​五（wǔ）金衝壓（yā）模具設計之若幹經驗之談！

★衝壓模具的概（gài）念

衝壓模具，也稱衝模（mó）、五金模具、五金衝壓模具，意思差不多都是一樣的。是指利（lì）用固定在衝床或壓（yā）力機（jī）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（lí）或成型，從而獲得一定尺寸要求、外觀（guān）質量合格的零件的壓力加工方法。模（mó）具分為很多種，我這裏主要是（shì）針對我熟悉的五金衝壓（yā）模具來講。

通過模（mó）具加工（gōng）出來的產（chǎn）品，尺寸、外觀都（dōu）基本一樣，沒什麽大的區（qū）別，因為能快速成型（xíng），生產（chǎn）效率高，產品質量穩定，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（gōng）人技術要求不高（gāo），一般人隻要一進來（lái），跟著別人學習操作一兩天，很快就能上（shàng）手，有的甚至不用一兩天（tiān），幾分鍾就能學會。如果是產線（xiàn）主機手，要學會操作（zuò）衝（chōng）床（chuáng）、送料機、整平機、拆模架模等，都（dōu）是一些很簡單的活，有力氣、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（ā）、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（yǔ）：修模)之後（hòu），你打之前（qián）就要看好了，看他們有（yǒu）沒有把東西忘記在模具裏麵，當然一（yī）般模修是不會犯這樣（yàng）的錯誤的，不（bú）過你也（yě）要（yào）注意一下。別把模（mó）具打壞了、或（huò）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（dōng）西忘記（jì）拿出（chū）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了?，人有可能也會受傷。

有時候叉車叉模（mó）具的（de）時候，沒叉好，模具掉下（xià）來了，這個時候千萬別（bié）用（yòng）手去扶，讓遠一點（diǎn），模（mó）具摔壞（huài）了沒事，別把人砸到了；天車吊模具（jù）的時候也要注意離模具遠一點，小（xiǎo）心（xīn）模具晃過來碰著了就不好了。

搞（gǎo）模具這行、或與模具打交道經常容易出事（shì），新人進廠特別要注意這些安全事項。

★衝壓（yā）模具的結構介紹

衝（chōng）壓模具的結（jié）構（gòu）、衝模的結（jié）構，模具結構大同小（xiǎo）異，根據不同的產品（pǐn）特點（diǎn）及需求設計相應的模具，不同的模具結構，它（tā）的（de）功能也不同，生產出來的產品（pǐn）也不同，總的來說有（yǒu）簡單的，有複雜的（de）。但是不管結構（gòu）怎麽複雜，它（tā）的基本結構是不變的，無外（wài）乎是若幹個模板、入（rù）塊和標準件。

模（mó）具（jù）一般是由若幹模板和零件（我們稱之為入塊、或入子）還有標準（zhǔn）件組裝而成。

一（yī）般的衝壓模具結構，具體的模板從上到下（包括（kuò）代（dài）碼編號）是：

上模的模板有：

上托板，上墊腳（jiǎo），上模座（UPU），上墊板（UBU），上夾板（bǎn）（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（mó）座（LPD），下墊腳，下托板；

其它的比較不常用的模板：

上蓋板（CVU），擊出板，上模（mó）板，下（xià）脫料板，下止擋（dǎng）板，下夾板，公模，母模等；

一些模具零件有：

上模（mó）的入子，入塊：夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等；

下模的（de）入（rù）子，入塊：下模入塊、下模刀口等；

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

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

★衝壓模具的編（biān）號

衝壓模具編號，一般是這樣寫的（舉例）：

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

連續模：90-KNMF0125SAA，90-KNMF0125SBB

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

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

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（duàn）的話，則在90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和（hé）B來（lái）說明，那（nà）麽第一段的夾板應（yīng）該是90-KNMF0125SAAPHUA，第二段90-KNMF0125SAAPHUB，夾（jiá）板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

下模（mó）板（DIE）：90-KNMF0125SAADIE，90-KNMF0125RAHDIE

關於其它的編號，這裏沒有解（jiě）釋到的（de），簡單做一下說明：

一（yī）套完整的衝壓（yā）模具結構（gòu）從上到下應該是（shì）：

加工代號

模板

其它（tā）

編（biān）號 中文名（míng）稱（chēng） 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 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（wài）發 PPS 止擋板 UDP 上模板（bǎn）入塊 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：搖臂鑽（zuàn）床 DIE 下模板 DPI 下模入塊（kuài） 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少用（yòng）到

★衝壓常用（yòng）材料及選用（yòng）

衝壓所用（yòng）材料的性質與衝壓生（shēng）產（chǎn）的關係非常密切，其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品（pǐn）使用（yòng）壽（shòu）命，還影響（xiǎng）組織均衡（héng）生產和衝壓件生產成本。

在選定衝（chōng）壓件的材料時，不僅（jǐn）要考慮使用性能，還應滿足衝壓加工和後續工（gōng）藝性能要求。衝壓加工對材料的基（jī）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成型性能，即應有（yǒu）良好的抗破裂性、良好的（de）貼模性和定（dìng）形性，否則產品容易產生變形、破裂等，造成修模的困難。對於分離工序，則要求材（cái）料具有一定的塑性。

2、具有較高的表麵質量

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

3、材料的（de）厚（hòu）度（dù）公差應符合國家標準

因為一定的模具間隙僅適（shì）用於一定厚度範圍的（de）材（cái）料，若材料厚度公差太（tài）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，有可能因厚度正偏差過大而（ér）引起模具或壓力機的損壞。

衝壓常用材料及選（xuǎn）用

1、衝壓常用材料

衝壓生產中最常用（yòng）的材料是金屬材料（包括黑色金屬和有色金屬），但有時也用非金屬材料。其中黑色金屬主要（yào）有普（pǔ）通碳素結構鋼、優質（zhì）碳（tàn）素結構鋼（gāng）、合金結構鋼、碳（tàn）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、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。

衝壓用金屬材料（liào）的供應（yīng）狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工程模的（de）生產，帶（dài）料（卷（juàn）料）用於連續模的生產，也可（kě）以用於工程模的生產。板料的尺（chǐ）寸較（jiào）大，可用於大型零件的衝壓，也（yě）可以將板料按排樣尺寸剪裁成條料後（hòu）用（yòng）於中小型零件的衝壓（yā）；帶料（又稱卷料）有各種規格的寬度（dù），展開長度可達幾十米（mǐ），成卷狀（zhuàng）供應，適應於連續模大批量生產（chǎn）的自動送料。

關於各種材（cái）料的牌號、規格（gé）和性能，可查（chá）閱有關手冊（cè）和標準。

2、衝壓（yā）材料的合理選用

衝壓（yā）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)按衝壓件的使用要求合理（lǐ）選材

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

(2)按衝壓工（gōng）藝要求（qiú）合理選材（cái）

對於任（rèn）何（hé）一種衝壓件，所選的材料（liào）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格（gé）產品，這是最（zuì）基本也是最重要的選材要求。為此，可用以下方法（fǎ）合理選材（cái）。

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）壓件使用要求的板料進行（háng）試衝，最（zuì）後選擇（zé）沒有（yǒu）開裂（liè）或皺折（shé）的、其廢（fèi）品率低的一種。這種方法結果比較直觀，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，把衝壓成（chéng）型（xíng）時的最大變（biàn）形程度與（yǔ）板料衝壓成型性（xìng）能所允許采用的極限變形程度進行對比，並（bìng）以此作為依（yī）據，選取適合（hé）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，還有（yǒu）冷軋和熱軋之分。我國國產板材中，厚板( t>4mm)為熱軋板，薄（báo）板（t<4mm）為冷軋板（也有熱軋板）。與熱軋板相比（bǐ），冷軋板尺寸（cùn）精確，偏差小，

表麵缺陷少，光亮，內部組織致（zhì）密（mì），衝壓（yā）性能更（gèng）優。(注：t在模具中一般代（dài）表厚度，例如（rú）模板的（de）厚度、材料的厚度（dù）均可以用t來表示。)

(3)按經濟性要（yào）求合（hé）理選材

所選材料應在滿足使（shǐ）用性能（néng）及衝壓工藝要求的前（qián）提下，盡量（liàng）價格低（dī）廉，來源方便，經（jīng）濟性好，以降低衝壓件（jiàn）的成本。

★衝壓模具的分類

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

工程模又（yòu）可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等，下麵簡單（dān）介（jiè）紹一下這些模具的結構和作用；

工程模：也稱為“單工序模”，是指在衝壓的一次行程中，隻能完（wán）成一個衝壓工（gōng）序的模具。這一工（gōng）程打完了之後，需要人工（gōng）或用機械手把產品從模（mó）具裏麵取出來，然後放（fàng）到下一站（zhàn）的模具（jù）裏麵繼續生產，直到模（mó）具的最後（hòu）一個工序打完，整個產品才算完成。這種模具維修起來簡單，但生產起（qǐ）來費時（shí）費力，需要花費較多的人工和時間成本，產品報廢率較高（gāo）。

複合模：常（cháng）見的（de）複合模具結構有有複合（hé）下料（liào）、複合拉伸等，這種模具結（jié）構和別的工（gōng）程模結構略有不同。其凸模(也稱為（wéi）公模或衝頭)設計在下（xià）模（mó），其它幾塊模板依次是（shì）下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下（xià）脫料板(外脫)，上模依次是母模(或刀口)、內脫板和上（shàng）墊板構（gòu）成，內脫使用等高套筒掛在上（shàng）墊板（bǎn）上麵，然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的複合模，其內脫（tuō）一般脫出（chū）來母模0.50mm即可，不可以低於母模，要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大，才（cái）能把產（chǎn）品從母模裏麵頂出（chū）來（lái），一般如果材料比較厚（hòu）的話，我們（men）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（cì）行程過程中，在不同的工位上同時完成兩（liǎng）道或兩道以上衝壓工序的（de）模具（jù），這種模具維修難度（dù）較大，需要經驗（yàn）豐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（de）話（huà）一個小時（shí）可以生（shēng）產上千個產品，節（jiē）省人工和時間成本，產品報廢率較（jiào）低。

★彈簧的壓（yā）縮量和計算

在一套衝壓模具（jù）中，需要用到比較多的彈性材料，其中包（bāo）括（kuò）各種不（bú）同規格的彈簧、優力膠（jiāo）、氮氣彈（dàn）簧等，按照不同的需要選用不（bú）同的彈（dàn）性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線（xiàn）彈簧就可以了，比如棕色彈（dàn）簧，也（yě）稱為咖啡色彈（dàn）簧；如果力量不夠（gòu）就加氮氣彈簧，當（dāng）然（rán）成（chéng）本要高一點；優（yōu）力膠一般用於拉深模具（jù）、整形模具、或整平麵度用。

拉（lā）深模具用優（yōu）力膠非常（cháng）不錯，當然（rán）也（yě）可以選用氮氣彈簧（huáng）。其他的像頂料銷、浮塊（kuài）、兩用銷等一般用線簧或黃（huáng）色彈簧，隻要可以脫料、不把產品（pǐn）頂出印子、頂變（biàn）形就好了。優力膠的特點就是力量比較均衡，然而（ér）其壽命比較短，生產一段時間（jiān）就可能裂掉了、不（bú）行了、萎掉了（le），因此（cǐ）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。

彈簧包括扁線彈簧、線簧等，彈簧的目的（de）就是脫料、壓料，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（děng）。彈簧力量小了，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（miàn）拿出來、帶料，刀（dāo）口、衝頭容易磨損等各（gè）種問題。

扁線彈簧一般按顏（yán）色劃分為：棕（zōng）色、綠色（sè）、紅色、藍色、黃色，力量也依次減弱，顏色不同，力量大小就不同，壓縮量也不同。

有一個土方法可以計算彈簧的壓縮（suō）量，那是（shì）我剛進廠學模具不久，對模具還不怎麽懂，我師（shī）父教我的（de）：事先（xiān）測量一（yī）下彈簧的總高（gāo）度，再把彈簧放（fàng）台虎鉗中，鎖死，然後用卡（kǎ）尺測量一下（xià）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，再除（chú）以總長度即可，此方法任何彈簧通用，比如棕色（sè）彈簧長度為60mm，被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右，然後你再用60減去45.6等於14.4，再用（yòng）14.4除以60，結果等於（yú）0.24，這（zhè）就（jiù）是它的（de）壓縮量。

彈簧按照不同生產次數，比如100萬次、50萬次、30萬（wàn）次，壓縮量選的越大，彈簧壽命越短，模具壽命也就（jiù）越短（當然彈簧打壞（huài）了是可以換的），模具生產一段時間可能（néng）彈簧（huáng）就沒力了，質量差一點的彈簧還（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，也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了，當然一般的衝壓模具壽命都沒（méi）那麽長，也（yě）可以按最大壓縮量來計算，按最大壓縮量來（lái）計算的話，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。

具體的壓（yā）縮量如下表：

顏色 100次 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈（dàn）簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃（huáng）色彈簧 40% 45% 50% 58%

最大壓縮量（這個彈（dàn）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（dù）乘以（yǐ）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（yuē）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（mǐ），模具的行程必須小於14個毫米，超過14個毫米（mǐ），彈簧就可能會失效、變形，還有可（kě）能打斷在模具裏麵（miàn），或（huò）模具打爆，衝床壓不下去等（děng）。

模具組立之前，也（yě）就是裝模之前，必（bì）須先計算一下彈（dàn）簧的壓縮量是否合適，這樣在試模的（de）時候才不用擔心模（mó）具會出問題、打爆（bào）等。