​五金衝（chōng）壓模具設計之若幹經驗之談！

★衝壓模具的概念

衝壓模具，也稱衝模、五金模具、五金（jīn）衝壓模具，意思差不多都是一樣的。是指利用固（gù）定在衝（chōng）床或壓力機上的模具對金屬或非金屬板材施加一定的壓力，使材料產生分離或成型，從而獲得一定（dìng）尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力（lì）加工方法。模具分（fèn）為很多（duō）種，我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來講。

通過模（mó）具加工出來的產品，尺寸、外觀都基本一樣，沒什麽大的區別，因為能快（kuài）速成型，生產效率高，產品質量穩定，精度（dù）符合要求，材料利用率高，操作簡單、工人勞動強度低，對操作工（gōng）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（néng）上手，有的甚至不用一（yī）兩天，幾分鍾就能學會。如果是產線主機手，要學會操作衝床（chuáng）、送料機、整平機、拆模架模等，都是一些很簡單的活，有（yǒu）力氣、肯吃苦耐勞就行。

平（píng）時注意安全不（bú）要隨便往模具裏麵放任何的東西在裏（lǐ）麵，扳手啊、剪刀啊、其它工具（jù）等不要放模具裏邊，有模修來修過模具(專業術語：修模)之後，你打之前就要看好了，看他們（men）有沒有把東西忘記在模具裏麵（miàn），當（dāng）然一般模（mó）修（xiū）是（shì）不會犯這樣的錯誤的，不過你也要注意一下。別把（bǎ）模具打壞了、或者把（bǎ）身上手上哪裏傷著了，幹這個切記注意安全（quán），一不小心模具裏麵東西忘記拿（ná）出來了，衝床打下來就有可能把模具打壞（huài），萬一裏（lǐ）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（jù）掉下來了，這個時候千（qiān）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（tiān）車吊模（mó）具的時候也要（yào）注意（yì）離模具遠一點，小心模（mó）具晃過來（lái）碰著了就不好了（le）。

搞模具這行、或（huò）與模具打交道（dào）經常容易出事，新人（rén）進廠特別要注意這些安全事項。

★衝壓模具的結構介紹

衝壓模具的（de）結構、衝模（mó）的結構，模具結構大同小異，根據不同的產（chǎn）品（pǐn）特點及（jí）需求設計相應的模（mó）具，不同的模具（jù）結（jié）構，它的功能也不同，生產出來的產品也不同，總的來（lái）說（shuō）有簡單的，有複雜的。但是不管結構（gòu）怎麽（me）複雜，它的（de）基本結（jié）構是不變的，無外乎是若幹個模板、入塊和標（biāo）準件。

模具（jù）一般是由若幹模板和零件（我們稱之為入塊（kuài）、或入子）還有標準件（jiàn）組裝而成。

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

上模的模板有（yǒu）：

上托（tuō）板，上墊腳，上（shàng）模座（UPU），上墊板（UBU），上夾（jiá）板（PHU）止擋板（PPS），脫（tuō）料板（PSU）；

下（xià）模的（de）模板有（yǒu）：

下模板（DIE），下墊（diàn）板（LBD），下模座（LPD），下墊（diàn）腳，下托板；

其它的比較不常用的模板（bǎn）：

上（shàng）蓋（gài）板（bǎn）（CVU），擊出板，上模板，下脫料板，下（xià）止擋板，下夾板，公模，母模等；

一（yī）些模（mó）具零件有：

上模的入子，入塊（kuài）：夾（jiá）板入塊、脫料（liào）板入塊（kuài）、衝頭等；

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（fù）螺絲、線簧（huáng）、等高（gāo）套（tào）、導柱、導套、等高套墊片、兩（liǎng）用銷、頂料銷等（děng）；

非標準件：外定位、內定位、節距定位、外限（xiàn）位柱、內限位柱等；

★衝壓模具的編號

衝壓模具編號，一般是這樣寫的（舉例）：

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

連續模：90-KNMF0125SAA，90-KNMF0125SBB

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

SAA、SBB中的S代表連（lián）續模，0125代表模具編號，前麵的F代表年份，哪一年生（shēng）產出來的模具，就用代表哪一年的編號說明，如：F0125、G0125，如果F代表2010年，那（nà）麽2010年生產的模具F0125可以（yǐ）簡稱：125模具，接下來2011年生（shēng）產的模具，則是G開頭，此時你再說125模具，那別人多半以為是（shì）G0125模具了。

其（qí）它（tā）的比如上（shàng）夾板（PHU），編號則是90-KNMF0125SAAPHU，夾板（bǎn）入塊90-KNMF0125SAAPHPA001；

如（rú）果這（zhè）個連續模有兩段的（de）話，則在90-KNMF0125SAAPHU編號後（hòu）麵用A和B來說明，那麽第一段的夾板應該是（shì）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（de）編號（hào），這裏沒有解（jiě）釋（shì）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（yīng）該是：

加（jiā）工代號（hào）

模板

其它

編號 中文名（míng）稱 編號 中文名稱 M：銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G：磨床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板（bǎn） GD：大磨床（chuáng） UPU 上模座（zuò） PH2 下夾板 WC：線切割 UBU 上墊板（bǎn） ?PUN 衝頭（tóu） W/E：放電（diàn） PHU 上夾板 PHP 夾板（bǎn）入（rù）塊 Y：外發 PPS 止擋板 UDP 上模板入塊 HT：熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入（rù）塊 L：車床 AXD 上模板入塊 D：搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊（kuài） LBD 下墊板 － － LPD 下模座（zuò） － － B2D 下墊腳 － － B1D 下托板 － －

“－”代替（tì）的表示這個編號不常見或很少用到

★衝壓常用材（cái）料及選用

衝壓所用材料的性質與衝壓生產（chǎn）的關（guān）係非常（cháng）密切，其性質直接影（yǐng）響衝壓工藝設計（jì）、衝壓件質量和產品使（shǐ）用壽命，還影響組織均（jun1）衡生產和衝壓件生產成本。

在選定衝壓件的材料時，不僅要考慮使用性（xìng）能，還應滿足衝壓加工和（hé）後（hòu）續工藝性能要求。衝壓加（jiā）工對材料的（de）基本要求如下。

1、具有良（liáng）好的衝壓成型性能

對於（yú）成型工序（xù），比如拉伸、折彎、打（dǎ）段差（chà）、凸包等，材（cái）料應具有良好（hǎo）的衝壓成型性能，即應有良好（hǎo）的抗破裂性、良好的貼模性和定形性（xìng），否則產品容易產生變形、破裂等，造成修模的困難。對於（yú）分離工序，則要求材料具有一定（dìng）的塑性。

2、具（jù）有較高的表麵（miàn）質量

材料（liào）表麵應（yīng）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（yì）擦傷模具，製件的表麵質量也好。

3、材料的厚度公差應（yīng）符合國家標準

因為一定的模具間隙僅適用於（yú）一定厚度範圍的材料，若材料厚（hòu）度（dù）公差太大；不僅（jǐn）直接影響製件（jiàn）的（de）質量，還可能導致廢品的出現。在校正彎曲、整形等工（gōng）序中，有可能因厚度（dù）正偏差過大而引（yǐn）起（qǐ）模具或壓力機的（de）損壞。

衝壓（yā）常用材（cái）料及選用

1、衝壓常用材料

衝壓生產中最（zuì）常用的材料是金屬材料（包括黑色金屬和有色金屬），但有（yǒu）時也用非金屬材料。其（qí）中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼、優質碳素結構（gòu）鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電（diàn）工矽鋼等；有色金（jīn）屬主要有純銅（tóng）、黃銅、青銅、鋁等；非金屬材（cái）料有紙板（bǎn）、層壓（yā）板、橡膠（jiāo）板、塑料板、纖維板和雲（yún）母等。

衝壓用金屬材料（liào）的供（gòng）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（chǎn），帶料（卷料（liào））用於連（lián）續模的生產，也可以用於工程（chéng）模（mó）的（de）生產。板料（liào）的尺寸較大，可（kě）用於大型零件的衝壓，也可（kě）以將板料按排（pái）樣尺寸剪裁成條料後用於中小型零件（jiàn）的衝壓；帶料（又稱卷料（liào））有各種規（guī）格的寬（kuān）度，展開（kāi）長度可（kě）達幾十米，成卷狀供（gòng）應，適應於連續模大批量生（shēng）產的自動送料。

關於各種材料的牌號、規格和（hé）性能，可查閱有關手冊（cè）和標準。

2、衝壓材（cái）料的合理選用

衝壓材料的選用（yòng）要考慮衝壓（yā）件的使（shǐ）用要求（qiú）、衝壓工藝要求及經濟性（xìng）等。

(1)按衝壓件的使（shǐ）用要求合理選材

所選材料（liào）應能使衝（chōng）壓件在機器或部（bù）件中正（zhèng）常工作，並具（jù）有一定的使用壽命。為此，應根據衝壓件的使用條件，使所選材料滿足（zú）相應強度、剛度（dù）、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

對於任何一種衝壓件，所選的材料（liào）應能按照其衝壓工藝的（de）要（yào）求，穩定地成形出不（bú）至於（yú）開裂或起皺的合格產品，這是最基本也是最重要的選材要求。為此，可用以下（xià）方法合理選材。

①試衝。根據以往的生產經驗及可能條件，選擇幾種基本能滿足衝壓（yā）件使用要求的板料進行試衝，最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢品率低（dī）的一種。這種方法結（jié）果比較直觀，但帶有較大的 盲目性。

②分析（xī）與（yǔ）對比。在分析衝壓變形性質的基礎上（shàng），把衝壓成型時的（de）最大變形程度與板料衝壓成型（xíng）性能所允許（xǔ）采用的極限變形程度進行對比，並以此作為依據，選取適合於該種（zhǒng）零件衝壓工藝要（yào）求的板材。

另（lìng）外，同一（yī）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（wéi）熱軋板，薄板（t<4mm）為冷軋板（也有熱軋板）。與熱軋板相比，冷軋板尺寸精確，偏差小，

表麵缺陷少（shǎo），光亮，內部組織致密，衝壓性能更優。(注：t在模（mó）具中一般（bān）代表厚度，例如模板的厚度（dù）、材料的厚度均可以用（yòng）t來表示。)

(3)按經濟性要（yào）求合理選材

所選材料應在滿足（zú）使用性能及衝壓工藝要求的前提下，盡量價格低（dī）廉，來源方便，經濟性好，以降（jiàng）低衝壓（yā）件的成本。

★衝壓模具的分類（lèi）

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

工（gōng）程模又可以分為複合模、拉伸模、鉚合模等，下（xià）麵簡（jiǎn）單介紹一（yī）下這些模具的結構和作用；

工（gōng）程模：也稱為“單工序（xù）模”，是指在衝壓的（de）一次行程中，隻能完成一個（gè）衝壓工序的模具。這一工程打完了之後，需要（yào）人工或用機械手把（bǎ）產品（pǐn）從模具裏麵取出來，然後放到下一站的模具裏麵繼續生產，直到模具的（de）最後一個（gè）工序打完，整個產品才算完成。這種模具維修起來簡（jiǎn）單，但生產起來費時費力，需要花（huā）費較多的人工和時間成（chéng）本，產品報廢率較高。

複合模：常（cháng）見（jiàn）的複合模具結構有有複合下料、複合（hé）拉伸等，這種模具結構和別的工程模結構略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下（xià）模，其它幾塊模（mó）板依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止（zhǐ）擋板和下脫料板(外脫)，上（shàng）模依次是（shì）母模(或刀（dāo）口)、內脫（tuō）板和（hé）上墊板構成，內脫使用等高套（tào）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（mó），其內脫一般脫出來母（mǔ）模0.50mm即可，不可（kě）以低於母模，要不然母模刀口（kǒu）容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大，才能把產（chǎn）品從母模裏麵頂出來，一般如果材料比較厚的話，我們上麵裝的是氮氣彈簧。

連續模：也稱“級進模”，是指在衝（chōng）壓的一次行程過程中，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，這種模具維修難度（dù）較大，需要經驗豐富的鉗工師傅來操作，但是生產起（qǐ）來效率（lǜ）很高，打得速度快的話一個小時可以生產（chǎn）上千個產（chǎn）品，節省人工和時間成本，產品報廢率較低。

★彈簧的壓縮量和計（jì）算

在（zài）一套衝壓模具中，需要用到比較（jiào）多的（de）彈性材（cái）料，其中包括各（gè）種不同規格的彈簧、優力膠、氮氣彈簧等，按（àn）照不同的需要選用不同的彈（dàn）性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了，比如棕色彈簧，也稱為（wéi）咖啡色彈簧；如果力量不夠就加氮（dàn）氣彈簧，當然成本要高（gāo）一點；優力（lì）膠一（yī）般用於拉深模具、整形模具、或整平麵度用。

拉深模具用優力膠（jiāo）非常不錯，當然也可以選用氮氣彈簧。其（qí）他的像頂料銷、浮塊、兩用銷等一般用（yòng）線簧或黃色彈簧，隻要（yào）可以脫料、不把產（chǎn）品頂出印子、頂變形就好了。優力膠的特（tè）點就是力量比較均衡，然而其壽命比較短，生產一段時（shí）間就可能裂掉了、不行了、萎掉了，因此一（yī）般（bān）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。

彈簧包括扁線彈簧、線簧（huáng）等，彈簧的目的就是脫料、壓料，彈簧力度的大小，關係著模具生產是否順利（lì）、打出來的產品是否合格等。彈簧力量小了（le），有可能會造成產品變形、模具不脫料、產品不好從模具裏（lǐ）麵拿（ná）出（chū）來、帶料，刀口、衝頭容易磨損等各種問題。

扁線彈簧一（yī）般按顏色劃分為（wéi）：棕色、綠（lǜ）色、紅色、藍色、黃色（sè），力量也依次減弱，顏色不同，力量大小就不同，壓縮量也不同（tóng）。

有一個土方法可以計算彈（dàn）簧的壓（yā）縮量，那是我剛進廠學模具不久，對模具還不怎麽懂（dǒng），我師父教我的：事（shì）先測量一下彈簧的總高度，再（zài）把彈簧放台虎鉗中，鎖死，然後（hòu）用（yòng）卡尺測量（liàng）一下彈簧被夾死之後剩下的長度，再（zài）用彈簧的（de）總長度（dù）減去（qù）這個數，再除以總長度即可，此方法任何彈簧通用，比（bǐ）如棕色彈簧長度為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45.6等於14.4，再用14.4除以60，結果等於0.24，這（zhè）就是它的壓縮量。

彈（dàn）簧按照不同（tóng）生產次數，比如100萬次、50萬次、30萬次，壓縮量選的越大（dà），彈簧壽命越短，模具壽命也就越（yuè）短（duǎn）（當然彈簧（huáng）打壞了是可以換的），模（mó）具生產一段時間可能彈簧就沒力了，質量差一點的彈簧（huáng）還有可能斷在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈簧的壓（yā）縮量，也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了，當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，按最大壓縮量來計算（suàn）的話，隻能保證彈簧不打爆在模具裏麵。模具（jù）壓得死一點，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（wàn）次 最大壓縮量 棕色彈簧（huáng） 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% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%

最（zuì）大壓縮量（這個（gè）彈（dàn）簧可以壓下去多少），彈簧的最大壓（yā）縮量等於彈簧（huáng）的自由高度乘以彈簧的最大壓縮（suō）比，例如棕色彈簧，長度為60mm，那麽它（tā）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（háo）米，它的最大行程是14個毫米，模具的（de）行程（chéng）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，或模具打爆，衝床壓不下去等。

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