​​五金（jīn）衝壓模具設計之若幹經驗之談！

★衝壓模具的（de）概念

衝壓模具，也稱衝模、五（wǔ）金模具、五金（jīn）衝壓模具，意（yì）思差不多都是一樣的。是指利（lì）用固定在衝床或壓力機上的模具對金屬或（huò）非金屬板材施加一定的壓（yā）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（gé）的零件的壓力加工方法（fǎ）。模具分為很多種，我這裏主要（yào）是針對我熟悉的五金（jīn）衝壓模具來講（jiǎng）。

通過模具加工出（chū）來的產品，尺寸（cùn）、外觀都基本一樣，沒什麽大（dà）的區別，因為能（néng）快速成型，生產效率高，產品質量穩定，精度符合要求，材（cái）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（gāo），一般人隻要一進（jìn）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（tiān），幾分鍾就能學會。如果是產線主機手，要學會操作衝床、送料機、整平機（jī）、拆模架模等（děng），都是（shì）一些很簡（jiǎn）單的活，有力氣（qì）、肯吃苦耐勞就行。

平時注意安全不要隨便往模具裏麵放任何的東西在裏麵，扳手啊、剪（jiǎn）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（hòu），你打之前就要看好了，看他們有沒有把東西（xī）忘記在模具裏麵，當（dāng）然一般模修（xiū）是不會犯這樣的錯誤的，不過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷（shāng）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（ná）出來了（le），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了?，人有可能也會受傷。

有時候叉車叉模具的（de）時候（hòu），沒叉好（hǎo），模具掉下來了，這（zhè）個時候千（qiān）萬（wàn）別用手去扶，讓遠一點，模具摔壞（huài）了沒事，別把人砸到了；天車（chē）吊模具的時候也要注意離模具遠一點（diǎn），小（xiǎo）心模具晃過來碰著了就不好了。

搞模具這行、或與模具（jù）打交道經（jīng）常容易出事，新人（rén）進廠特別（bié）要（yào）注意這（zhè）些安全事項。

★衝壓（yā）模具的結構介紹（shào）

衝壓模具的結構、衝模（mó）的結構，模具結構大同（tóng）小異，根據不同的產品特點及需（xū）求設計相（xiàng）應的模具，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（gòu）怎麽複雜，它的基本（běn）結構是不（bú）變的，無外乎是若幹個模（mó）板、入塊（kuài）和標準件。

模（mó）具一般是（shì）由若幹模板和零件（我們稱之為入塊、或入子）還有標準件組裝（zhuāng）而成。

一般的衝壓（yā）模具結構，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，上模座（UPU），上墊板（UBU），上夾板（PHU）止擋板（PPS），脫（tuō）料板（PSU）；

下模的模板有：

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

其它的比較不常用的模板：

上蓋板（CVU），擊出板，上模板，下脫料板，下止擋板，下夾板（bǎn），公模，母模等；

一些模具零件有：

上模（mó）的入子，入塊：夾板入（rù）塊、脫料板入塊、衝（chōng）頭等；

下模的入子，入（rù）塊（kuài）：下模入塊、下模刀口等；

標準件：彈簧、六角螺（luó）絲、止付螺絲、線簧、等高套（tào）、導柱、導套、等高套墊片、兩（liǎng）用銷（xiāo）、頂料銷等（děng）；

非標準件：外定位、內定位、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（hào），一般是這樣寫的（de）（舉例）：

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

連續模：90-KNMF0125SAA，90-KNMF0125SBB

後（hòu）麵的RAH，R代表工程模，H代（dài）表總共（gòng）有八套（從A-H，分別是RAH、RBH……RHH），A代表第一套；RAA或RBB代表鉚合模，比（bǐ）如鉚螺柱、鉚彈（dàn）片等；

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

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

如果這個連續模有兩段的話，則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明，那麽第一段的夾板應該是90-KNMF0125SAAPHUA，第二段90-KNMF0125SAAPHUB，夾板（bǎn）入（rù）塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

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

關於其它的編（biān）號，這裏沒有解釋到的，簡單做一（yī）下說（shuō）明：

一（yī）套完整的（de）衝壓模（mó）具結構從上到下應（yīng）該是：

加工代號

模（mó）板

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 U2U 上墊腳 PS2 下脫（tuō）料板 GD：大磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC：線切（qiē）割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E：放電 PHU 上夾板 PHP 夾板（bǎn）入塊 Y：外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT：熱處理 PSU 脫（tuō）料板 PSP 脫料板入塊 L：車床 AXD 上模板入塊（kuài） D：搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下（xià）墊板 － － LPD 下模座 － － B2D 下墊腳 － － B1D 下托板 － －

“－”代替的表示（shì）這個編號不常見或很少用到

★衝壓（yā）常用材（cái）料及選用

衝壓所用材料的性質（zhì）與衝壓生產（chǎn）的關（guān）係非常密切，其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和（hé）產品使用壽（shòu）命，還影響（xiǎng）組織均（jun1）衡生產和衝（chōng）壓件生（shēng）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（yā）加工對材料的基本要（yào）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、折彎、打段差、凸包等，材料應具有良好的衝壓（yā）成型性能，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（liè）等，造（zào）成修模的困難。對於分離工序，則（zé）要求材料具有一定的塑性。

2、具有較高的表（biǎo）麵質量

材料表麵應光潔平整，無缺陷損傷。表（biǎo）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（miàn）質（zhì）量也好。

3、材料的厚度（dù）公差應符合國家標準

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

衝壓常用材料及選用

1、衝壓常用材料

衝（chōng）壓生產中最常用的材料是金屬材料（包括黑色金屬（shǔ）和有色金（jīn）屬（shǔ）），但有時也用非金屬材料。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；有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等；非金屬材料有紙板（bǎn）、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板（bǎn）和雲母等。

衝壓用（yòng）金屬材料的供應狀（zhuàng）態一般是各種規（guī）格的板料和帶料。板料可用於工程（chéng）模的生產，帶料（卷料）用於連續模的生產，也可以用於（yú）工程模的生產。板料的尺寸較大，可（kě）用於大型零（líng）件（jiàn）的衝（chōng）壓，也可以將板料按排樣尺寸剪裁成（chéng）條料後用於中小型零（líng）件的衝壓；帶料（又稱卷料（liào））有各種規格的寬度，展開長度可達幾十米，成卷狀供應，適應於連續模大批量生產（chǎn）的自（zì）動送料。

關（guān）於各種材料的牌（pái）號（hào）、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（xuǎn）用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等。

(1)按衝（chōng）壓件的使用要求合理（lǐ）選材

所選材料應能使衝（chōng）壓（yā）件在機（jī）器或部件中正常工作，並具有一定的使（shǐ）用壽命。為此，應根據衝壓件的使用條件，使所選材料滿足相應強度、剛度（dù）、韌性、耐蝕性和耐熱性等（děng）力方（fāng）麵的要求。

(2)按衝壓工藝（yì）要求合（hé）理選材

對於任何一種衝壓件，所選（xuǎn）的材料應能（néng）按照其（qí）衝壓工藝（yì）的要求，穩定地成（chéng）形出不至於開裂或起皺的合格產品，這是最基本也是最重要的選（xuǎn）材要求。為此，可用以下方法合理選材。

①試衝。根據（jù）以往的生產經驗及可能條（tiáo）件，選擇幾種基（jī）本（běn）能滿足衝壓件使用要求的板料進行試衝，最後（hòu）選擇沒有（yǒu）開裂或（huò）皺折（shé）的、其廢品率低的一種。這（zhè）種方法結（jié）果比較直（zhí）觀，但帶有較大的（de） 盲目性。

②分析與對（duì）比。在分析衝壓變（biàn）形性質的（de）基（jī）礎上，把衝壓成型時的最大變形程度與板料衝（chōng）壓成型性能（néng）所允許（xǔ）采用的極限變形程度進行對比，並以此作為依據，選取適合於該種零（líng）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。我國國產板材中，厚板( t>4mm)為熱軋板，薄板（t<4mm）為冷軋（zhá）板（bǎn）（也有熱軋板）。與（yǔ）熱軋板相比，冷軋板尺寸（cùn）精確，偏差小，

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

(3)按經（jīng）濟性要求合理選材

所選材料應（yīng）在滿足使用性（xìng）能及衝壓工（gōng）藝要求（qiú）的前提下，盡（jìn）量價格低廉，來源方便，經濟性好，以降（jiàng）低衝壓件的成本。

★衝（chōng）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（tā）分（fèn）為兩種，即工程模和連續模；

工（gōng）程模又可以分為複合模、拉伸模（mó）、鉚合模等，下麵簡單（dān）介紹一下這些（xiē）模具的結構和作（zuò）用；

工程（chéng）模：也稱（chēng）為“單（dān）工序模”，是指在衝壓的一次行程中（zhōng），隻能（néng）完成一個（gè）衝（chōng）壓工序的模（mó）具。這一工程打完（wán）了之後，需要人（rén）工或（huò）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麵繼（jì）續生產，直到模具的最後一個工序打完，整個產品才算完成。這種模具維修起來（lái）簡單，但生產起來費時費力，需要花費較多的（de）人工和（hé）時間成本，產品報廢率較高。

複合模（mó）：常見的（de）複合模具（jù）結構有有複合下料、複（fù）合拉伸等，這種模具結（jié）構和別（bié）的工程模結構略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下模，其它幾塊模板依次是（shì）下夾（jiá）板(固定（dìng）凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫)，上模依次是母模(或刀口)、內（nèi）脫板和上墊（diàn）板構成，內脫使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（mǔ）模0.50mm即可，不可以低於母模，要不（bú）然母模刀口容易崩掉或（huò）者不脫料。內（nèi）脫的力量要足（zú）夠大，才能把產（chǎn）品從母模裏麵頂出來，一般如果材料比較厚的話，我們上麵裝的是（shì）氮氣彈簧。

連續模：也稱“級進模”，是（shì）指（zhǐ）在衝壓的一次行（háng）程過程中，在（zài）不同的工位上同時完成兩道或兩道以（yǐ）上衝壓（yā）工序的模具，這種模具維修難度較大，需（xū）要經驗豐（fēng）富的鉗工師傅來操作，但是生產起來效率很高，打得速度快的話一個小（xiǎo）時（shí）可以生產上千（qiān）個（gè）產（chǎn）品，節省人工和時間（jiān）成本，產品報廢率較低。

★彈簧的壓縮量（liàng）和計算

在一套衝壓模具中，需（xū）要用到比較多的彈性材料，其中包（bāo）括各種不同規格（gé）的彈簧（huáng）、優力膠、氮氣彈簧等，按照（zhào）不同的需要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了（le），比如棕色彈簧，也（yě）稱為咖啡色彈簧（huáng）；如果力量不夠就加氮氣彈（dàn）簧，當然成本要高一點；優力（lì）膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵度用。

拉深模具用優力膠非常不錯，當然也可以選用氮氣彈簧。其他的像（xiàng）頂料銷、浮塊（kuài）、兩用銷等（děng）一般用（yòng）線簧或黃色彈簧，隻要可（kě）以脫料、不把產品頂出印（yìn）子、頂變形就好了。優力膠（jiāo）的特點（diǎn）就是力量比（bǐ）較均衡，然而其壽命比（bǐ）較（jiào）短，生產一段時間就（jiù）可能裂掉（diào）了、不行了、萎掉了，因此一般比較（jiào）少用，通常比較常用氮（dàn）氣彈簧（huáng）。整平麵度優力膠（jiāo）用的多。

彈簧包括（kuò）扁線彈簧、線簧等（děng），彈簧的目的就是脫料、壓料，彈簧力度的（de）大小，關（guān）係著模具（jù）生產是否順利、打出來的產品是否合格（gé）等。彈簧（huáng）力量小了，有可能會造成（chéng）產品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料，刀口、衝頭容易磨損等各種問題。

扁線彈簧一般按顏（yán）色劃（huá）分為：棕色、綠色、紅色（sè）、藍色、黃（huáng）色，力量也依次減弱，顏色不同，力量大小（xiǎo）就不同，壓縮量也不同。

有一個土方法可以計算（suàn）彈簧的（de）壓縮量，那是我剛進廠學模（mó）具不久，對模具還不怎麽懂，我師父教我的：事先測量一下彈簧的總高度，再把彈（dàn）簧放（fàng）台虎鉗中，鎖死，然後用卡尺測量一下彈（dàn）簧被（bèi）夾（jiá）死之（zhī）後剩下的長度（dù），再用彈簧的總長度（dù）減去這個數，再除以總長度即（jí）可，此方法任何彈簧通用（yòng），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（zuǒ）右（yòu），然後你再用60減去45.6等（děng）於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，壓縮量選的越大，彈簧壽命越短，模具壽命也就越（yuè）短（當（dāng）然彈簧打壞了是可以換的），模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（néng）斷（duàn）在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧的壓縮量，也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了，當然一（yī）般的衝（chōng）壓模（mó）具壽命都沒那麽（me）長，也可以按（àn）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裏麵。模具（jù）壓得死一（yī）點，對產品平麵度也有好處。

具（jù）體的壓縮量如下表：

顏色（sè） 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕（zōng）色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈簧（huáng） 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（yā）縮量（liàng）（這個彈簧可以壓下去多少），彈簧的（de）最大壓縮量等於彈簧的自由高度乘以彈簧的最大壓縮比，例（lì）如棕色彈簧，長度為60mm，那（nà）麽它的最大壓（yā）縮量為：60*24%約等於14，這根彈（dàn）簧（huáng）最大可以壓下去14個毫米，它的最（zuì）大（dà）行（háng）程是14個（gè）毫米，模具的行程必須小於14個毫米，超過14個（gè）毫米，彈簧就可能會失效、變形，還有可（kě）能打斷在模具裏麵，或模具打爆，衝床壓不下去等。

模具組（zǔ）立之前，也就是裝模之前，必須先（xiān）計算一下彈簧的壓縮量是否合適（shì），這樣在試（shì）模的時候才不（bú）用擔心模具會出問題、打爆等。