​五金衝壓模具設計之若幹經驗之談！

★衝壓（yā）模具的概念

衝壓（yā）模具，也稱衝模、五金模具、五金衝（chōng）壓模具，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金屬板材施加一定的壓（yā）力，使材料產生（shēng）分離或（huò）成型，從而獲得一定尺（chǐ）寸要求、外觀質量合格的零件的壓（yā）力（lì）加工方法。模具分為很多種，我這裏主（zhǔ）要是針對我熟悉的五金衝（chōng）壓模具來講（jiǎng）。

通過模具加工出（chū）來的產品，尺寸、外觀都基本一樣，沒什麽大的（de）區別，因（yīn）為能快速成型，生（shēng）產效（xiào）率高，產品質量（liàng）穩（wěn）定，精度符（fú）合要求，材料利用率高，操作簡單、工人勞動（dòng）強度低，對操作工人技術要求不高，一般人隻要一進來，跟著（zhe）別人學習操作一（yī）兩天，很快就能上手，有的甚至不用一兩天，幾（jǐ）分鍾（zhōng）就能學會。如果是產（chǎn）線主機手，要學會操作衝（chōng）床、送料機、整平機（jī）、拆模架（jià）模等，都是一些很簡單的活，有力氣（qì）、肯吃苦耐（nài）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、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏邊（biān），有模修來修過模具（jù）(專業術語：修模)之後（hòu），你打之前就要看好了（le），看（kàn）他們有（yǒu）沒有把東西忘記在模具裏麵，當然一般（bān）模修是不會犯這樣的錯誤的，不過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手上（shàng）哪裏傷著了，幹這個切記（jì）注意安全，一不小心模具裏麵（miàn）東西（xī）忘（wàng）記拿出來（lái）了，衝床（chuáng）打下來就有（yǒu）可能把模具（jù）打（dǎ）壞，萬一裏麵的東西要是（shì）飛出來了?，人有可能（néng）也會受傷。

有時候叉車叉模具的時候，沒叉好（hǎo），模具掉下（xià）來了，這個時候千萬別用手去扶，讓遠一（yī）點，模具摔壞了沒事，別把人砸（zá）到了；天車吊模具的時候也要注意離模具遠一點（diǎn），小心模具晃過來碰著了就不（bú）好了。

搞模具這行、或與模具打交道經常容易（yì）出事，新人進廠特（tè）別要注意這些安（ān）全事項。

★衝壓模（mó）具的結構介紹

衝壓模具（jù）的結構、衝模的結構，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，不同的模具結構，它的功能也不同，生產出來的產品也不同，總的來說有簡單（dān）的，有複雜的。但（dàn）是不（bú）管結構怎麽複雜，它（tā）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。

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

一般的衝壓模具結構，具體的（de）模板從上（shàng）到下（包（bāo）括代碼編號）是：

上模的模板有：

上托板，上墊腳，上模座（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，上模板，下脫料板，下止擋板（bǎn），下夾（jiá）板，公（gōng）模，母模等；

一（yī）些模具零件有：

上模的入子，入塊：夾板入塊、脫料板入塊、衝頭（tóu）等；

下模的入子，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、等高套、導柱、導套（tào）、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、內限位柱等；

★衝壓（yā）模（mó）具的（de）編號

衝壓模具編號，一般（bān）是這樣寫的（舉（jǔ）例）：

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

連續模：90-KNMF0125SAA，90-KNMF0125SBB

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

SAA、SBB中的（de）S代表（biǎo）連續模，0125代表模具編號，前麵（miàn）的F代表（biǎo）年份，哪一年生產出（chū）來的模具，就用代表哪一年的編號（hào）說明，如：F0125、G0125，如果F代表2010年，那（nà）麽2010年生產的模（mó）具F0125可以簡稱：125模具，接下來2011年生產的（de）模具，則是G開（kāi）頭，此時你再說（shuō）125模具，那別人多半以（yǐ）為是G0125模具了。

其它（tā）的比如上（shàng）夾板（PHU），編號則是90-KNMF0125SAAPHU，夾（jiá）板（bǎn）入塊90-KNMF0125SAAPHPA001；

如果（guǒ）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（me）第一段的夾板應該是（shì）90-KNMF0125SAAPHUA，第二段（duàn）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，這裏沒有解釋到的，簡單做（zuò）一下說明：

一套完整的衝壓模具結構從上（shàng）到下應（yīng）該是：

加（jiā）工代號

模板（bǎn）

其它

編號 中文名稱 編號 中文名（míng）稱 M：銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G：磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板 GD：大磨（mó）床（chuáng） 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（shàng）夾板 PHP 夾板入塊 Y：外發（fā） PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT：熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板（bǎn）入塊 L：車床 AXD 上模板入（rù）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 － － B1D 下托板 － －

“－”代替的表（biǎo）示這個（gè）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）與衝（chōng）壓（yā）生產的（de）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（chōng）壓件的材料時，不僅要考慮使用性能（néng），還應滿足衝壓加（jiā）工和（hé）後續工藝性能要求。衝（chōng）壓加工對材料的基本要求如下。

1、具（jù）有良好的衝壓成型性能

對（duì）於成型工序，比如拉伸、折彎、打段差、凸包等，材料應具有良（liáng）好的衝壓成型性能，即應有良（liáng）好的抗破裂性（xìng）、良好的貼模性和定形性，否（fǒu）則產品容易產生變形、破裂等（děng），造成修模的（de）困難。對於分離工序（xù），則要求材料具有一定的塑性。

2、具有（yǒu）較高的表麵質量

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

3、材料（liào）的厚度公差應符合國家標準

因為一定（dìng）的模具間隙僅適用於一定厚度範圍的材料，若材料厚（hòu）度公差太大；不僅直接影（yǐng）響（xiǎng）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（néng）因厚度（dù）正偏差過大而引起模具或壓（yā）力機的損壞（huài）。

衝壓常用材（cái）料及選用

1、衝壓常用（yòng）材料

衝壓生產中最常用的材料是金屬材料（包（bāo）括黑色金屬和有色金屬），但有（yǒu）時也用非金屬材料。其中（zhōng）黑色金屬主要有普通碳素結（jié）構鋼、優質碳素結構鋼（gāng）、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等（děng）；有色金屬主（zhǔ）要有（yǒu）純銅、黃銅（tóng）、青銅、鋁等（děng）；非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板、塑料板（bǎn）、纖維板和雲母等。

衝壓用金屬材料的供（gòng）應狀態（tài）一般（bān）是各種規格（gé）的板料和帶料（liào）。板（bǎn）料可用（yòng）於工程模（mó）的生產，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（yòng）於大型零件的衝壓，也可以將板料按排樣尺寸剪裁（cái）成條料後（hòu）用於中小型零件的衝壓；帶料（又稱卷料）有各種規格（gé）的寬度，展開長度可達幾（jǐ）十米，成卷狀供應，適應（yīng）於連續模大批量生產（chǎn）的自（zì）動送料。

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

2、衝壓材料的合理選用

衝壓材料的選用要考（kǎo）慮（lǜ）衝壓（yā）件的使（shǐ）用要求、衝壓工藝要（yào）求及經濟性等。

(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（bù）件中正常工作，並具有一定的使（shǐ）用壽命。為此，應根據衝壓件的使用條件，使所選材料滿（mǎn）足相應強度、剛度、韌性（xìng）、耐蝕性（xìng）和耐（nài）熱性等力（lì）方麵的要求。

(2)按衝壓工藝要求合理選材

對於任何一種衝壓件，所選的（de）材料應能按照其（qí）衝壓工藝的要求，穩（wěn）定地成形出不至於開裂或起皺（zhòu）的合格產（chǎn）品，這是最基本也是最重要的選材要求。為此，可用（yòng）以下方法合理選材。

①試衝（chōng）。根據以往的生產（chǎn）經驗及可能條（tiáo）件，選擇幾種基本（běn）能滿足衝壓件（jiàn）使用要求的板料進行試衝（chōng），最後選擇沒有開裂或（huò）皺折的、其廢品率低的一種。這種方法結果比較直觀，但帶有較大的 盲目性（xìng）。

②分析與對比。在分析衝壓（yā）變（biàn）形（xíng）性質的基礎上，把衝壓成型時的最大（dà）變形程（chéng）度與板料衝壓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（hé）於該（gāi）種（zhǒng）零件衝壓工（gōng）藝要求的板材。

另外，同一種牌號（hào）或同一厚度的板材，還有冷（lěng）軋和熱軋之分。我國國產板材中，厚板( t>4mm)為（wéi）熱（rè）軋板，薄板（bǎn）（t<4mm）為冷軋板（bǎn）（也有熱（rè）軋板）。與熱軋板相（xiàng）比，冷（lěng）軋板尺寸（cùn）精確，偏差小，

表麵缺陷少，光亮，內部組織致密，衝壓性能（néng）更（gèng）優。(注：t在模具中一般代表厚度，例如模（mó）板的（de）厚度、材料（liào）的厚度（dù）均可以用t來（lái）表（biǎo）示。)

(3)按經濟性要求合理選材

所（suǒ）選材料應在（zài）滿（mǎn）足使（shǐ）用性能及衝（chōng）壓工藝要求的前提下，盡量價格低廉，來源方便，經濟性好，以降低衝壓件的（de）成本。

★衝壓模具的分類

衝壓（yā）模具的（de）分（fèn）類，一般我們可以簡單的把它（tā）分為兩種，即工程模和連續模；

工程模又（yòu）可以分為複合模、拉伸（shēn）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（mó）：也（yě）稱為“單工序模”，是指（zhǐ）在衝壓的一次行程中，隻能完成一個衝壓（yā）工序的模具。這一工程打完了之（zhī）後，需要人工或用機械手把產品從模具裏麵取出來，然後（hòu）放到下一站的模具裏麵繼續生產，直到模具的最後一個工序打完，整個產品才算完成。這種模具維修起來簡（jiǎn）單，但生產起來（lái）費時費力，需要花費較多的人工和（hé）時間成本，產品報廢率較高。

複合模：常見的複（fù）合模具（jù）結構有（yǒu）有複合下料、複合拉伸等，這種模具（jù）結（jié）構和別的工程模結構略（luè）有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下模，其它幾（jǐ）塊模板依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和（hé）下脫料板(外（wài）脫（tuō）)，上模依次是母模(或刀（dāo）口)、內（nèi）脫（tuō）板和上墊板構成，內脫（tuō）使用等高套筒掛（guà）在上墊板上麵，然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下（xià）料的複合模，其內脫一般脫出來母模0.50mm即可（kě），不（bú）可（kě）以低（dī）於母模（mó），要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫（tuō）的力量要足夠大，才能把產品從（cóng）母模裏（lǐ）麵頂（dǐng）出來，一般如果材料比（bǐ）較厚的話，我們上麵裝的（de）是氮氣彈簧。

連（lián）續模：也（yě）稱“級進模”，是指在衝壓的一次行程過程（chéng）中，在不同的工位上同時完成（chéng）兩道（dào）或兩道以上衝壓工序的模具，這種模具維修難度較（jiào）大，需要經驗豐富的鉗工（gōng）師傅來操作（zuò），但是生（shēng）產起來（lái）效率很高，打得（dé）速度（dù）快的話一個小時（shí）可以生產（chǎn）上千個產品，節省人工和時間成本，產品報廢率（lǜ）較低。

★彈簧的壓縮量和計算

在一套衝壓模具中，需要用到比較（jiào）多的彈性材料，其中包括各種（zhǒng）不同規格的彈簧、優（yōu）力膠、氮氣彈（dàn）簧等，按照不同的需要選用（yòng）不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了（le），比如棕色彈簧，也稱為咖啡色彈（dàn）簧；如果力量不（bú）夠就加氮氣彈簧，當然成本要高一點；優力膠一般用於拉深模具（jù）、整形（xíng）模（mó）具、或整平麵度用。

拉深模具用優力膠非常不錯，當然也（yě）可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用（yòng）銷等一（yī）般用線簧或黃色彈簧，隻要可以脫料、不把產品頂出（chū）印子、頂變形就好了。優力膠的特點就是力量比較均衡，然而其壽命比較短，生產一段時間就可能裂掉（diào）了、不（bú）行了、萎掉（diào）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（huáng）包括扁線彈簧（huáng）、線簧等，彈簧的目（mù）的就（jiù）是（shì）脫料、壓料（liào），彈（dàn）簧力度的大小，關係（xì）著模（mó）具生產是否順利、打（dǎ）出來的產品是否合格（gé）等。彈簧力量小了，有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料，刀（dāo）口、衝頭容易磨（mó）損等各種問題。

扁線彈（dàn）簧一般按（àn）顏色劃（huá）分為：棕色、綠色、紅色、藍色、黃（huáng）色，力量也（yě）依次減弱，顏色不同，力量大小就（jiù）不同，壓縮量也不同。

有一個土方法可以計算彈簧（huáng）的壓縮量，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：事先測量一下彈（dàn）簧的總高度，再把彈簧放台虎鉗中，鎖死，然後用卡尺測量一下彈簧被夾死（sǐ）之後剩下的長度，再用彈簧的總長度減去（qù）這個數，再除以總長度（dù）即可，此方法任何彈簧（huáng）通用，比如棕色彈簧（huáng）長度為60mm，被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右，然後你再用（yòng）60減去45.6等於14.4，再用14.4除以60，結（jié）果等於0.24，這就是它的壓縮（suō）量。

彈簧按照（zhào）不同生產次數，比如100萬次、50萬次、30萬次（cì），壓縮量選的越大（dà），彈簧壽命越短，模具壽命也就越短（duǎn）（當（dāng）然彈簧打（dǎ）壞（huài）了是可以換的），模具生產一段時間可能彈（dàn）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（yī）般按照30萬次來計算彈（dàn）簧的壓縮量（liàng），也就是（shì）說模具打30萬次彈簧可能就沒（méi）力（lì）了，當然一般的衝壓模具壽命（mìng）都沒那麽長，也可以按最大壓縮量來計算，按最大壓縮量來計（jì）算（suàn）的話，隻能保證彈簧不（bú）打爆在模具裏麵。模具壓得（dé）死一點，對產品平麵（miàn）度也有好處。

具體的壓縮（suō）量如下表：

顏色 100次 50萬次 30萬次 最大（dà）壓（yā）縮量 棕色彈簧 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（dàn）簧（huáng） 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%

最（zuì）大壓縮量（這個彈簧可以（yǐ）壓下去多少（shǎo）），彈簧的最大壓縮量等（děng）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（me）它的最大（dà）壓縮（suō）量為（wéi）：60*24%約（yuē）等（děng）於14，這根彈簧最大可以壓下去14個毫米，它（tā）的最大行程是14個毫米，模（mó）具的行程必須小於14個毫米，超過14個毫（háo）米，彈簧就可能會（huì）失效、變形，還有可能打（dǎ）斷在模具裏麵，或（huò）模具打爆，衝床壓不下去等。

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