​五金衝壓模具設（shè）計之若幹經驗之談！

★衝壓模具的概念

衝壓模具，也稱（chēng）衝模（mó）、五金模具、五金衝壓模具，意思（sī）差不多都是一樣的。是指利用固定（dìng）在衝床或壓力機上（shàng）的模具對金（jīn）屬或非金屬板材施加一定的壓力，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（jiàn）的壓力（lì）加工方法。模具（jù）分為很（hěn）多種，我這裏（lǐ）主要是（shì）針對我熟（shú）悉的（de）五金衝壓模具來講。

通（tōng）過模具（jù）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（wéi）能快速成型，生產效率高，產品質量穩定，精（jīng）度（dù）符合要求，材料利（lì）用率高，操作（zuò）簡單、工（gōng）人勞動強度低，對操作工人技術要求不高，一般人隻（zhī）要一進來，跟著（zhe）別（bié）人學習操作一兩天，很快就能（néng）上手（shǒu），有的甚至不（bú）用一兩天，幾分鍾就能學會。如果是（shì）產線主機手，要學會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等，都是（shì）一些很簡單的活，有力氣、肯吃（chī）苦耐勞就（jiù）行（háng）。

平時注意安全不要隨（suí）便往模具裏麵放任何的東西在裏麵，扳手啊、剪刀啊、其它（tā）工（gōng）具等不要放模具（jù）裏邊（biān），有模（mó）修來修過模具(專業術語：修模)之後，你打之（zhī）前就要看好（hǎo）了，看他（tā）們有沒有把東西（xī）忘記在模具裏（lǐ）麵，當然一般模修是不會犯這樣（yàng）的錯誤的，不過你也要注意一下（xià）。別把模具打壞了（le）、或者把身上手上哪裏傷著了，幹（gàn）這個切記注意安全，一不小心模具裏麵東西忘記拿出來了，衝（chōng）床打（dǎ）下來就（jiù）有可能把模具打壞，萬（wàn）一裏（lǐ）麵的東西要是飛出來了?，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（diào）下來了，這（zhè）個時候千萬別用手去扶，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（yě）要（yào）注意離模具遠一點，小心模具晃過來碰著了就不（bú）好了。

搞模具這行、或與模具打交道經常（cháng）容易出事，新人進廠特別要（yào）注意這些安全事（shì）項。

★衝壓模具的結（jié）構介紹（shào）

衝壓模具的（de）結構、衝（chōng）模的結構（gòu），模具結構大同小異，根據不同的產（chǎn）品特點及需求設計相（xiàng）應的模（mó）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（yǒu）簡單的，有複雜的。但是不管結構怎（zěn）麽複雜，它的基本結構是不變的，無外（wài）乎是若幹個（gè）模板、入（rù）塊和標準件。

模具一般是（shì）由若幹模板和零件（我們稱之為入（rù）塊（kuài）、或入子）還有標準（zhǔn）件組裝而成。

一般的（de）衝壓模具結構，具體的模板（bǎn）從上到下（包（bāo）括代碼編號（hào））是：

上模的模板有：

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）；

下模的模板有：

下模（mó）板（DIE），下墊板（LBD），下模座（LPD），下（xià）墊腳，下托板；

其它的（de）比較不常用的模板：

上蓋板（CVU），擊（jī）出板，上模板，下脫料板，下止擋板，下（xià）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、脫料板入塊、衝頭（tóu）等；

下模的入子，入塊：下模入塊、下模（mó）刀口等；

標準件：彈簧、六角螺（luó）絲、止付螺絲、線簧、等高套（tào）、導柱、導套、等高套（tào）墊（diàn）片、兩（liǎng）用銷、頂料銷等；

非標準件：外定位、內定位、節距（jù）定位、外限位柱（zhù）、內限位（wèi）柱等（děng）；

★衝壓模具的編（biān）號

衝壓（yā）模具編號，一般是（shì）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（dài）表工程模，H代表（biǎo）總（zǒng）共有（yǒu）八套（從A-H，分別是RAH、RBH……RHH），A代表第一套；RAA或RBB代表鉚合模，比如鉚螺柱、鉚彈片（piàn）等；

SAA、SBB中的S代表連續（xù）模（mó），0125代表模具編號，前麵的F代表年份，哪一（yī）年生產出（chū）來的模具（jù），就（jiù）用代表哪一年的編號說明，如：F0125、G0125，如果F代表2010年，那麽2010年生產的模具F0125可以簡稱：125模具，接下來2011年生產的模具，則是G開頭，此時你再說125模具，那別（bié）人（rén）多半（bàn）以為是G0125模具了。

其它的比（bǐ）如上（shàng）夾（jiá）板（PHU），編（biān）號則是90-KNMF0125SAAPHU，夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001；

如果這個連續模有兩段的（de）話，則在90-KNMF0125SAAPHU編（biān）號後（hòu）麵用A和B來說明，那麽第一段的夾板應該是（shì）90-KNMF0125SAAPHUA，第（dì）二段90-KNMF0125SAAPHUB，夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

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

關於其它（tā）的編（biān）號，這（zhè）裏沒有解釋到（dào）的，簡（jiǎn）單做一下說明：

一套完整的衝壓模具結構從上到下應該是：

加（jiā）工代號

模板（bǎn）

其它

編號 中文名稱 編號 中文名稱 M：銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G：磨床（chuáng） U2U 上墊腳（jiǎo） PS2 下脫料板 GD：大磨床 UPU 上（shàng）模座（zuò） PH2 下夾板 WC：線切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E：放電（diàn） PHU 上夾板 PHP 夾板入塊（kuài） Y：外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊（kuài） HT：熱（rè）處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L：車床 AXD 上模板入塊 D：搖臂（bì）鑽床 DIE 下模板 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不常見或很少用到

★衝（chōng）壓常（cháng）用（yòng）材料及選用

衝壓所用材料的性質與衝（chōng）壓生產的關係非常密切（qiē），其性質直接（jiē）影響衝壓工藝設計、衝壓件質（zhì）量和產品使用壽命，還影響組織均（jun1）衡生（shēng）產和衝壓（yā）件（jiàn）生產成本。

在選定衝壓件的材料時，不僅要考慮使用（yòng）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本要求如下。

1、具有（yǒu）良好的衝壓成型性能（néng）

對於成型工序，比如拉伸、折彎、打段差（chà）、凸包等，材料應（yīng）具有良好的（de）衝壓成型性能，即應有良（liáng）好的（de）抗破裂性、良好的貼模性（xìng）和定形性，否則產品容易產（chǎn）生變形、破裂等，造成修模的困難。對於分離工序（xù），則（zé）要求材料具有（yǒu）一定的塑性。

2、具有較高的表（biǎo）麵（miàn）質量

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

3、材料的厚度公差應符合國家標準

因為一定的模具間隙僅（jǐn）適用於一定厚度範圍的材料，若材料厚度公差太大；不僅直接影響製（zhì）件的質量，還可能導致廢（fèi）品的出現。在校正彎曲、整形等工序中，有可能因厚度正偏差過（guò）大而引起模（mó）具或壓力機的損（sǔn）壞。

衝壓常用材料及選用

1、衝壓常用材料

衝壓生產中最（zuì）常（cháng）用的材料是金屬材料（包括黑色金屬和有（yǒu）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（gòu）鋼、優質碳素結構（gòu）鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等；有色金屬（shǔ）主要有純銅、黃銅、青（qīng）銅、鋁等；非金屬（shǔ）材料有紙板、層壓板、橡（xiàng）膠板、塑料板、纖（xiān）維板和雲母等。

衝壓用金屬材（cái）料的供應（yīng）狀態一（yī）般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工程模的生產，帶料（卷料）用於連續模的生產，也（yě）可以用於工程模的生產。板（bǎn）料的尺寸較大，可用於大型（xíng）零件的衝壓，也可以（yǐ）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（gé）的寬（kuān）度，展開長度可達幾十米，成卷狀供應，適應於（yú）連（lián）續模大批量生產的自動送料。

關（guān）於各種材料的牌號、規格和（hé）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使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。

(1)按（àn）衝壓件的使用要求（qiú）合（hé）理選材

所選材（cái）料應能使衝壓件在機器或部件中正常工作，並具有一定的使用壽命。為此，應（yīng）根據衝（chōng）壓件的（de）使用條件，使所選材（cái）料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕（shí）性（xìng）和耐熱（rè）性等（děng）力方麵的要求。

(2)按衝壓工藝要求合理選材

對於任何一（yī）種衝（chōng）壓件，所（suǒ）選的材料應能按（àn）照其衝壓工藝的要求，穩定（dìng）地成形出不至於開裂或起（qǐ）皺的合格產（chǎn）品，這是最基本也是最重要的選（xuǎn）材要求。為此（cǐ），可用以下方法合（hé）理選材。

①試衝（chōng）。根據以往的生產經驗及可能條件，選擇幾種基本能滿足衝壓件使（shǐ）用要求的板料進行（háng）試衝，最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢（fèi）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）析與對比。在（zài）分析衝壓變形性質的基礎上，把衝壓成型時的（de）最大變形程度與板料衝壓成型性能所允許采用的極（jí）限變形（xíng）程度進行對比，並以此作（zuò）為依據，選取適合於該種零件衝（chōng）壓工（gōng）藝要求的板材。

另外，同一種牌號（hào）或（huò）同一厚度的板材，還有冷軋和熱軋之分。我國國產板材中，厚板( t>4mm)為熱軋板，薄板（t<4mm）為冷軋板（也有（yǒu）熱軋板）。與熱軋板（bǎn）相比，冷軋板尺寸精確，偏差小，

表麵缺（quē）陷少，光（guāng）亮，內部（bù）組織致密，衝壓性能更優（yōu）。(注：t在模具中一（yī）般代表厚度，例如模板的厚度（dù）、材料的厚度均可以用t來表（biǎo）示。)

(3)按經濟性要求合理選材

所選材料應在滿足使用性能及衝壓工藝要（yào）求的前提下，盡量價格低廉，來源方便，經濟性（xìng）好，以降低衝壓件的成本。

★衝壓模具的分類

衝壓模具的分類，一般我們可（kě）以簡單的把它分為兩種，即工程模和連續模；

工程模又可以分為（wéi）複合模、拉伸模、鉚合模等（děng），下麵簡單介紹一下這些模具的結構（gòu）和作用；

工（gōng）程模：也稱為“單工序（xù）模”，是指在衝壓的一次行程中，隻能完（wán）成一個衝（chōng）壓工序的模具。這一工（gōng）程打完了之後，需要人工或用（yòng）機械手把產品從模具裏（lǐ）麵取出來，然後放到下一（yī）站的模具裏麵繼續生產，直到模（mó）具的最後一個（gè）工序打完，整個產品（pǐn）才算完成。這種模（mó）具維修起來簡單，但生產起來費時費力，需（xū）要花費（fèi）較多的人（rén）工和時（shí）間（jiān）成本，產品報廢率較高。

複合模：常（cháng）見的複合模具結構有有複（fù）合下料、複合拉伸等，這種模（mó）具結構和別的（de）工程模結構略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭（tóu）)設（shè）計在下模，其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸模（mó）衝頭)、下止擋板和下（xià）脫料板(外脫)，上模依次是母模(或刀（dāo）口（kǒu）)、內脫板和上墊板構成，內脫使用等高套筒（tǒng）掛（guà）在上墊（diàn）板上麵，然後（hòu）用打杆或彈（dàn）簧頂（dǐng）著。比如用來下料的複合模，其內脫一般脫出來母（mǔ）模0.50mm即可，不可以低於母模，要不然母模刀口容易崩（bēng）掉或者不脫（tuō）料。內脫的力量要足夠大，才能把產品從母模裏麵（miàn）頂出來，一般（bān）如果材料比較厚的話，我們上麵（miàn）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（chéng）過程中，在不同的工位上同時完成（chéng）兩道或兩道以上衝壓工序的（de）模具，這種模（mó）具（jù）維修難度較大（dà），需要經驗豐富的鉗工（gōng）師傅來操作，但是生產起來效率很高，打得速度（dù）快的話一個小時可以生產（chǎn）上千個產品，節省（shěng）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，需要用到比較多的彈性材料，其中包括各種不（bú）同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧（huáng）等，按照不同的需要（yào）選用不同的彈性材料。像折彎（wān）、衝孔（kǒng）一般用普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；如果力量不夠就加氮氣彈簧，當然成本要高一點；優（yōu）力膠一般用於拉深模具、整形模具、或（huò）整平麵度用。

拉深模具用優力膠非常不錯（cuò），當然也可以選用氮氣彈（dàn）簧。其他的像頂（dǐng）料銷（xiāo）、浮塊、兩用銷等一般（bān）用線簧或黃色彈簧，隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂（dǐng）變形就好了。優力膠的特點就是力量比較均衡，然（rán）而其壽命比較短（duǎn），生產一段時間就可能裂掉了、不行了（le）、萎（wěi）掉了，因此一般比較少用，通常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。

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

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

有一個（gè）土方法可（kě）以計算彈簧的壓縮量，那是（shì）我剛（gāng）進（jìn）廠學模具不久，對模具（jù）還不怎麽（me）懂（dǒng），我師父教我的：事先測量一（yī）下彈簧的總高度，再把彈簧放台虎鉗中，鎖死（sǐ），然後（hòu）用卡尺測（cè）量一下彈簧被夾死之後剩下的長度，再用彈簧（huáng）的總長度減去這個數，再除以總長度即可，此方法任何彈簧（huáng）通用，比如棕色彈簧長度為60mm，被虎鉗夾死後（hòu）應該還剩下45.6左右，然後你再（zài）用60減去45.6等於（yú）14.4，再用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，比如100萬次、50萬次、30萬次（cì），壓縮量選的（de）越（yuè）大，彈簧壽命越短，模具壽命也就越短（當然彈簧打壞了是可以（yǐ）換的），模具生產一段時（shí）間可能（néng）彈簧就沒力了，質量（liàng）差一點的彈簧還（hái）有可能斷在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧的壓縮量，也就是說模（mó）具打30萬次彈簧可能就沒力了，當然一般的衝（chōng）壓模具壽命都（dōu）沒那麽長，也可以按最大壓縮（suō）量來計算，按（àn）最大壓縮量來計算的話，隻能保證彈簧不（bú）打爆在模具裏麵。模具壓得死一點，對產品平麵度也有好處。

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（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（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（de）最大壓縮比，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（gēn）彈（dàn）簧（huáng）最大可以壓下去14個毫（háo）米，它的最大行程是14個毫米，模具的行程必須小（xiǎo）於14個毫米，超過14個毫米，彈（dàn）簧就（jiù）可能會失（shī）效、變形，還（hái）有可能（néng）打斷在模具裏麵，或模具打爆，衝床（chuáng）壓不下去等。

模（mó）具組立之前，也就是裝（zhuāng）模之前，必須先（xiān）計算一下彈簧的壓縮量是否合適，這樣在試模的時（shí）候才不用擔心模具會出問題、打爆等。