​五金衝壓模具設計之（zhī）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（wǔ）金衝（chōng）壓模具（jù），意思差不多（duō）都是一樣的。是指利用固定在衝床或（huò）壓力機上的模具對金屬或非金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（dìng）尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加工（gōng）方法（fǎ）。模具（jù）分為很多種，我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模（mó）具來講。

通過模（mó）具加工出來的產品，尺寸、外觀都基本一樣（yàng），沒什麽大的區別，因為能快速成型（xíng），生產效率高，產品質量穩定，精度符合要求，材料利（lì）用率高，操作簡單、工人勞動強度低（dī），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（xué）會（huì）。如果（guǒ）是（shì）產（chǎn）線主機手，要學會操作衝床、送料機、整平機、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。

平時注（zhù）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（ā）、剪刀啊、其（qí）它工具等不要放模具裏邊，有模修來修過模（mó）具(專業術（shù）語：修模（mó）)之（zhī）後，你打之前就要看好了，看他們有沒有把東西忘記（jì）在模具（jù）裏麵，當然一（yī）般（bān）模修是不會犯（fàn）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著了，幹這個（gè）切記注意安全，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（dǎ）壞，萬一裏麵的東西要是飛出來（lái）了（le）?，人有可能也會受傷（shāng）。

有時候叉車叉模具的時候，沒（méi）叉好，模具掉下來了，這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要注意離（lí）模具遠一（yī）點，小心模具晃（huǎng）過來碰著了就不好（hǎo）了。

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

★衝壓模（mó）具的結構介紹

衝壓模具（jù）的（de）結構、衝模的結構，模具結構大同小異，根據不同的（de）產品特點及需求設計（jì）相應的模具（jù），不同的模具結構，它的功能也不同，生（shēng）產出（chū）來的產品也不同，總的來說有簡單的，有複雜的（de）。但是（shì）不管結構怎（zěn）麽複雜，它的基（jī）本（běn）結構是（shì）不變的，無外（wài）乎是若幹個（gè）模（mó）板、入塊和標準件。

模具一（yī）般是由若幹模板和零件（我（wǒ）們稱之為入（rù）塊、或入子）還（hái）有標準件組裝而成。

一般的衝壓模具結構，具體的模板從上到下（包括代（dài）碼編（biān）號）是（shì）：

上（shàng）模的模板有：

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

下模的模板有：

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

其它的比較不常用的模（mó）板（bǎn）：

上蓋板（CVU），擊出（chū）板，上模板，下脫料（liào）板，下止擋板，下夾板，公模，母模等；

一些模具零件（jiàn）有：

上模的入子，入塊：夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等；

下模的（de）入子，入塊：下（xià）模（mó）入塊、下模刀（dāo）口等；

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

非標準（zhǔn）件：外定位、內定位（wèi）、節距定位、外限位柱、內限位柱等；

★衝壓模（mó）具的編號

衝壓模（mó）具（jù）編號，一般是這樣寫的（舉例）：

工（gōng）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（bā）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（zhù）、鉚彈片等；

SAA、SBB中的S代表連續模，0125代表模具編號，前麵的（de）F代表年份，哪一年生產出來的模具，就用代表哪一年的編號說明，如：F0125、G0125，如果F代表2010年，那（nà）麽2010年生產的模具F0125可（kě）以簡稱：125模具，接下來（lái）2011年生產的模（mó）具，則是G開（kāi）頭，此（cǐ）時你再（zài）說125模具，那別人多半（bàn）以為是G0125模具了。

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

如果這個連續模有兩段的話，則在（zài）90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明，那麽第一段（duàn）的夾板應（yīng）該是（shì）90-KNMF0125SAAPHUA，第二段90-KNMF0125SAAPHUB，夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

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

關於其它的編號，這裏（lǐ）沒有解釋到的，簡單（dān）做一下說明：

一套完整的衝壓（yā）模具結構（gòu）從上到下應該是：

加工代號

模板

其它

編號 中文（wén）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（xià）脫（tuō）料板（bǎn） 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（rù）塊 Y：外發 PPS 止（zhǐ）擋板 UDP 上模板入塊 HT：熱（rè）處理 PSU 脫（tuō）料板 PSP 脫料板入塊 L：車床 AXD 上模板入塊 D：搖臂鑽床（chuáng） DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 － － LPD 下模座 － － B2D 下（xià）墊腳（jiǎo） － － B1D 下托板 － －

“－”代替的表示這個編號不常見或（huò）很少用到

★衝壓常用材（cái）料及選用（yòng）

衝壓所用材料的性質與衝壓生產的關係非（fēi）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（shǐ）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（bú）僅要考慮使用性能，還（hái）應滿足（zú）衝（chōng）壓加工和後續（xù）工藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要求如下。

1、具有良（liáng）好（hǎo）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（liào）應具（jù）有良好的（de）衝壓成型性能，即應有（yǒu）良好的（de）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（pò）裂等，造（zào）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（miàn）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（liè），不易擦傷模（mó）具，製件的表麵質（zhì）量也好。

3、材料的厚度公差應符合國（guó）家標（biāo）準

因（yīn）為一定的模具間隙僅適用於一（yī）定厚度範圍的材料，若（ruò）材料厚度公差太大（dà）；不僅（jǐn）直接影響製件的質量，還可能導（dǎo）致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中，有可能因厚度正偏差過大而引起模具或壓力機（jī）的損（sǔn）壞。

衝壓常用（yòng）材料及選（xuǎn）用

1、衝壓常用材料

衝壓生產（chǎn）中最常用（yòng）的材料是金屬材料（包括黑色金屬（shǔ）和有色金（jīn）屬），但（dàn）有時也（yě）用非金屬材料。其中黑色金屬主（zhǔ）要有普（pǔ）通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼（gāng）、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）屬材料有紙板、層（céng）壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母（mǔ）等。

衝壓用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（gōng）程模的（de）生產，帶料（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（chōng）壓，也可以將板料按（àn）排樣尺寸剪（jiǎn）裁成條料後用於中小型零件的衝壓；帶料（又稱卷料）有各種（zhǒng）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（dà）批量生產的自動送料。

關於各種（zhǒng）材料的牌號、規格和性能，可查閱有關手（shǒu）冊和標準。

2、衝壓材料的合理選用

衝壓材料（liào）的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝（chōng）壓工藝要求及經濟性等。

(1)按衝壓（yā）件的使用（yòng）要求合理選材

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，應（yīng）根據衝壓件的使用條件，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)按衝壓工藝要求合理選材（cái）

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

①試衝。根據以往的生產經驗及可能條件，選擇幾種基本能滿足（zú）衝（chōng）壓（yā）件使用要求的板料進行試衝，最後選擇沒有開（kāi）裂（liè）或（huò）皺折的（de）、其廢品率低的一種。這種方法結果比（bǐ）較直（zhí）觀，但帶有較大的 盲目性。

②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基礎上，把衝壓成（chéng）型時的最（zuì）大變形程度與板料衝壓成型性能（néng）所允許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（zhǒng）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，還有冷軋和熱軋之分。我國國產板材（cái）中，厚板( t>4mm)為熱軋（zhá）板，薄板（bǎn）（t<4mm）為冷軋板（也有熱軋板）。與熱軋（zhá）板相比，冷軋板尺寸精確，偏（piān）差小，

表麵缺陷（xiàn）少，光亮，內部（bù）組織致密，衝壓性能（néng）更優。(注：t在模具中一般代（dài）表厚度，例如模板的厚度、材料（liào）的厚度均可（kě）以用t來表示。)

(3)按經濟性要求合理選材

所選材料應在滿（mǎn）足使用性（xìng）能及（jí）衝壓工藝要（yào）求的前提下，盡量價格低（dī）廉，來源方便，經濟性好，以（yǐ）降低衝壓件的成本。

★衝壓模具的分類

衝壓模（mó）具的分類，一般我們可（kě）以簡單的把它分為（wéi）兩種，即工程模和連續模；

工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（hé）作用；

工程模：也稱為“單工序模”，是（shì）指在衝壓的一次行程中，隻能完成一個衝（chōng）壓工序的模具。這一工程打完了之後，需要人工（gōng）或用機械手把產品從（cóng）模具裏麵取出來，然後放到下（xià）一站（zhàn）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（mó）具維（wéi）修起來簡（jiǎn）單，但（dàn）生產起來費時費力，需（xū）要（yào）花費（fèi）較多的人工和時間成本，產品報（bào）廢率較高。

複合模：常見（jiàn）的（de）複合模具結構有有複合（hé）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）。其凸模(也稱（chēng）為公模或衝頭)設（shè）計在下模，其它幾塊模板依次是下夾（jiá）板(固定凸模衝頭)、下止擋（dǎng）板和下脫料板(外脫)，上模依次是母模(或刀口（kǒu）)、內脫板和（hé）上墊板構成，內脫使用等高（gāo）套筒掛在上（shàng）墊板上麵，然後用打杆或彈簧頂著。比如（rú）用來下料的複合模，其內脫一（yī）般脫出來母模0.50mm即可，不可以低於母模，要不然母（mǔ）模刀口容易崩（bēng）掉（diào）或者不脫料。內脫的力量要足夠大，才能把產品從母模裏麵頂出來，一般如果材料（liào）比較厚的話，我們上麵裝的是氮氣（qì）彈簧。

連續模：也稱（chēng）“級進模”，是指在衝壓的一次行程過程中，在不同的工（gōng）位上同時完成兩道或（huò）兩道以上衝壓工（gōng）序的模具，這種模具維修難度較大，需要經（jīng）驗豐（fēng）富的鉗工師傅（fù）來操作，但是生產起來效率很高，打得速度快的話一個小時可以生產上千個產品，節省（shěng）人工和時間成本（běn），產品報廢率較低。

★彈簧的壓縮量和計算

在（zài）一套衝壓模具中，需要用到比（bǐ）較多的彈性材料（liào），其中包括各種不同規格的彈（dàn）簧、優力膠、氮氣彈簧等，按照不同的需要選用（yòng）不同的彈性材料。像折彎（wān）、衝孔（kǒng）一般用普通（tōng）的扁線彈（dàn）簧就可以了，比如棕（zōng）色彈簧（huáng），也稱為咖（kā）啡色彈簧（huáng）；如果力量不夠就加氮氣（qì）彈簧，當（dāng）然成本要高一（yī）點；優力膠（jiāo）一般用於拉深模具、整（zhěng）形模具、或整平麵度（dù）用。

拉深模具用（yòng）優力膠非常（cháng）不錯，當然也可以選（xuǎn）用氮氣彈簧。其（qí）他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用線簧或（huò）黃色彈簧，隻（zhī）要可以脫料、不把產品（pǐn）頂出印子、頂變形就好了。優力（lì）膠的特點就是力量比較（jiào）均衡，然而其（qí）壽命比較短（duǎn），生產一段時間就可能裂掉（diào）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。整平麵度優力膠用（yòng）的多。

彈簧包括扁線彈簧、線簧等，彈簧的目的就是脫料（liào）、壓料，彈簧（huáng）力度的大小，關係著模（mó）具生產是否順利、打出來的產品是否合格等。彈簧力量小了，有可能會（huì）造成產品（pǐn）變形、模（mó）具不脫料、產（chǎn）品不好從模具裏（lǐ）麵拿出來、帶（dài）料，刀口、衝頭容易磨損等各種問題（tí）。

扁線彈簧一般（bān）按顏色劃分為：棕色、綠色、紅色、藍色、黃色，力量也依（yī）次減弱，顏（yán）色不同，力量大小就不同（tóng），壓（yā）縮量也不同。

有一個土方法可以計算彈簧的（de）壓縮量，那（nà）是我剛進（jìn）廠學模具不久，對模（mó）具還（hái）不怎麽懂，我師父（fù）教我的：事先測量（liàng）一下彈簧的總高度，再把（bǎ）彈簧放（fàng）台虎鉗中，鎖死（sǐ），然後用卡尺測量一（yī）下彈簧被（bèi）夾死之後剩下的長度，再用彈簧的總長度減去這個數，再除以總長度即可，此方法任（rèn）何彈簧通用，比如棕色彈簧長度為60mm，被虎（hǔ）鉗夾死（sǐ）後應該還剩下45.6左右，然後你再用60減（jiǎn）去45.6等於14.4，再用14.4除以（yǐ）60，結果等於0.24，這就是它的壓縮（suō）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（yuè）短，模具壽命也就越短（當然（rán）彈簧打壞了是可以換的），模具生產（chǎn）一段時（shí）間可（kě）能（néng）彈簧就沒力了，質量差一點的彈簧還有可（kě）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（dǎ）30萬（wàn）次（cì）彈簧可能就沒（méi）力了，當然一般的衝壓模（mó）具壽命都沒那麽長，也可（kě）以按（àn）最（zuì）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（lǐ）麵。模具壓得死一點，對（duì）產品平麵（miàn）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（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，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個毫米，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）打斷在模具裏麵，或（huò）模具打爆，衝床壓不下去等。

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