​五金衝（chōng）壓模具設計之若幹經驗之談！

★衝壓模具的概（gài）念

衝壓（yā）模（mó）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（huò）壓力機上的模具對金屬或非金屬板材施加一定（dìng）的壓力，使材（cái）料產生分離或成型，從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓（yā）力（lì）加工方（fāng）法。模具分為很多（duō）種，我（wǒ）這裏（lǐ）主要是針對我熟悉的五金衝壓模（mó）具來講。

通過模具加工出（chū）來的產品，尺寸、外（wài）觀都基本一樣（yàng），沒什麽大的區別，因（yīn）為能快速成型，生產效率高，產品質量穩定，精度符合要求，材（cái）料利用率高，操作簡（jiǎn）單、工人（rén）勞動強度（dù）低，對操作工人（rén）技術要求不高，一般人隻要一進來（lái），跟著別人（rén）學習操作一兩天，很快（kuài）就能上手，有的甚至不用一兩天，幾分鍾就能學會。如果是（shì）產線主機手，要（yào）學會操（cāo）作衝床、送料機、整平機、拆模（mó）架模（mó）等，都是一些很（hěn）簡（jiǎn）單的（de）活（huó），有力氣、肯吃苦耐勞就行。

平時注意安全不要隨便往（wǎng）模（mó）具裏麵放任何的東西在裏（lǐ）麵，扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具裏邊，有模修來修過模具(專業術語：修模)之後，你打之前就要（yào）看好了，看他們有（yǒu）沒有把東西忘記在模具裏麵，當然一般模修是不會犯這樣（yàng）的錯誤（wù）的，不過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著了，幹這個切記（jì）注意安全，一不小心模具裏麵東西忘記拿出來了，衝床打下來就有可（kě）能把模（mó）具打（dǎ）壞（huài），萬一裏麵（miàn）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候，沒叉好，模具掉下來了，這個時候千萬別用手去扶，讓遠一（yī）點，模具摔壞（huài）了沒（méi）事，別把人砸到（dào）了；天車吊模具（jù）的時候也要注意（yì）離模具（jù）遠一點，小心模具晃過來碰（pèng）著了就（jiù）不好了。

搞模具這行、或與模具打交道經（jīng）常容易出事，新人進廠特（tè）別要（yào）注意這（zhè）些安全事項。

★衝壓模具的結（jié）構（gòu）介紹（shào）

衝壓（yā）模具的結（jié）構、衝模的結（jié）構，模具（jù）結構大同小異，根據不同的產品特點及需求（qiú）設計相應的模具，不同的模具結構，它的功（gōng）能也不同，生產出來的（de）產品也不同，總的來說（shuō）有（yǒu）簡單的（de），有複雜的。但是不管結構怎麽複雜，它的基本結（jié）構是不變（biàn）的，無外乎是（shì）若幹個模板、入塊和標準件。

模具一般是（shì）由若幹模板和零件（我們稱之為入塊、或入子（zǐ））還有（yǒu）標準件組裝而成。

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

上模的模（mó）板有：

上托板，上墊腳，上模座（zuò）（UPU），上墊板（bǎn）（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（diàn）腳，下托板（bǎn）；

其它的比較不常用的模（mó）板：

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

一些模具零件有：

上模的入子，入塊：夾板入塊、脫（tuō）料板入塊、衝頭等；

下模的入子（zǐ），入塊：下模入塊、下模刀口等；

標準件：彈簧、六角螺絲、止（zhǐ）付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套、等高套墊（diàn）片（piàn）、兩（liǎng）用（yòng）銷、頂料銷等；

非標準件：外定位、內定位（wèi）、節距（jù）定位、外（wài）限位柱、內（nèi）限位柱等；

★衝壓模具的編號

衝壓模具編號，一般（bān）是這樣寫的（舉例）：

工（gōng）程模：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（biǎo）總共有八套（從A-H，分別是RAH、RBH……RHH），A代表第一（yī）套；RAA或RBB代表鉚（mǎo）合模，比如鉚螺柱（zhù）、鉚彈片（piàn）等（děng）；

SAA、SBB中（zhōng）的S代表連續模，0125代表模具編號，前麵（miàn）的F代（dài）表年份，哪一年生產出來的模具，就用代表哪（nǎ）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可以簡稱：125模具，接下來2011年生產的模具，則是G開（kāi）頭（tóu），此時你再（zài）說125模具，那別人多半以為是G0125模具了。

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

如果這個連續模有兩段的話，則在90-KNMF0125SAAPHU編（biān）號後麵（miàn）用A和B來說明，那麽第一段的夾板應該是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（shì）到的，簡單做一下說明：

一套完（wán）整的衝壓模具結（jié）構從上到下應該是：

加工代號

模板

其（qí）它

編號 中文名稱 編號 中文名稱 M：銑床 U1U 上托板（bǎn） UDE 上模板 G：磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料（liào）板 GD：大磨床 UPU 上模座 PH2 下（xià）夾（jiá）板 WC：線切割 UBU 上（shàng）墊板 ?PUN 衝頭 W/E：放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y：外發（fā） PPS 止擋板 UDP 上模板入塊（kuài） HT：熱處理 PSU 脫料板（bǎn） PSP 脫料板（bǎn）入塊 L：車床 AXD 上（shàng）模板入（rù）塊 D：搖臂鑽（zuàn）床 DIE 下模板（bǎn） DPI 下（xià）模入（rù）塊 LBD 下墊板 － － LPD 下模座 － － B2D 下墊腳 － － B1D 下托板 － －

“－”代替的表示這個編號不常見或很少用到

★衝壓常用材料及（jí）選用

衝壓所用材料的性質（zhì）與（yǔ）衝壓生產的關係非常密（mì）切，其性（xìng）質直（zhí）接影響衝壓工藝設計、衝壓件質量和產品使用壽命，還（hái）影響組織均衡生產和（hé）衝壓件生產成本。

在選定衝壓件的材料時，不僅要考慮使用性能，還（hái）應（yīng）滿足衝壓加（jiā）工和後續工藝性能要（yào）求。衝（chōng）壓加工對材料的基本要求（qiú）如下。

1、具（jù）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（yīng）具有良好的衝壓成型性能，即應有（yǒu）良好的抗破（pò）裂性、良好（hǎo）的貼模性和定形（xíng）性，否則產品容易產生變形、破（pò）裂等，造成修模的困難。對於分離工序，則要求材料具有一定的塑性。

2、具有較高（gāo）的表麵質量

材料（liào）表（biǎo）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（pò）裂，不易擦（cā）傷模具（jù），製件的表麵質量也（yě）好。

3、材料的厚度公差應符（fú）合國家標（biāo）準

因為一（yī）定的模具間隙僅（jǐn）適用於一定厚（hòu）度範圍的材料，若材料厚度公（gōng）差太大；不僅直（zhí）接影響製件的質量，還可能導（dǎo）致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工序中（zhōng），有可能因厚度（dù）正偏差過大而引起模具或（huò）壓力機的損壞。

衝壓常用材料及選用

1、衝壓常用材料

衝壓生產中最常（cháng）用（yòng）的材料是金屬材料（包括黑色金屬和（hé）有色金屬（shǔ）），但有（yǒu）時也用非金屬材料。其中黑（hēi）色金屬主要（yào）有普通碳（tàn）素結（jié）構（gòu）鋼、優質碳素結構（gòu）鋼（gāng）、合金結構鋼、碳素（sù）工具鋼、不鏽鋼、電工矽鋼等（děng）；有色金屬主（zhǔ）要有純銅、黃銅、青銅、鋁等；非金屬材料有紙板、層壓板、橡膠板（bǎn）、塑料板、纖維板和雲母等。

衝壓用金屬材（cái）料（liào）的供應（yīng）狀態一般是各種規格的板料和帶料。板料可用於工程（chéng）模的生產，帶料（卷料）用於連續（xù）模的（de）生產，也可（kě）以用於工程模的生產。板料的尺（chǐ）寸較大，可（kě）用於大（dà）型零件的衝壓，也可以將板（bǎn）料按排樣尺（chǐ）寸剪裁成條（tiáo）料後用於中小型零件的衝壓；帶料（又（yòu）稱（chēng）卷料）有各種規格的寬度，展開長度可（kě）達幾（jǐ）十米，成卷狀供應，適應於連（lián）續模（mó）大批量生產的（de）自動送料。

關於各種材料的牌號、規（guī）格和性（xìng）能，可查閱有關手（shǒu）冊和標準。

2、衝壓材料的合理選用

衝壓材料（liào）的選用要考慮衝壓件的使（shǐ）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

所選材料應能使衝壓件在機器或部件（jiàn）中正常工作，並具有一定的使用壽命。為此，應根據衝壓件的使用（yòng）條件，使所選材料（liào）滿足相應強度、剛度、韌性、耐蝕（shí）性和耐熱性等力方麵的要求。

(2)按衝壓（yā）工藝（yì）要（yào）求合理選材（cái）

對於任何一種衝壓件（jiàn），所選的材料應能按照其衝壓工藝的要求，穩（wěn）定（dìng）地（dì）成形出不至於開裂或起皺的合（hé）格產品，這是最基本也是最重要的選材要求。為此，可（kě）用以下方法合理選材。

①試衝。根據以往的生產經驗及可能條件，選擇幾種基本能（néng）滿足衝壓件使用要求（qiú）的板料進行（háng）試衝，最後選（xuǎn）擇沒（méi）有（yǒu）開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這種方法結果比較直觀，但（dàn）帶有（yǒu）較大的 盲目性。

②分析與對比（bǐ）。在分析衝壓（yā）變形性質（zhì）的基礎（chǔ）上，把衝壓成型時（shí）的最大變形程（chéng）度與板料衝壓成型性能所允（yǔn）許采用的極限變形程度進（jìn）行對比，並以此作為依據，選取適合於該種零件衝壓（yā）工（gōng）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（zhá）和熱（rè）軋之（zhī）分。我國國產板材中，厚板( t>4mm)為熱軋板，薄板（t<4mm）為冷軋板（也有熱軋板）。與熱軋（zhá）板相比，冷軋板（bǎn）尺寸精確，偏差小，

表麵缺（quē）陷少，光亮，內部組織（zhī）致密，衝壓性能更優。(注（zhù）：t在（zài）模具中一般代表厚度，例如模板的厚度、材料的厚度均（jun1）可以用t來表示。)

(3)按經（jīng）濟性要求合理選材（cái）

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

★衝壓模具的分類（lèi）

衝壓模具（jù）的分類，一般我們可以簡單的把它分為兩種，即工程模和連續模；

工程模又可（kě）以分為複合模、拉伸模、鉚合模等，下麵簡單介紹一（yī）下（xià）這些（xiē）模具的結構和作用；

工程模：也稱為“單工序模”，是指在衝壓的一次行程中，隻能（néng）完成一個衝壓工序的模具。這一工程（chéng）打完了之後，需要人工或（huò）用機械手把產品從模具裏（lǐ）麵取出來，然後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（lái）簡單，但生產起來費時費力，需要花費較多的人工和時間成本，產品報廢率較（jiào）高（gāo）。

複合模：常見的複合模具（jù）結構有有複合下料、複合拉伸等，這種模具結構和別（bié）的工程模結構略有不同。其凸模(也稱為（wéi）公模或衝頭)設（shè）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（hé）下脫（tuō）料板(外脫)，上（shàng）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（miàn），然後（hòu）用打杆或彈簧頂著（zhe）。比如用來下料的複（fù）合模，其內脫一般脫出來母模0.50mm即可，不可以低於母模，要不然母模刀口容（róng）易崩掉或者不脫料。內脫的力量（liàng）要足夠大，才能把產品從母模裏（lǐ）麵頂出來，一般如果（guǒ）材料（liào）比較（jiào）厚（hòu）的話，我們上麵（miàn）裝的是氮氣彈簧。

連續模：也稱“級進模”，是指在衝壓的一次行程過（guò）程中，在不同的（de）工位（wèi）上同時完成兩道（dào）或兩（liǎng）道以上衝壓工序的模具，這（zhè）種模具維修難度較大，需（xū）要經驗豐富的鉗工師傅來操作，但是生產起（qǐ）來效率很高，打得速度快（kuài）的話一（yī）個小（xiǎo）時可以生產（chǎn）上（shàng）千個產品，節（jiē）省人工和時間成本，產（chǎn）品報廢率較低。

★彈簧（huáng）的壓縮量和計（jì）算

在一（yī）套衝壓模具中，需（xū）要用到比（bǐ）較（jiào）多的彈性材料，其中包括（kuò）各種不同規格的（de）彈簧、優力膠、氮氣彈簧（huáng）等，按照不（bú）同的（de）需要選用不同的（de）彈性材料。像折彎（wān）、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了，比如棕（zōng）色彈簧，也稱為咖啡色（sè）彈簧；如果力量不夠就加（jiā）氮氣彈簧，當然（rán）成本要高一點；優力膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵度用。

拉深模（mó）具用優力膠（jiāo）非常不錯，當然（rán）也可以選用氮氣彈簧。其他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等（děng）一般用線簧或（huò）黃色彈簧，隻（zhī）要可以脫料、不把產品頂出印（yìn）子、頂變形就好了。優力膠的特點就是力量比較均衡，然（rán）而其壽命比較短，生（shēng）產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了，因此一般比較少用，通常比較（jiào）常（cháng）用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。

彈簧包括扁線彈簧、線簧等，彈簧的目的就是（shì）脫料、壓料，彈簧力度的大小（xiǎo），關係（xì）著模（mó）具生產是否順利、打出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（mó）具不脫料（liào）、產品（pǐn）不好從模（mó）具裏麵拿出來、帶料，刀（dāo）口、衝頭容易磨損等各種問題。

扁線彈簧（huáng）一般按顏（yán）色劃分（fèn）為：棕色、綠（lǜ）色（sè）、紅色、藍色、黃色，力量也依次減弱，顏色不（bú）同，力（lì）量大小就不同，壓縮量也（yě）不同。

有一個土（tǔ）方（fāng）法可以計（jì）算彈簧的壓縮量，那是我剛進廠學模具（jù）不久，對模具還不怎麽懂，我師（shī）父教我（wǒ）的：事先測量一下彈簧的總高度，再把彈（dàn）簧放台虎鉗中（zhōng），鎖死，然後用卡尺測量（liàng）一下彈簧被夾（jiá）死之後剩下的長度，再用彈簧的（de）總（zǒng）長度減去這個數，再（zài）除以總（zǒng）長度即可，此方法任何彈簧通用，比如棕色彈（dàn）簧長度為（wéi）60mm，被虎鉗夾死後應該（gāi）還剩下45.6左右，然後你再用60減去（qù）45.6等於14.4，再用14.4除以（yǐ）60，結果等於0.24，這就是它的壓縮量。

彈簧按（àn）照不同生產次數，比如100萬次、50萬次、30萬次，壓縮量選的（de）越大，彈簧壽命（mìng）越短，模具（jù）壽命也就越短（當然彈（dàn）簧打壞了是可以換的），模具生產一段時間可能（néng）彈簧就沒力了，質量差一點的彈簧還有可能斷在模具裏麵。一般按（àn）照30萬次（cì）來計算彈簧的壓縮量，也就是說模具打30萬次彈簧可能（néng）就沒力了，當（dāng）然一般的衝壓模具壽命都沒那麽長，也可以按最大壓縮量來計算，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。模具壓得死（sǐ）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（cì） 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% 紅色彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色（sè）彈（dàn）簧 40% 45% 50% 58%

最大壓縮量（這個彈簧可以壓下去（qù）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（lì）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，這根彈簧最大可以壓下去14個毫米，它（tā）的最（zuì）大（dà）行程是14個（gè）毫米，模（mó）具的（de）行程必（bì）須小於14個毫米，超過14個毫米，彈簧就可能會（huì）失效、變形，還（hái）有可能打斷在模具裏麵，或模（mó）具打爆，衝床壓不下去等。

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