​五金衝壓模具設（shè）計之若幹經驗之談！

★衝壓模具的（de）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。是指利用固定在衝床或壓力機上的模具（jù）對金屬或（huò）非金屬板材施加一定的壓力，使材料產生分離或成型，從（cóng）而獲得一定（dìng）尺寸要求、外觀質量合（hé）格的零件的壓力加工方法。模具分為很多種，我這裏主要是針對我熟悉的五金衝（chōng）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，精度符合要求，材料（liào）利用率高，操作簡單、工人勞動強度低，對操作工人（rén）技術（shù）要求不高，一般人隻要一進（jìn）來，跟著別人（rén）學習操（cāo）作一兩天，很快就能上（shàng）手，有的（de）甚至不用一兩天，幾分鍾就能學會。如果是產線主機手，要學會操作衝床、送（sòng）料機、整平機、拆（chāi）模架模等，都是一些很簡單的活，有（yǒu）力氣、肯吃苦耐勞就行。

平時注意安全不要隨便往模具裏（lǐ）麵放任何（hé）的東西在裏麵，扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放（fàng）模具裏邊，有模修來修過模具(專業術語：修（xiū）模)之後，你打之前就要看好了，看他們有沒有把東西忘（wàng）記在模具裏麵，當然一般（bān）模修是不會犯這樣的錯誤的，不（bú）過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者（zhě）把（bǎ）身上（shàng）手上哪裏傷（shāng）著了，幹這個切記注意安全，一不小心模具裏麵東西忘記拿出（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。

有時候叉車叉模具的時（shí）候，沒叉（chā）好，模具掉下來了，這個時候千萬別用手去扶，讓遠一點，模（mó）具（jù）摔壞（huài）了（le）沒事，別把人砸到了；天車吊模具的時候也要注意離模具（jù）遠一點，小心模（mó）具晃過來碰著了就不好了。

搞模（mó）具這行、或與（yǔ）模（mó）具（jù）打交道經常容易（yì）出（chū）事，新人進廠特別要注意這些安全（quán）事項。

★衝壓模具的結（jié）構介紹

衝壓模具的結構、衝模的結（jié）構，模具結構大同小異，根據不同的產品特點及需求設（shè）計相應的模具，不同的模具結構，它的（de）功能也不同，生產出來的產品也不（bú）同，總的來說有簡單的，有複雜的。但是不（bú）管結構怎麽複雜，它的基本結構是不變的，無外乎是（shì）若幹個（gè）模板、入塊和標準件。

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

一般的衝壓模具結構，具體的模板從上到下（包括代碼編號）是：

上模的模板有（yǒu）：

上托板，上（shàng）墊（diàn）腳（jiǎo），上模座（UPU），上（shàng）墊（diàn）板（UBU），上夾板（PHU）止擋板（PPS），脫料板（PSU）；

下（xià）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（mó）板：

上蓋板（CVU），擊出板，上模板，下脫料（liào）板，下止擋板，下夾板，公模，母模（mó）等（děng）；

一些模具零（líng）件有：

上模的（de）入子，入塊：夾板入塊、脫料板入（rù）塊、衝（chōng）頭（tóu）等；

下模的入子，入塊：下模入塊、下（xià）模刀口等；

標準件：彈簧、六（liù）角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊片（piàn）、兩（liǎng）用（yòng）銷、頂料銷等；

非（fēi）標準件：外定位、內定位、節距定位、外（wài）限位柱、內限位柱（zhù）等；

★衝壓模具的編號

衝壓模具編（biān）號，一般是這樣寫的（de）（舉例）：

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

連續模：90-KNMF0125SAA，90-KNMF0125SBB

後麵（miàn）的RAH，R代表工程模，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（huò）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，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（rú）果F代表2010年（nián），那麽（me）2010年生產的模具F0125可以簡稱：125模具，接下來（lái）2011年生產的模具，則是G開頭，此時你（nǐ）再（zài）說125模具，那（nà）別人多半以（yǐ）為是G0125模具（jù）了。

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

如果這個連續模有兩段的話，則在（zài）90-KNMF0125SAAPHU編號後麵用A和B來說明，那麽第一段的夾板應該是（shì）90-KNMF0125SAAPHUA，第（dì）二段90-KNMF0125SAAPHUB，夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

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

關於其它的編號，這裏沒有解釋到的，簡單做一下說明：

一套（tào）完整的衝壓模具結構從上到（dào）下應該（gāi）是：

加工代（dài）號

模板

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（shàng）墊（diàn）腳 PS2 下脫（tuō）料板 GD：大磨床 UPU 上模座 PH2 下（xià）夾板 WC：線切（qiē）割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E：放電 PHU 上夾（jiá）板 PHP 夾板入塊 Y：外發 PPS 止擋板 UDP 上模板（bǎn）入塊（kuài） HT：熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L：車床 AXD 上模板入塊 D：搖（yáo）臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊（kuài） LBD 下墊板 － － LPD 下模座 － － B2D 下墊腳 － － B1D 下托板 － －

“－”代（dài）替的表示這個編號不常見或（huò）很少用到

★衝壓常用材料及選用（yòng）

衝壓所用材料的性（xìng）質與衝壓生產的關係非常密切，其性質直接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使（shǐ）用壽命，還影（yǐng）響組織均衡生產和衝壓件生產成本（běn）。

在選定衝壓件的材料時，不僅要考慮使用性（xìng）能，還應滿足衝（chōng）壓加工和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基本要求（qiú）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（liào）應具有良好的衝壓成型性（xìng）能，即應有良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形性，否則產品容易產生變形、破裂（liè）等，造成修（xiū）模的困難。對於分離工序，則要求材料具有一定的塑性。

2、具有較高的表麵質量

材料（liào）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（yì）擦（cā）傷模（mó）具，製件的表麵質量也好。

3、材料的厚（hòu）度公差應符合國（guó）家標準

因（yīn）為一定的（de）模具間隙僅（jǐn）適用於一定厚度範（fàn）圍的材料，若材料厚度公差太大；不僅直接影響（xiǎng）製件的質量，還可（kě）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（chà）過大而引起模具或（huò）壓力機的損壞。

衝壓常用材料及選用

1、衝壓（yā）常用材料

衝壓生產中最常用的材料是（shì）金屬材料（包括黑色金屬和有色金屬），但有時也用非（fēi）金屬材（cái）料。其中黑色（sè）金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電工矽（guī）鋼等；有色金屬主要有純銅、黃銅、青銅、鋁等；非金屬材料有（yǒu）紙板（bǎn）、層壓板、橡膠板、塑料板、纖維板和雲母等。

衝壓用（yòng）金屬材料（liào）的供應狀態一般是各（gè）種規（guī）格的板料和帶料。板料可用（yòng）於工程模的生產，帶料（卷料）用於連續模的生產，也可以用於工程模（mó）的生產。板料的尺寸較大，可用於大型零（líng）件的衝壓，也可以將板料按排樣尺（chǐ）寸剪裁成條料後（hòu）用於中小型零件的衝壓；帶料（又稱卷料）有各種規格的寬度，展開長度可（kě）達幾（jǐ）十米，成卷狀（zhuàng）供應，適（shì）應於連續模大批量生產的自動送料。

關於各種材料的（de）牌號、規格（gé）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（yā）件的（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（lǐ）選材（cái）

所選（xuǎn）材料應能（néng）使衝（chōng）壓件在機器或部件（jiàn）中正常工作，並具有一定的（de）使用壽命。為此，應根據衝壓件的使用（yòng）條件，使所選材料滿足（zú）相應強度、剛度（dù）、韌性、耐蝕性和（hé）耐熱性等力方麵的要（yào）求。

(2)按衝壓工藝要求合理選材

對於任何一種衝壓件，所（suǒ）選的材料應（yīng）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（pǐn），這（zhè）是最基（jī）本也是最重要的選材要求。為此，可用以下方（fāng）法（fǎ）合理選材。

①試衝。根據以往的生產經驗及可能條件，選擇幾（jǐ）種基本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試（shì）衝，最後選擇沒（méi）有開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這種（zhǒng）方法結果比較直觀，但帶有較大的 盲（máng）目性。

②分析（xī）與對比。在分析衝壓變形性質的基礎上，把衝壓（yā）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限變形程度進行對比，並以此作（zuò）為依據，選取適合於該種零件衝壓工藝要求的板材。

另外（wài），同一種牌號或同一厚度的板材，還有冷軋和熱軋之分。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（rè）軋板）。與熱軋板（bǎn）相比（bǐ），冷軋板尺寸（cùn）精確，偏（piān）差小，

表麵缺陷少，光亮（liàng），內部組織致密（mì），衝壓性能更優。(注：t在模具中一般代表厚度，例如模板的厚度、材料的（de）厚度均可（kě）以用t來表示。)

(3)按經濟（jì）性要求合（hé）理選材

所選材料應在滿足使用性能及衝壓工藝（yì）要求的（de）前提下，盡量（liàng）價格低廉，來源方便，經濟性（xìng）好，以降低衝壓件的成本。

★衝壓模具的（de）分類

衝（chōng）壓模具的分類（lèi），一（yī）般我們可以簡單的把它（tā）分為兩種，即工（gōng）程模和連續模；

工程（chéng）模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等，下麵（miàn）簡單介紹一下這些模具的結（jié）構和作用；

工程模：也稱為（wéi）“單工序模”，是（shì）指（zhǐ）在衝壓的一次行程中，隻能完（wán）成一個衝壓工序的模具。這一工程打完了之後（hòu），需要人工或（huò）用機械手把產品（pǐn）從模具裏麵取出來，然後（hòu）放到下一站的模具裏（lǐ）麵繼續生產，直到模具的最（zuì）後一個工序打完，整個產品才算完成。這種（zhǒng）模具維（wéi）修起來簡單（dān），但（dàn）生（shēng）產起來費時費力，需（xū）要花費較多的（de）人工和時間成本，產品報廢率較（jiào）高（gāo）。

複合模：常見的複合模具結構有有複合下料、複合拉伸等，這種模具結構和（hé）別的工程模結構略有（yǒu）不同（tóng）。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在（zài）下模，其它幾塊模板（bǎn）依次是下夾板(固定（dìng）凸（tū）模衝頭)、下止擋（dǎng）板和下脫料板(外脫)，上模（mó）依次是母模（mó）(或刀口)、內脫板和上墊板構成，內（nèi）脫使（shǐ）用等（děng）高套筒掛在上墊板上麵，然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的複合模，其內脫一般脫出來母模0.50mm即可，不可以低於母模，要不然母（mǔ）模刀口容（róng）易崩掉或者不脫料（liào）。內（nèi）脫的力量要足夠大，才（cái）能把產（chǎn）品從（cóng）母模裏麵頂出來，一般如果（guǒ）材料比較厚的話，我們上麵裝的是氮氣彈（dàn）簧。

連續模：也稱（chēng）“級進模”，是（shì）指在衝壓（yā）的一次行程（chéng）過（guò）程中，在不（bú）同的工位上同時完成兩道或兩道以上衝（chōng）壓工序的模具，這（zhè）種（zhǒng）模具維修難度較大，需要經驗豐富（fù）的鉗工師（shī）傅來操作，但是生產起來效率很高，打得速度快的話一個小時可以生產上千個產品，節（jiē）省人工（gōng）和時間成（chéng）本（běn），產品（pǐn）報廢率較低。

★彈簧的壓縮量和計算

在一套衝壓模具中，需要用到比（bǐ）較多的彈性材料，其中包括各種不同規（guī）格的（de）彈簧、優力膠、氮氣彈（dàn）簧（huáng）等，按照不同的需要（yào）選用不同的彈性材料（liào）。像折彎、衝（chōng）孔一般用普通的扁（biǎn）線彈簧就可以了，比如棕色彈簧，也稱為咖啡色彈簧；如果力量不夠就加氮氣彈簧，當然成本要高一點；優力膠一般用於（yú）拉深模具、整形模具、或（huò）整平麵度（dù）用。

拉深模具用優力膠非常不錯，當然也可以選用氮氣彈（dàn）簧。其他（tā）的像頂料銷（xiāo）、浮塊、兩用（yòng）銷等一般用線簧或黃色彈簧（huáng），隻要可以脫料、不把產品頂出印子、頂變形就好了。優力膠（jiāo）的特點就是力量比較均衡（héng），然而其壽命比較短，生產一段（duàn）時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了，因此一般比較少用，通常比較常（cháng）用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用（yòng）的多。

彈簧（huáng）包括扁線彈簧、線（xiàn）簧等，彈簧的目的就（jiù）是脫料、壓料，彈簧力度的大小（xiǎo），關（guān）係著模具生產是否順利、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、模具不脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料（liào），刀（dāo）口、衝頭容（róng）易（yì）磨損等各種問題。

扁線彈簧一般按顏色劃分（fèn）為：棕色（sè）、綠色、紅色、藍色、黃（huáng）色，力量也依次（cì）減（jiǎn）弱，顏色不同，力量大小就不同，壓縮量也不同。

有一個土方法（fǎ）可以計算彈簧的壓縮量，那是我剛進（jìn）廠學模（mó）具不久（jiǔ），對模具還不怎麽懂，我師父教我的：事先測量一下彈簧的總高度（dù），再把彈簧放台虎鉗（qián）中，鎖死，然後用卡尺測量一下彈簧被夾（jiá）死之後剩下的長度（dù），再用彈（dàn）簧的（de）總長度減去這個數，再除以總長度即可，此方（fāng）法任何彈簧通用，比如棕色彈（dàn）簧長度為60mm，被虎鉗夾死後（hòu）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（jié）果等於0.24，這就是它的壓縮量。

彈簧按照不同生產次數（shù），比（bǐ）如100萬次、50萬次、30萬次，壓縮量選的越大，彈簧壽命越短（duǎn），模具壽命也就越短（當然彈簧打壞了是可以換的），模具（jù）生產一段時間可能彈簧就沒力了，質量（liàng）差一點（diǎn）的彈簧還有可能斷在（zài）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（huáng）可能就沒力了（le），當然一般（bān）的（de）衝壓模具壽命都沒（méi）那麽長，也可（kě）以按最大壓縮量來（lái）計算，按最大壓縮量來計算的話，隻能保證彈簧不打（dǎ）爆在模具裏麵。模具壓（yā）得死一點，對產品平麵度也有好處。

具體的壓縮量如下表：

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

最大（dà）壓（yā）縮量（這個彈簧可以壓下去多少），彈簧的最大壓縮量等於（yú）彈簧的（de）自由高度乘以彈簧的最大壓縮比，例如棕色彈簧，長度為60mm，那麽它的最大壓縮量為：60*24%約等於14，這根（gēn）彈簧最（zuì）大可以（yǐ）壓下去14個毫米，它的（de）最大行程是（shì）14個毫米，模具的（de）行程必須小於14個毫（háo）米，超過14個毫米，彈簧就可能會失效、變形，還有可能（néng）打斷在模具裏麵（miàn），或模具打爆，衝床壓不下去等。

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