​五金衝壓模具設（shè）計之若幹經驗之（zhī）談！

★衝壓模具的概念（niàn）

衝壓模具，也稱衝模、五金模具、五金衝壓（yā）模具（jù），意（yì）思差不多都是一樣的。是指利用固定在衝床或壓力機上的模具對金屬或非（fēi）金屬（shǔ）板材（cái）施加一定的壓力，使材（cái）料產生（shēng）分離或成型，從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種（zhǒng），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（lái）的產品，尺寸、外觀都基本一樣，沒什麽大的（de）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（qiú），材料利用率高，操作簡單、工（gōng）人勞動強度低，對（duì）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（bú）用一兩天，幾分鍾就能學會。如果是產（chǎn）線主機（jī）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（jiǎn）單的活（huó），有力氣、肯吃苦耐勞就行。

平時注（zhù）意安全不要隨（suí）便往（wǎng）模具裏麵放任何的東西在裏麵，扳手啊、剪刀啊、其它工（gōng）具等不要放模具裏邊，有模修來（lái）修過模具(專業術語：修模)之後，你打之前就要（yào）看好了，看他們有沒（méi）有（yǒu）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（de），不過你也要注意一（yī）下。別把模具打壞了（le）、或者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（dōng）西忘記拿出來（lái）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（fēi）出來了?，人有可能也會受傷。

有時候叉車叉模具的時候，沒叉好，模具掉下（xià）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（bǎ）人砸到了；天（tiān）車吊模具的時（shí）候也（yě）要注意離模具遠一點，小心模具晃過來碰（pèng）著了就不好了。

搞模具這行、或與模具打交（jiāo）道經（jīng）常容易出事，新人進廠特別要注意這些安全事項。

★衝（chōng）壓模具的結構介紹

衝壓模具的（de）結構、衝模的結構，模（mó）具結構大同小異，根據不同的產品特點及需求設（shè）計相應（yīng）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（jiǎn）單的，有複雜的。但是不管結構怎（zěn）麽複雜，它（tā）的基本結構是不變的，無外乎是若幹（gàn）個模板、入塊和標準件。

模具一般（bān）是由若幹模板和零件（我們稱之為入（rù）塊、或入子）還有標準（zhǔn）件組裝而成。

一般的衝壓模具結構，具體的（de）模板從上到下（包括代碼編號）是：

上模的模板有：

上托板，上墊腳，上模（mó）座（UPU），上墊板（bǎn）（UBU），上夾板（PHU）止擋板（bǎn）（PPS），脫料板（bǎn）（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（bǎn）（CVU），擊出板（bǎn），上模板，下脫料板，下止擋板（bǎn），下夾板（bǎn），公模，母模等（děng）；

一些模具零件有（yǒu）：

上模的入子，入塊：夾板入塊、脫料板入塊、衝頭等；

下模的入子，入塊：下（xià）模入塊、下模刀口等（děng）；

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

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

★衝壓模（mó）具的編號

衝壓模具編號，一般是這樣寫的（舉例）：

工程（chéng）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，H代表總共（gòng）有（yǒu）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（bǐ）如鉚螺柱、鉚（mǎo）彈片等；

SAA、SBB中的S代表連續模（mó），0125代表模具（jù）編（biān）號，前麵的F代表年份，哪一年生產出來（lái）的模具，就用代表哪一年的編號（hào）說明，如：F0125、G0125，如果F代表2010年，那麽2010年（nián）生產（chǎn）的模具F0125可（kě）以簡稱：125模具，接下來2011年（nián）生產的模具，則是G開頭，此時你（nǐ）再說125模具（jù），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（jiá）板（bǎn）入塊（kuài）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（gāi）是90-KNMF0125SAAPHUA，第二段90-KNMF0125SAAPHUB，夾（jiá）板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

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

關（guān）於其它的編號，這裏（lǐ）沒有（yǒu）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（gōng）代號

模板

其它（tā）

編號 中文名稱 編號 中文名稱 M：銑床 U1U 上托板 UDE 上（shàng）模板 G：磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD：大（dà）磨床 UPU 上模座 PH2 下（xià）夾板 WC：線切割 UBU 上墊（diàn）板 ?PUN 衝頭 W/E：放電（diàn） PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y：外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 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：搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊（diàn）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（yòng）材料的性質（zhì）與（yǔ）衝壓生產的關係非常密切，其性（xìng）質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽（shòu）命（mìng），還影（yǐng）響組織均衡生產和衝壓（yā）件生產（chǎn）成本。

在選定（dìng）衝壓件的材料時，不僅要考（kǎo）慮使用性能（néng），還應滿足衝壓加（jiā）工和後續工藝性能要求。衝壓加（jiā）工對材料的基本要求如（rú）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，即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形性，否則產品容（róng）易產生變（biàn）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）的塑性。

2、具有較高的表麵質量

材料表麵應光潔平（píng）整，無缺陷損傷。表麵質量好的材料，成（chéng）型時不易破裂，不易擦傷模具，製件（jiàn）的表麵質量也好。

3、材料的厚度公差（chà）應符合國家標準（zhǔn）

因為一定的模具間隙僅適用於一定厚度範圍的材料，若材料厚度公差太（tài）大；不僅直接影響製（zhì）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（dù）正偏（piān）差（chà）過大而引起模具或壓力機的損壞。

衝壓常（cháng）用材料及選用

1、衝壓常（cháng）用材料

衝壓生產中最常用的材料是金屬材料（包括黑色金屬和有色金屬），但有時也用非金屬（shǔ）材料。其中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結（jié）構鋼、合金結構鋼、碳素工（gōng）具鋼、不鏽鋼（gāng）、電工矽鋼等；有色金屬主要有純（chún）銅、黃銅、青銅、鋁等；非金屬材料有紙（zhǐ）板、層壓板、橡膠板、塑（sù）料板、纖維板和雲母等（děng）。

衝壓用金（jīn）屬材料（liào）的供應狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工程模的生產，帶（dài）料（卷料）用（yòng）於連續模的（de）生產（chǎn），也可以用於工程模的生產。板料的尺寸較（jiào）大，可（kě）用於大型零件的衝壓，也可以（yǐ）將板（bǎn）料按排樣尺寸（cùn）剪裁成條料後用於中小（xiǎo）型零件的衝壓；帶（dài）料（又稱卷料）有各（gè）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（lián）續模（mó）大批量生產的自動（dòng）送料。

關於各種材料的牌號、規格和性能，可查閱有關手冊和標準。

2、衝壓材料的合理選（xuǎn）用

衝壓材料的選用要考慮衝壓件（jiàn）的（de）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選（xuǎn）材

所選材料應能使（shǐ）衝壓件在機器或（huò）部件中正常工作，並具有一定的（de）使用壽命。為（wéi）此，應根據衝壓（yā）件的使（shǐ）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（xìng）等力方麵的要求。

(2)按衝壓工藝要求合理選材

對於任何（hé）一種衝壓件，所選的材料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產品，這是最基本也是最重要的選材要（yào）求。為此（cǐ），可用以下方法合理選材（cái）。

①試衝。根據以（yǐ）往的生產經驗及可能條件，選擇幾種基本能滿（mǎn）足衝壓（yā）件使用要求的板料進行試衝，最後選擇沒有（yǒu）開（kāi）裂或皺折（shé）的、其廢品率低的一種。這種方法結果比較直觀，但帶有較（jiào）大的 盲（máng）目性。

②分析與對（duì）比。在分（fèn）析衝壓變形性質的基礎上，把衝壓成型時的最大變形程度與板料衝壓成型性能所允許采用的極（jí）限變形程度進行對比，並以此作為（wéi）依據（jù），選取適（shì）合於該種零件衝壓工藝要求的板（bǎn）材。

另外，同一種牌號或同一厚度的（de）板材（cái），還有（yǒu）冷軋和熱軋之分。我（wǒ）國（guó）國（guó）產板材中（zhōng），厚板( t>4mm)為熱軋（zhá）板，薄板（bǎn）（t<4mm）為冷（lěng）軋板（也有熱軋板）。與熱軋板相（xiàng）比（bǐ），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（bǎn）的厚度（dù）、材料的厚度均可以（yǐ）用t來表示（shì）。)

(3)按經濟（jì）性要求（qiú）合理選材

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

★衝壓模具的（de）分類

衝壓模具的分類，一般（bān）我們可（kě）以簡單的把它分為兩種，即工程模和連續模（mó）；

工程模（mó）又可（kě）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（zuò）用；

工程模：也稱為“單工（gōng）序模”，是指在衝壓的一次行程中，隻能完成（chéng）一個衝壓工序的模具（jù）。這一工程打完了之後，需（xū）要人工或用機械手把產品從模具裏麵取出來，然後放到下一站（zhàn）的模具裏麵（miàn）繼續生產，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）具維修起來簡單，但生產（chǎn）起來費（fèi）時費（fèi）力，需要花費較多的人工和時間成本，產品報廢率（lǜ）較高。

複合模（mó）：常見的複合模具結構有有複合下料、複合拉伸（shēn）等，這種模（mó）具結構（gòu）和別的工程模結構略有（yǒu）不（bú）同。其凸模(也稱為公模（mó）或衝頭)設計在下模，其它幾塊模板依（yī）次是下夾板(固定凸模（mó）衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫)，上（shàng）模依次是母模(或刀口)、內脫（tuō）板和上墊板構成（chéng），內脫使用等高（gāo）套（tào）筒掛在上墊板上麵，然後用打杆或（huò）彈簧頂著。比（bǐ）如用來下料的複合模，其內脫一般脫出來母模0.50mm即可（kě），不可以低於母模，要不然母模刀口（kǒu）容易崩掉或者不脫料。內（nèi）脫的力量要足夠大，才能把產品從母模裏麵頂出來，一般如果材料比較厚的話，我們上（shàng）麵（miàn）裝的是氮氣彈簧。

連續模：也稱“級進模（mó）”，是指在衝壓的一次行程過程中（zhōng），在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上衝壓工序的模具（jù），這種模（mó）具維修難度較大，需要經驗豐富的鉗工師（shī）傅來（lái）操作，但是生產起來效率很高，打（dǎ）得速度快的話一個小時可以生產上千個產品，節（jiē）省人工和時（shí）間成（chéng）本，產品報廢（fèi）率較低。

★彈簧的壓縮量和計算

在一套衝（chōng）壓模具中，需要用到比較（jiào）多的彈性材料，其中包括各種不同規格的（de）彈簧、優力膠、氮氣彈簧等，按照不同的需要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁（biǎn）線（xiàn）彈簧（huáng）就可以了，比如棕色彈簧，也稱為咖啡色彈簧；如果力量不夠就加氮氣（qì）彈簧，當然成本要高一點；優力（lì）膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平（píng）麵（miàn）度用。

拉深模具用（yòng）優力膠非常不錯，當然（rán）也（yě）可（kě）以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等（děng）一般用線簧或黃色彈簧，隻要可以（yǐ）脫料（liào）、不把產（chǎn）品頂出印子（zǐ）、頂變形就（jiù）好了。優力膠的特點就是（shì）力量比較均衡，然而其壽命比較短，生產一段時間（jiān）就可能裂掉了、不行了、萎掉了，因此一般（bān）比較少用（yòng），通（tōng）常比較常用（yòng）氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。

彈簧包（bāo）括（kuò）扁線彈簧、線（xiàn）簧等（děng），彈簧的目的就是脫料、壓料，彈簧（huáng）力度的大小，關係著模具生產是否順利、打出來的產（chǎn）品是否合格等。彈簧力量小（xiǎo）了，有可能會造成產品變（biàn）形、模具不脫料、產品（pǐn）不好從（cóng）模具裏（lǐ）麵拿出來、帶料，刀口、衝頭容易磨損等各種問題（tí）。

扁線彈簧一般按顏色劃（huá）分為：棕色（sè）、綠色、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（suō）量也不同。

有一個（gè）土方法可以計算彈簧的壓縮量，那（nà）是我剛進廠學模具（jù）不久，對模（mó）具還不怎麽懂，我師父教我的：事先測（cè）量一下彈（dàn）簧的總高度，再把彈簧放台虎鉗中，鎖（suǒ）死，然後用卡尺測量一下彈簧被（bèi）夾死之後剩下的長度，再用彈簧的總長度減去這個（gè）數（shù），再除以總長度即可，此方法任何（hé）彈簧通用，比（bǐ）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（guǒ）等於（yú）0.24，這就是它的壓縮量。

彈簧按照不同生產（chǎn）次數，比如100萬次、50萬次、30萬次，壓縮（suō）量選的越大，彈簧壽命越短，模具（jù）壽命也就越短（當然彈簧打壞了是（shì）可以換的），模具生產（chǎn）一段時間可能彈簧就沒力了，質量差一點（diǎn）的彈簧還有可能（néng）斷在模具裏麵。一般按照30萬次（cì）來計算彈簧的（de）壓縮量，也就（jiù）是（shì）說模具打30萬次彈簧可能就沒力了，當然一般的（de）衝壓模（mó）具壽命都沒那麽長，也可以按最（zuì）大壓縮量來計算，按最大壓縮量來（lái）計算的（de）話，隻能保證彈簧不打爆在模具裏麵（miàn）。模具壓得死一（yī）點，對產品平麵度也有好處。

具體的壓縮量如下表：

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

最（zuì）大（dà）壓縮量（liàng）（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（dù）乘以彈簧的最大壓縮比，例如棕色彈簧，長（zhǎng）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（xià）去14個（gè）毫米，它的最大（dà）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，還有可能打斷在模具裏麵，或（huò）模具打爆，衝床壓不（bú）下去等。

模具組（zǔ）立之前，也（yě）就是裝模之前，必須先（xiān）計算一（yī）下彈簧的壓縮量是（shì）否合適，這樣在試模的時候才（cái）不用擔心模具會出問題、打爆等。