構和別的工程模結構略有不同。其凸模(也（yě）稱為公模或衝頭)設計在下模，其它幾塊（kuài）模板依（yī）次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋（dǎng）板（bǎn）和下脫料板(外（wài）脫)，上（shàng）模依次是（shì）母模(或刀口)、內脫板和（hé）上墊板構成，內脫使用等高套（tào）筒（tǒng）掛（guà）在上（shàng）墊板（bǎn）上麵，然後用打杆或彈簧頂著（zhe）。比如（rú）用來下料的複合模，其（qí）內脫（tuō）一般脫出來母模0.50mm即可，不可以（yǐ）低於（yú）母模，要不然母模刀口容易（yì）崩（bēng）掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大，才能把產品從母模裏（lǐ）麵頂出來，一般如果材料比較厚的話，我們上麵裝的（de）是氮氣彈簧。

連續（xù）模：也稱“級進（jìn）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兩道（dào）以上衝壓工序的模具，這種（zhǒng）模具維修難度較大，需（xū）要經驗豐富的鉗工師傅來操作，但是生產（chǎn）起來效（xiào）率很高，打得速度快的話一個（gè）小時可以生產上（shàng）千個產品，節省（shěng）人工和時間成本，產品報廢率較低。

★彈簧（huáng）的壓縮量和計算

在一套衝（chōng）壓模具中，需要用到比較多的（de）彈性材料（liào），其中包括各種不同規格的彈簧、優力（lì）膠、氮氣彈簧等，按照不同的（de）需（xū）要（yào）選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普（pǔ）通（tōng）的扁線彈簧就可以了，比如棕色彈（dàn）簧（huáng），也稱為咖啡色彈簧；如果力量（liàng）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、整形模具、或整平麵度用。

拉（lā）深（shēn）模（mó）具用優力膠非常不錯，當然也可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用（yòng）線簧或黃色彈簧，隻要可以脫料、不把產品頂出（chū）印子、頂變形就好了。優力膠的特點就是（shì）力量比較均衡，然而其壽命比較短，生產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了，因此一般比較少（shǎo）用，通常比較常用氮氣彈簧（huáng）。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（de）就（jiù）是脫料、壓料，彈簧力度的大小，關係（xì）著模具生產是否順（shùn）利、打出來的產品是否合格等。彈簧力（lì）量（liàng）小了，有可能會（huì）造成產品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料，刀（dāo）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（sè）、綠色、紅（hóng）色（sè）、藍色、黃色，力量也依（yī）次減弱，顏色不同，力量大小（xiǎo）就不同，壓縮量（liàng）也不同。

有一個土方法可以計（jì）算（suàn）彈簧的壓縮量，那是我剛進廠學模具不久，對模具還不怎麽懂，我師父（fù）教我的：事（shì）先測量一下彈簧的總高度，再把彈簧放台虎鉗中，鎖死（sǐ），然後用（yòng）卡尺測量一（yī）下彈簧被夾死之後剩下的長度，再用彈（dàn）簧的總長度減去這個數，再（zài）除以總（zǒng）長度即可，此方法（fǎ）任何彈簧通用，比如棕色（sè）彈簧長度為60mm，被虎鉗夾死後應該（gāi）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（liàng）。

彈簧按照不同生產（chǎn）次數，比如100萬次、50萬次、30萬次，壓（yā）縮量選的（de）越大，彈簧壽命越短，模具（jù）壽命也就越（yuè）短（當然彈（dàn）簧打壞了是可以（yǐ）換的），模具生產一段時間可能彈簧就（jiù）沒力了，質量差一點的彈簧還有可能斷在模具裏麵。一般（bān）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（kě）能就沒力（lì）了，當然一般的衝壓模具壽命都沒那麽長，也（yě）可以按最大壓縮量來計算，按（àn）最大壓縮量來計算的話（huà），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（yǒu）好處。

具體（tǐ）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（hóng）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（liàng）（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（yóu）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（yā）縮量為：60*24%約等於14，這根彈簧最大可（kě）以壓下去14個毫米，它的（de）最大行程是14個毫米，模具的行程必須小於14個毫米，超（chāo）過14個毫（háo）米，彈簧就可能會失效、變形，還有可能打斷（duàn）在模具裏麵，或模具打（dǎ）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（suàn）一（yī）下彈簧的壓縮量是（shì）否合適，這樣在試模的時候才不用擔心模具會（huì）出問題、打爆等。