​五金衝壓模具設（shè）計之若幹（gàn）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，意思差不多都是一樣的（de）。是指利用固定在衝床或壓力機上（shàng）的模（mó）具對金屬或非金屬板材施加一定的壓力，使材料產（chǎn）生分離（lí）或成型，從（cóng）而獲（huò）得一定（dìng）尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多（duō）種，我這裏主要是針對我熟悉的五（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（jī）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（zhì）量穩定，精度符合要求，材（cái）料利用率高（gāo），操作簡單、工人勞動強度低，對操作工人技術要求（qiú）不高，一般（bān）人隻要一進來，跟著別（bié）人學習操作一兩天（tiān），很快就能上手，有的甚（shèn）至不用一兩天，幾分鍾就能學會。如果是產線主（zhǔ）機手，要學會操（cāo）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、肯吃苦耐勞就行。

平時注意安全（quán）不（bú）要隨便往模（mó）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，有模修來修過模（mó）具(專業術語：修模)之後，你打之前就要看好了，看他們有沒有把東西忘記在模具裏麵，當然（rán）一般模修是不會犯這（zhè）樣的錯誤的，不過你也要注意一下。別（bié）把模具打壞了（le）、或者把身上手上哪裏傷著了，幹這個（gè）切（qiē）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（yǒu）可能把模具打（dǎ）壞，萬一裏麵的東（dōng）西要（yào）是飛出來（lái）了?，人有可能也會受傷（shāng）。

有時候叉車叉模具的時候，沒叉好，模具掉下（xià）來了（le），這個時候千萬別用手去扶，讓遠一點，模具摔（shuāi）壞了沒事，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，小心模具晃過來碰著（zhe）了就不好了（le）。

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

★衝壓模具的結構介（jiè）紹

衝壓模具的結構、衝模的結構，模具結構大同小異，根據不同的產品特點及需求設計相應的模（mó）具，不同的模具結構，它的（de）功能也不同（tóng），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，它的基本結構（gòu）是不變的，無外乎是若幹個模板、入塊和標（biāo）準件。

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

一般的衝壓模具結構（gòu），具體的模板從上到（dào）下（包（bāo）括代碼編號）是：

上模的模板有：

上托板，上墊腳，上（shàng）模座（UPU），上墊板（UBU），上夾板（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（zuò）（LPD），下墊腳，下托（tuō）板；

其它的比較不常用的模板：

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

一（yī）些模具零件（jiàn）有：

上模的入子，入塊：夾板入塊（kuài）、脫料（liào）板入塊、衝頭等；

下模的入子，入塊：下模入塊、下模（mó）刀口等；

標準件：彈簧、六角（jiǎo）螺絲（sī）、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；

非標準件：外定位、內定位、節距定位、外限位柱、內限（xiàn）位柱等；

★衝壓模（mó）具的編號（hào）

衝壓模具編號，一般是這樣寫的（de）（舉例）：

工程模（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（biǎo）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（dài）表鉚合模，比如鉚螺柱、鉚彈片等；

SAA、SBB中的S代表連續模，0125代（dài）表模具編號，前麵（miàn）的F代表年份，哪一年生產出來的模具，就（jiù）用代表哪一年的編號說明，如：F0125、G0125，如果F代表2010年，那麽2010年生產（chǎn）的模具F0125可（kě）以簡稱：125模具，接下（xià）來2011年生（shēng）產的模具，則（zé）是G開頭，此時你再說125模具，那別人多（duō）半以為是G0125模具了。

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

如果這個連續（xù）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，夾板入塊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（bǎn）

其它

編號 中文（wén）名稱 編號 中文名稱 M：銑床（chuáng） U1U 上托板 UDE 上模（mó）板 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（diàn） PHU 上夾板 PHP 夾板（bǎn）入塊 Y：外發（fā） 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 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 － －

“－”代替的表示這（zhè）個編號不常見或很少用到

★衝壓常用材料及選用

衝壓所用材料的性質與衝（chōng）壓生（shēng）產的關係非常密切，其性質直接影響衝壓（yā）工藝設（shè）計、衝壓件質量和產品使用壽命，還影響組織均衡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（lǜ）使用性能，還應滿足衝壓加工和後續工藝（yì）性能要求。衝壓加工對（duì）材料的基本要（yào）求如下。

1、具有良好的（de）衝壓成型性能

對於成型工序，比如拉伸（shēn）、折彎（wān）、打段差（chà）、凸包等，材料（liào）應具有良好的衝壓成型性能，即應有良好（hǎo）的抗破裂性、良（liáng）好的貼模性和定形性，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，則要求材料具有一定（dìng）的（de）塑性。

2、具有較高的表麵質量

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

3、材料的厚度公差應符合國家標準

因為一定的（de）模具間隙僅適用於一定厚（hòu）度範圍的材料（liào），若材（cái）料厚度（dù）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（zài）校（xiào）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（de）損壞。

衝壓常用材料及選用

1、衝壓常用材料

衝壓（yā）生（shēng）產中（zhōng）最常用的材料是金屬材料（包括黑色金屬和有色金屬），但有時也用非金（jīn）屬（shǔ）材料。其中（zhōng）黑色金屬主要有普（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（gāng）等；有色金屬（shǔ）主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等（děng）；非金（jīn）屬（shǔ）材料有紙（zhǐ）板、層壓板、橡膠板（bǎn）、塑料（liào）板、纖維板和雲母等（děng）。

衝壓（yā）用金屬（shǔ）材料的（de）供應狀態一（yī）般是各種規格的板料和帶料（liào）。板料可（kě）用於工程（chéng）模的生產，帶料（卷料）用（yòng）於連續模的生產，也可以用於工程模的生產。板料的尺寸較大，可用於大型零件的衝（chōng）壓，也可以（yǐ）將板料按排樣尺寸剪裁成（chéng）條料後用（yòng）於中小型零件的衝壓；帶料（又稱卷（juàn）料）有各種規格的寬度，展開長度可（kě）達幾十米，成卷（juàn）狀（zhuàng）供應，適應於連續模大（dà）批（pī）量生產（chǎn）的自動送料（liào）。

關於各種材料的（de）牌號、規格和性能，可查閱有關手冊和（hé）標準。

2、衝壓材料的合理選用

衝壓材料的選用要考慮衝壓件的（de）使用要求、衝壓工藝要（yào）求及經（jīng）濟性等。

(1)按衝壓件的使用要求合理選材

所選材料應（yīng）能使衝壓件在機器或部件中正常工作，並具有（yǒu）一定的使用壽命。為此，應根據衝壓件的使用條（tiáo）件，使（shǐ）所選材料滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕性和（hé）耐熱性等力（lì）方麵的要求。

(2)按衝壓（yā）工藝要求合（hé）理（lǐ）選材

對（duì）於任何一種衝壓件，所選的材料應能按照（zhào）其衝（chōng）壓工藝的（de）要求，穩定地成形出不至於開（kāi）裂或起皺的合格產品，這是最（zuì）基本也（yě）是最重要的選材要求。為此，可用以下方法合理選材。

①試衝。根據以（yǐ）往的（de）生產經驗及（jí）可能條件，選擇幾種基（jī）本能滿足衝壓件（jiàn）使用（yòng）要求的（de）板料進行試衝，最後選擇沒有開裂或皺折（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 盲目性。

②分析與對比。在分析衝壓變形（xíng）性質的基礎上，把衝壓成型時（shí）的最大變形程度與板料（liào）衝壓成型性能（néng）所（suǒ）允許采用的極限變形程度進行對比，並以此（cǐ）作為依據，選取適合於該種（zhǒng）零件衝壓工藝要求的（de）板材。

另外，同一種牌（pái）號或同一厚度的板材（cái），還有冷軋和熱軋之分（fèn）。我國國（guó）產板材中（zhōng），厚板（bǎn）( t>4mm)為熱軋板，薄板（t<4mm）為冷軋（zhá）板（也有熱軋板）。與熱軋板相比，冷軋板尺寸精確，偏差小（xiǎo），

表麵缺陷（xiàn）少，光亮，內部組織致密，衝壓性能更（gèng）優（yōu）。(注（zhù）：t在（zài）模具中一般代表厚（hòu）度，例如模板的厚度、材料的厚度均（jun1）可以用（yòng）t來表示。)

(3)按經（jīng）濟性（xìng）要求合（hé）理選（xuǎn）材

所選材料應在（zài）滿足使用性能及衝壓工藝要求（qiú）的前提（tí）下，盡量價格（gé）低廉，來源方便，經濟性好（hǎo），以降低衝壓件的成本。

★衝壓模具的分類

衝壓模具（jù）的分類（lèi），一般（bān）我們可以簡單（dān）的把它分為兩種，即工程模和連續模；

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

工程模：也稱為“單工序（xù）模（mó）”，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（jù）。這（zhè）一工程打完了之（zhī）後，需（xū）要（yào）人工或用機械手把產品從模具裏麵取出（chū）來，然後（hòu）放到下一站的模具裏麵繼續生產，直到模具的最後一（yī）個工序打（dǎ）完，整個產品才算完成。這種模具維修起來簡單，但生產起來費時費力，需（xū）要花費較多的人工（gōng）和時間成本，產品（pǐn）報廢率較（jiào）高。

複合模：常見（jiàn）的（de）複合模具（jù）結構有有複合（hé）下（xià）料（liào）、複合拉伸等，這種（zhǒng）模具結（jié）構和別的（de）工程模（mó）結（jié）構略有（yǒu）不同。其凸模(也稱為公模或衝頭（tóu）)設計在下模，其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫)，上模依次是母模（mó）(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（shàng）麵，然後（hòu）用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的（de）複合（hé）模，其內脫一般脫出來母模0.50mm即（jí）可，不可以低（dī）於母（mǔ）模，要（yào）不然母模（mó）刀口容易（yì）崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大，才能把產品（pǐn）從母模裏麵頂出來，一般（bān）如果材料比較厚的話，我們上麵裝的是氮氣（qì）彈簧。

連續模：也稱“級進模”，是（shì）指在衝壓的一次行程過程中，在不（bú）同的工位上同（tóng）時完成兩（liǎng）道或兩道以上衝壓工序（xù）的模具，這種模具維修難度（dù）較大，需要經驗豐富的（de）鉗工師傅來（lái）操（cāo）作，但是生產起來效率很高，打得速度快的（de）話一（yī）個小時可以生產上千個產（chǎn）品，節省人工和時（shí）間（jiān）成本，產品報廢率較低（dī）。

★彈簧的壓縮量和計算

在一套衝壓（yā）模（mó）具中，需要用到比（bǐ）較多（duō）的彈性材料，其中包括各種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈（dàn）簧等，按照不同的（de）需要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用（yòng）普通的扁線彈簧就可以了，比如棕色彈（dàn）簧（huáng），也稱為咖啡色彈簧；如果力量不夠（gòu）就加氮氣彈簧，當然成本要高一點；優力膠一（yī）般用於拉深模（mó）具、整形模具、或整平麵度用。

拉深模具（jù）用優力膠非常不錯，當然也可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般（bān）用線簧（huáng）或黃色（sè）彈簧，隻要可以脫料、不把產品頂（dǐng）出印子、頂變形就好了。優力膠的特點就是力量比較均衡，然而其（qí）壽命比較短，生產一段時間就可能裂掉了（le）、不行了（le）、萎掉了，因（yīn）此（cǐ）一般比較（jiào）少用，通常比較常用（yòng）氮氣彈簧（huáng）。整平麵度（dù）優力膠用的（de）多。

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

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

有一個（gè）土方法可以計算彈簧的壓縮量，那是我剛進廠學模具不久，對模具還不怎麽懂，我師父教我的：事先測量一下（xià）彈簧（huáng）的總高度，再把彈簧放（fàng）台（tái）虎鉗（qián）中，鎖（suǒ）死，然後用（yòng）卡尺測量一下彈簧被夾死之後剩下的長（zhǎng）度，再用彈簧的總長度（dù）減（jiǎn）去這個數，再除以總長度即可，此方法任何彈（dàn）簧（huáng）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，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（shì）它的壓縮量。

彈簧按照（zhào）不同生產次數，比如100萬次、50萬（wàn）次、30萬次，壓縮量選的越大，彈簧壽（shòu）命越短，模具壽命也就（jiù）越短（當然彈簧打壞了是（shì）可以換的（de）），模具生產一段時間可能彈簧就沒（méi）力了，質量差一點的彈簧還有可能斷在模具裏（lǐ）麵。一般按照30萬次來計算彈簧的壓（yā）縮量（liàng），也就是說模具打30萬次彈（dàn）簧可能（néng）就沒力了，當然一般的（de）衝壓模具壽命（mìng）都沒那麽長，也可以按最大壓縮量來計（jì）算，按最大壓縮量來計算的話，隻能保證彈簧不打爆（bào）在模具裏麵。模具壓（yā）得（dé）死一點，對產品平麵度也有好處。

具體（tǐ）的壓縮（suō）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% 紅色（sè）彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色（sè）彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%

最（zuì）大壓縮量（這（zhè）個彈簧可以壓下去多少），彈簧的最大壓縮量（liàng）等於彈簧的自由高度乘以彈簧的最（zuì）大壓縮（suō）比，例如棕（zōng）色彈（dàn）簧，長度為60mm，那麽它的最大壓縮（suō）量為（wéi）：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（háng）程（chéng）是14個毫（háo）米，模具（jù）的行程必須小於14個（gè）毫米，超過14個毫米，彈簧就可能會失效、變形，還有可能打斷（duàn）在（zài）模具裏麵，或模具打（dǎ）爆，衝床壓不（bú）下去等。

模具組立之前，也就是裝模之前（qián），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（cái）不用（yòng）擔心模具會出（chū）問題、打爆等。