​五金衝壓模具設計之若幹經驗（yàn）之談！

★衝壓模（mó）具的概念

衝壓模（mó）具，也稱衝（chōng）模、五金模具（jù）、五金衝壓模具，意思差（chà）不多都是一樣的。是指利用固定在衝床或（huò）壓（yā）力機上的（de）模具（jù）對（duì）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（cùn）要求、外觀質量合格的零件的壓力加工方法。模（mó）具分為很多種，我這裏主要是針對我熟悉的五（wǔ）金衝壓模具來講。

通過模具加工出來的產品，尺寸、外觀都基本一樣，沒什（shí）麽大的（de）區別，因為（wéi）能快速成型，生產效率高，產品質量穩定，精度符合要（yào）求，材料利用率高（gāo），操作簡單、工人勞動（dòng）強度低，對操作工（gōng）人技（jì）術要（yào）求不高，一般人（rén）隻要（yào）一進來，跟著（zhe）別人學習操作一兩（liǎng）天，很快就能上手（shǒu），有的甚至不用一兩天，幾分鍾就能學會。如果是產線主機（jī）手（shǒu），要學會操（cāo）作衝床、送料（liào）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。

平時注意安（ān）全不要隨便往模具裏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（xiū）來修過模具(專業術語（yǔ）：修模)之後，你打之前就（jiù）要看好了，看他們（men）有（yǒu）沒有把東（dōng）西（xī）忘記在模具裏（lǐ）麵，當然一般模修（xiū）是不會犯這樣的錯誤的，不過你也要注意一下（xià）。別把模具打壞（huài）了、或者（zhě）把身上手上哪裏傷著了，幹這個切（qiē）記注意安全，一不小心模具裏麵東西忘記拿（ná）出來了，衝床打下來就有可能把（bǎ）模具打壞，萬一裏麵的東西要是（shì）飛出來了?，人有可（kě）能也會受傷。

有時候叉車叉模（mó）具的時候，沒叉好，模具掉下來了（le），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（chē）吊模（mó）具的時（shí）候也要注意離模具遠一點，小（xiǎo）心模具晃過來碰著（zhe）了就不好了。

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

★衝壓模具的結構介紹

衝壓模具的結構、衝模的（de）結構，模具結構大同（tóng）小異，根據不同的產品特點及需求設計相應的模具（jù），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（jiǎn）單的，有複（fù）雜的。但是不管結構怎麽複雜，它的基本結（jié）構是不變的，無（wú）外乎是若幹個模板、入塊和標準件。

模具一般是（shì）由若幹（gàn）模板和零件（我們稱之為入（rù）塊、或入子）還有標準件組裝而（ér）成。

一般的衝壓模具結（jié）構，具（jù）體的模板從上到下（包括代碼編號（hào））是（shì）：

上模的模板有：

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

下模的模板有（yǒu）：

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模板：

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

一些模具零件有：

上模的入子，入塊：夾板（bǎn）入塊、脫料板入塊、衝頭等；

下（xià）模的入子，入塊：下模入塊、下模刀口等（děng）；

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

非標準件（jiàn）：外（wài）定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限位（wèi）柱等；

★衝壓（yā）模具的編號

衝壓模具編號，一般（bān）是這樣寫的（舉例（lì））：

工（gōng）程模（mó）：90-KNMF0125RAH，90-KNMF0125RAA，90-KNMF0125RBB

連續模：90-KNMF0125SAA，90-KNMF0125SBB

後麵的RAH，R代表工程模（mó），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（piàn）等；

SAA、SBB中的S代表連續模，0125代表模具編號，前麵的F代表年份（fèn），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（nián），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，那別人多半以為是G0125模（mó）具了。

其（qí）它（tā）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（miàn）用A和B來說明，那麽第一段的（de）夾板應該是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（yú）其它的編號，這裏沒有解釋到的，簡（jiǎn）單做一下說明：

一套完整（zhěng）的衝壓模具結（jié）構從上到下應該是：

加工（gōng）代號

模板

其（qí）它

編號 中文名（míng）稱 編號 中（zhōng）文名（míng）稱 M：銑床 U1U 上托板 UDE 上模板（bǎn） G：磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD：大磨床 UPU 上模座（zuò） 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 止擋板 UDP 上模板入塊 HT：熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊（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（biān）號不常見或很少用到

★衝壓常用材料及選用（yòng）

衝壓所用材料的性質與（yǔ）衝壓生產的關係非常密切，其性質直接影響衝壓工（gōng）藝設（shè）計、衝壓件質量和產品使用壽命，還影響組織均衡（héng）生產和衝壓件生產成本。

在選定衝壓件的材料時，不僅要考慮使用（yòng）性能，還應滿（mǎn）足衝壓加工和後續工（gōng）藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要求如下。

1、具有良好的衝壓成型性能

對於成型工序，比如（rú）拉伸、折彎、打段差、凸包等，材料應具有良好的衝壓成型性能，即應有良好的抗破裂（liè）性、良好的貼模性和定形（xíng）性，否則產品容易產生變形、破裂等，造成修（xiū）模的困難。對（duì）於分離工序，則要求材料具有一定的（de）塑（sù）性。

2、具有（yǒu）較高的（de）表麵質量

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（biǎo）麵質量也好。

3、材料的厚度公差應符合國家標準

因為一定的模（mó）具間隙僅適用於一定厚度範圍的材料，若材料厚度公差太大；不僅直接影響製件的質量，還可能（néng）導致廢品的出現。在（zài）校正彎曲、整形等工（gōng）序中，有可能因厚度正偏差（chà）過大而引起模具（jù）或壓力機的損壞。

衝壓常（cháng）用材料及選用

1、衝壓常（cháng）用材料

衝壓（yā）生產中最常用的材料是金屬材料（包括（kuò）黑色金（jīn）屬和有色金屬），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（gòu）鋼（gāng）、優質碳素結構鋼、合金結構鋼（gāng）、碳素工具鋼、不（bú）鏽鋼、電工矽（guī）鋼等；有色金屬主要（yào）有純銅、黃銅、青銅、鋁等；非（fēi）金屬材料有紙板、層壓板、橡膠（jiāo）板、塑料板、纖維板和雲（yún）母等。

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

關於各種材料（liào）的（de）牌號、規格和性能，可查閱有關手（shǒu）冊和標準。

2、衝壓材料的（de）合理選（xuǎn）用（yòng）

衝壓材（cái）料的選用要考慮衝壓件的使用（yòng）要求、衝壓工藝要求及經濟（jì）性等。

(1)按衝壓件的使用要（yào）求合理選材

所選材料應能使衝壓件在機（jī）器或部件中正常工作，並具有（yǒu）一定的使用壽命。為此，應根據衝壓件的（de）使用條件，使所選材（cái）料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕（shí）性和耐熱性等力方麵的要（yào）求。

(2)按衝壓（yā）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衝壓（yā）工藝的要求，穩定地成形出不至於開裂或（huò）起皺的合格產品，這是最基本也是最重要（yào）的選材要求。為此，可用以（yǐ）下方（fāng）法合理選（xuǎn）材。

①試衝。根據以往的生產經驗及（jí）可能條件，選（xuǎn）擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求（qiú）的板料進行試衝（chōng），最後選擇沒（méi）有開裂或皺折（shé）的、其廢（fèi）品率低的一種。這種方法結果比較直觀，但帶有較大的 盲目（mù）性。

②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基礎上，把衝壓成型（xíng）時（shí）的最大變形（xíng）程度與板料衝壓（yā）成型性能所允許采用的極限變形程度進行對比，並以此作為依據，選取適合於該種零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（guó）國產板材中，厚板( t>4mm)為（wéi）熱軋板，薄板（t<4mm）為冷軋板（也有熱軋板）。與熱軋板相比，冷軋（zhá）板尺（chǐ）寸精（jīng）確（què），偏差（chà）小，

表（biǎo）麵缺陷少（shǎo），光亮，內部組織致密，衝壓性（xìng）能更優。(注：t在模（mó）具中一般代表厚（hòu）度，例如模板（bǎn）的厚度、材料的（de）厚度均可以用t來（lái）表示。)

(3)按經濟性要求（qiú）合理選材

所選材料應（yīng）在（zài）滿足使用性能及衝壓工藝（yì）要求的前提下，盡量價格低廉，來源方便，經濟性好，以降低衝壓件的成本。

★衝壓模具（jù）的分類

衝壓模具的（de）分類，一般我們可以簡單的（de）把它分為兩種，即工程模和連續（xù）模；

工程模又可以（yǐ）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作（zuò）用；

工程模：也稱為“單工序模”，是指在衝（chōng）壓的一次行程中，隻能完成一個衝（chōng）壓工序的模具。這（zhè）一工（gōng）程打（dǎ）完了之後，需（xū）要人工或用機械手把產品從模具裏麵取（qǔ）出來，然後放到下一（yī）站的（de）模（mó）具（jù）裏麵繼續生產，直（zhí）到模具（jù）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（shēng）產起來（lái）費（fèi）時費力，需（xū）要花（huā）費較（jiào）多的人工（gōng）和時間成本，產品報廢率較（jiào）高（gāo）。

複（fù）合模：常見的（de）複合模具結構有有複合下料、複合拉伸等，這種模具結構和別的工（gōng）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下夾板(固定（dìng）凸模衝（chōng）頭)、下止擋板和下脫料板（bǎn）(外脫)，上模依次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成，內脫使用等高套筒掛在上墊板上麵，然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料（liào）的複合模，其內脫一般脫出來母模0.50mm即可，不（bú）可以低於母模，要不然母模刀口容易崩掉（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（chū）來（lái），一般如果材料比較厚的話，我們上麵裝的是氮氣彈簧。

連續模：也（yě）稱（chēng）“級進模（mó）”，是指在衝壓的一次行程過（guò）程中，在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上衝壓工序的（de）模具（jù），這種模具維修難度較（jiào）大，需要經（jīng）驗豐富的鉗工師傅來操作（zuò），但是生產（chǎn）起來效率很高，打（dǎ）得速度快的話一個小時可以生（shēng）產上千個產品，節省人工（gōng）和時間成本，產品報廢率較低。

★彈簧的壓縮量和計算

在一套衝壓模具中，需（xū）要用到比較多的彈性材料，其中包括（kuò）各種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣（qì）彈簧等，按照不同的需要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普（pǔ）通的扁線彈簧就（jiù）可以了，比如棕（zōng）色彈簧，也稱為咖啡色彈（dàn）簧；如果力量不夠（gòu）就加氮氣彈簧，當然成本要高一（yī）點；優力膠一般用於拉深（shēn）模具、整形模具、或整平麵度用。

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

彈簧包括扁線彈簧、線簧（huáng）等，彈簧的目的就是脫料、壓（yā）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（dàn）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（mó）具裏麵拿（ná）出來、帶料，刀（dāo）口、衝頭容易磨損等各種問題。

扁（biǎn）線彈（dàn）簧一般按顏色劃（huá）分為：棕色（sè）、綠色、紅色、藍色、黃色（sè），力量也依次減弱，顏色不同，力量大小就不同（tóng），壓縮量也不同。

有一個土方法可以計算彈簧的壓縮量，那是我剛進廠學模具不久（jiǔ），對模具還（hái）不怎麽懂，我師父教我的：事先測量一下彈（dàn）簧的總高度，再把彈簧放台虎鉗中，鎖死，然後（hòu）用卡尺測量一（yī）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（zhè）個數（shù），再除（chú）以總長度即可，此方法任何彈（dàn）簧通用，比如棕色彈簧長度為（wéi）60mm，被虎鉗夾死後（hòu）應該還剩（shèng）下45.6左右，然後你再用60減去45.6等（děng）於14.4，再用14.4除（chú）以60，結果等於0.24，這就是它（tā）的壓縮量。

彈簧按照不同生產次數，比如（rú）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（當然彈簧打（dǎ）壞了是可以換的），模具生產一段時間可能彈簧就沒力了（le），質量差一點的彈簧還有可（kě）能斷在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈（dàn）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那麽長，也可以按最大（dà）壓縮量來計（jì）算，按最大壓縮（suō）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（tǐ）的壓縮量如下表：

顏（yán）色 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 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃（huáng）色彈（dàn）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（de）最大壓縮量（liàng）為：60*24%約等於14，這根彈（dàn）簧最大可以壓下去14個毫（háo）米，它的最大行程是14個毫米，模具的行程必須（xū）小於14個毫米，超過14個毫米，彈簧就可能會失效（xiào）、變形，還有可能打斷在模具裏（lǐ）麵，或模具打爆，衝床壓不下去等。

模具組立之前，也就是裝模之前（qián），必須先計算一（yī）下彈簧（huáng）的壓縮量是否合適，這（zhè）樣在試模的時候才不用擔心模具會出問（wèn）題（tí）、打爆等。