​​五金衝壓模具設計之若幹經驗之談！

★衝壓模具的概念

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（yī）樣（yàng）的。是指（zhǐ）利用固定在衝床或壓力機上的模具對金屬或非金屬板材施加一（yī）定（dìng）的（de）壓力，使材料產生分離或成型，從而獲得一定尺（chǐ）寸要求、外觀質量合格的零件的壓（yā）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五金衝壓（yā）模具（jù）來講。

通過模具加工（gōng）出（chū）來的產品，尺寸、外（wài）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，產品質量穩定，精度符（fú）合要求，材料利用率高，操作簡（jiǎn）單、工人勞動強度低，對操作工（gōng）人技術要求不高，一般人隻（zhī）要一（yī）進來（lái），跟著別人學習操作（zuò）一（yī）兩天，很快就能上手，有的甚（shèn）至不用一（yī）兩天，幾分鍾就能學（xué）會。如果是產（chǎn）線主機手，要學會操作衝床、送料機（jī）、整平機、拆（chāi）模（mó）架模等，都是一些很簡單的活，有力氣（qì）、肯吃苦耐（nài）勞就行。

平時注（zhù）意安全不（bú）要隨便往模具裏（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（nǐ）打之前就要看好了，看他們有沒有把東（dōng）西忘記在模具裏麵，當然一般模修是（shì）不（bú）會（huì）犯這樣的錯誤的，不過你也要注意一下。別把模具打壞（huài）了、或者把身上手上哪裏傷著了，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，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（lái）了?，人有可能也會受傷。

有時候（hòu）叉車叉模具的（de）時候，沒叉好，模具掉下來了，這個時（shí）候千（qiān）萬別用手去扶，讓遠一點，模具摔壞了沒事，別把人砸到（dào）了；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不好了。

搞模具這行、或與模具打交道經常容易（yì）出（chū）事，新（xīn）人進廠特別要注（zhù）意這些安全事項。

★衝壓（yā）模具的結構介紹

衝壓模具（jù）的結構、衝模（mó）的結構，模具結構大同小異，根據（jù）不同的產品特（tè）點及需求設（shè）計相應的模具，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。但是不管結構怎麽複雜，它（tā）的基本結構是不變（biàn）的，無外乎是若幹（gàn）個模板、入塊和（hé）標準件。

模具一般是由若幹（gàn）模（mó）板和（hé）零件（我們稱之為入塊、或入子）還有標準件組裝而成（chéng）。

一般的衝壓模具結構，具體的模板從上到下（包括代碼編號）是：

上（shàng）模的模板有：

上托板（bǎn），上墊腳，上模座（UPU），上墊（diàn）板（UBU），上夾板（PHU）止擋板（PPS），脫料板（PSU）；

下模的模（mó）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（de）模板：

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

一些模（mó）具零件有：

上模的入子，入塊：夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等；

下模（mó）的入子，入塊：下（xià）模入塊、下模刀口等（děng）；

標準件：彈簧、六（liù）角螺絲、止付螺絲（sī）、線簧、等高套、導柱、導（dǎo）套、等高套墊片、兩用（yòng）銷、頂料銷等；

非標準件：外定位（wèi）、內（nèi）定（dìng）位、節距定位、外限位柱、內限位柱等；

★衝壓模（mó）具的編（biān）號

衝壓模具編號，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

後麵的RAH，R代表工程模，H代表總共有八套（從（cóng）A-H，分別是RAH、RBH……RHH），A代表第一套；RAA或RBB代表鉚合模，比如（rú）鉚螺柱、鉚彈片等；

SAA、SBB中的S代表連（lián）續模，0125代表模具編（biān）號，前麵的F代表年（nián）份，哪（nǎ）一年（nián）生（shēng）產（chǎn）出來的模具，就（jiù）用代（dài）表哪一年的編號說明，如：F0125、G0125，如果F代表2010年，那（nà）麽2010年生產的（de）模具F0125可以簡（jiǎn）稱：125模具，接下來2011年生產的模具，則是G開頭（tóu），此時你再說125模具，那（nà）別人多（duō）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（jiá）板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

下（xià）模板（DIE）：90-KNMF0125SAADIE，90-KNMF0125RAHDIE

關於（yú）其它的編號，這裏沒有解釋到（dào）的，簡單做一下說明：

一套完整的衝壓模具結構從上到下應該是：

加工代號

模板

其它

編（biān）號 中文名稱 編號 中文名稱 M：銑床 U1U 上（shàng）托板 UDE 上（shàng）模板 G：磨（mó）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（dǎng）板 UDP 上模板入塊 HT：熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板（bǎn）入塊（kuài） L：車床 AXD 上模板入塊 D：搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入（rù）塊 LBD 下墊板（bǎn） － － LPD 下模座 － － B2D 下墊腳 － － B1D 下（xià）托板 － －

“－”代替的表示這個編號不常見或很少用到

★衝壓常用材料及選（xuǎn）用

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

在選定衝壓件的材料時，不僅要（yào）考慮使用性能，還應滿足衝（chōng）壓加工和後續工藝性能要求。衝壓加（jiā）工（gōng）對材料的基本要求如下。

1、具有良好的衝壓成（chéng）型性能

對於成型（xíng）工序，比如拉伸、折彎、打段（duàn）差（chà）、凸包等，材料應具有良好的衝壓成型（xíng）性能，即（jí）應有良好（hǎo）的抗（kàng）破裂性、良好的貼模（mó）性和定形性，否則產品容易產生變形、破裂等，造成修（xiū）模（mó）的困難。對於分離工序，則要求材料具有（yǒu）一定的塑性。

2、具有較高（gāo）的表麵（miàn）質量

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

3、材料的厚度公（gōng）差應（yīng）符合國家標準

因為一定的模具間（jiān）隙僅適用於一定厚度範圍的材料，若材料（liào）厚度公差太大；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，有可能因厚度正偏（piān）差（chà）過大而引起模具（jù）或壓力機的損壞。

衝（chōng）壓常用材料及選用

1、衝壓常用材料

衝壓生（shēng）產中最常（cháng）用的材料（liào）是金屬材料（包括黑色金（jīn）屬和有（yǒu）色金屬），但有（yǒu）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（gòu）鋼、合金（jīn）結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工矽（guī）鋼等；有色金屬主要有純銅、黃銅（tóng）、青銅、鋁等；非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠（jiāo）板、塑料（liào）板、纖維板和雲母等。

衝壓（yā）用（yòng）金屬材料的供應狀態一（yī）般（bān）是各種規格的板料（liào）和帶料。板料可用（yòng）於工程模的生產（chǎn），帶（dài）料（卷料）用於連續模的生產，也可以用於工程模的生產。板料的（de）尺寸較大，可用於大型零件的衝壓，也可以（yǐ）將板料按排（pái）樣尺寸剪（jiǎn）裁成條料後用（yòng）於（yú）中小型零件的衝壓；帶料（又稱卷料）有各種規（guī）格的寬度，展開長度可達幾十米，成卷狀供應，適應於連續模（mó）大批（pī）量生（shēng）產的自動送（sòng）料。

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

2、衝壓材料（liào）的合理選用

衝壓材料的選用（yòng）要考慮（lǜ）衝壓件的使用要（yào）求、衝壓工藝要求及經濟性（xìng）等。

(1)按衝壓件的使用要求合理選（xuǎn）材

所選材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（cǐ），應根據衝壓件的使用條件，使（shǐ）所選（xuǎn）材（cái）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（gōng）藝要求合理選材

對於任何一（yī）種衝壓件，所選的材料應能（néng）按照其衝壓工藝的要求，穩定地成形出不至於開（kāi）裂或起皺的合（hé）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（xuǎn）材。

①試衝。根據以往的生產經驗（yàn）及（jí）可能（néng）條件，選擇幾種基本能滿足衝（chōng）壓（yā）件使用要求的板料進行試衝，最後選擇（zé）沒有開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這種方法結果比較（jiào）直觀，但帶有較大（dà）的 盲目性。

②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基礎上（shàng），把衝壓成型時的最大變形程度與板料衝壓（yā）成型性能所（suǒ）允許采（cǎi）用的極限變形程度進行（háng）對比，並以此作為依據（jù），選（xuǎn）取適合於該種零件衝壓工藝要求的板材。

另（lìng）外，同（tóng）一種牌號或同一（yī）厚度的板材，還有（yǒu）冷軋和熱軋之分（fèn）。我國國產板材中，厚板( t>4mm)為（wéi）熱軋板，薄板（t<4mm）為冷（lěng）軋板（也有熱軋板）。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（hòu）度均可以用t來（lái）表示。)

(3)按經濟性要求合理選（xuǎn）材

所選材料應在滿足使用性能及衝壓工藝要求的前（qián）提下，盡量價格（gé）低廉，來源方便，經濟性好（hǎo），以降低衝壓件的（de）成本。

★衝壓模具的（de）分類

衝壓模具的分類，一般我們（men）可以（yǐ）簡單的把它分為兩種（zhǒng），即（jí）工程模（mó）和連續模；

工程模又可以分為複合模、拉伸模（mó）、鉚合（hé）模等（děng），下（xià）麵簡單介紹一下這些模具的結構和作用；

工程模：也（yě）稱為“單工序模”，是指在衝壓（yā）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（yào）人工或用機械（xiè）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續生（shēng）產，直到模具的最（zuì）後一個工序打完，整個產品才算完成。這種模具維修起來簡單，但（dàn）生產起來費時費力，需要花費較多的（de）人工和時間成本，產品報廢率較高。

複合模：常見的複合模具結構（gòu）有有複合下料、複合拉伸等，這（zhè）種模具結構和別的工程模結構略有不同（tóng）。其（qí）凸模(也稱為公模或衝頭)設（shè）計在下（xià）模，其它幾塊模板依次是下夾板(固（gù）定凸模衝頭)、下（xià）止擋板和下脫（tuō）料板(外脫（tuō）)，上（shàng）模依次是母（mǔ）模(或刀口)、內脫板和上墊板構成，內脫（tuō）使用（yòng）等高套筒掛（guà）在上墊板上麵，然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的複合模（mó），其內脫一般脫出來母模0.50mm即可，不可以低於母模，要不然母模刀（dāo）口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量（liàng）要足夠大，才能把產品從母模裏麵頂出來，一般如果材料比較（jiào）厚的話，我們上麵裝的是氮氣彈簧。

連（lián）續模：也稱“級進模”，是指在衝壓的一次行程過程中，在不同（tóng）的工位（wèi）上同（tóng）時完（wán）成兩道或兩道以上衝壓工序（xù）的模具，這種（zhǒng）模具維修難度較大，需要經驗豐富的（de）鉗工師傅（fù）來操作，但（dàn）是生產起來效率很高（gāo），打得（dé）速度快的話一個小時可以生產上千個產品（pǐn），節省人工和時間成本，產品報廢率較（jiào）低（dī）。

★彈簧的壓縮量和計算

在一套衝壓（yā）模具中，需要用到比較多的彈性材料，其中包括各種不同（tóng）規格（gé）的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等，按（àn）照（zhào）不（bú）同的（de）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，比如棕色彈簧，也稱為咖啡色彈簧；如果力量不夠就（jiù）加氮氣彈簧，當然成本要高一點（diǎn）；優力膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵度用。

拉深（shēn）模具用優力膠（jiāo）非常不錯，當然也可以選用氮氣彈（dàn）簧。其他（tā）的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或黃色彈（dàn）簧，隻要可以脫料、不把產品頂（dǐng）出印子、頂變（biàn）形就好了。優力膠的特點就是力量比較均衡，然而其壽命比較短，生產一段時間就可（kě）能裂掉了、不行了、萎掉了，因此一般比較少用，通常比（bǐ）較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。

彈簧包括（kuò）扁線彈簧、線簧等，彈簧的目的（de）就是脫料、壓料，彈簧力度的（de）大小，關係（xì）著模具生產是否順利、打出來（lái）的產品是否（fǒu）合（hé）格等。彈簧力量小了，有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不好從模具（jù）裏（lǐ）麵拿出來、帶料，刀口、衝頭容易磨（mó）損等各種問題（tí）。

扁線（xiàn）彈（dàn）簧一般按顏色劃分為：棕（zōng）色、綠色、紅色、藍（lán）色、黃色，力量也依次減弱，顏色不同，力量大小就（jiù）不同，壓縮量（liàng）也不（bú）同。

有一個土方法可以計算彈簧的壓縮量（liàng），那（nà）是我剛進廠學（xué）模具不久，對（duì）模具還不怎麽懂，我師父教我的：事先測量（liàng）一下（xià）彈簧的（de）總高度（dù），再把彈簧放台虎鉗中，鎖死，然後用卡尺測量一（yī）下彈（dàn）簧被夾死之後剩下的長度（dù），再用彈（dàn）簧的總長度減去這個數，再除以總長度即可，此方法（fǎ）任何彈簧通用，比如棕色彈簧長度為60mm，被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右（yòu），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（tóng）生產次數，比如100萬（wàn）次、50萬次、30萬次，壓縮量選的（de）越大，彈簧壽命越短，模具（jù）壽命也就越短（當然彈簧（huáng）打壞了是可以換（huàn）的），模具生產一段時間可能彈（dàn）簧就沒力了，質量差一（yī）點的彈簧還有可能（néng）斷在模（mó）具裏麵。一般按照30萬（wàn）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（de）衝壓模具壽命都（dōu）沒那麽長，也可以（yǐ）按最大壓縮量來計算，按最大壓縮量來計算的話，隻（zhī）能保證彈簧不（bú）打爆（bào）在模具裏麵。模（mó）具壓得死一點，對產品平麵度也有好（hǎo）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（sè）彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色（sè）彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈（dàn）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（dà）壓（yā）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（chéng）以彈簧的最大（dà）壓縮比，例如棕色彈簧（huáng），長度為60mm，那麽它的最大壓縮量為：60*24%約等（děng）於14，這根彈簧最大（dà）可以壓下去14個毫米（mǐ），它的最大行程是14個毫（háo）米（mǐ），模具的行程必須小於14個毫米，超過14個毫米，彈簧就可能會失效、變形，還有可能（néng）打斷（duàn）在模具裏麵，或模具打爆，衝床壓不下去等。

模具組立之前，也就（jiù）是裝模之前，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（chū）問（wèn）題、打爆等。