五（wǔ）金衝壓模具設計之若幹（gàn）經驗之（zhī）談！

　　

★衝壓模具（jù）的（de）概（gài）念

衝壓模具，也稱衝模（mó）、五金模具、五金（jīn）衝壓模具，意思差不多都是一樣的（de）。是指利用固定在（zài）衝床或（huò）壓力（lì）機上的模具對金屬或非金屬板材施加一（yī）定（dìng）的壓力，使材料（liào）產生分離或成型，從而（ér）獲得一定尺寸要求、外觀質量合格（gé）的零件的（de）壓力加工方法。模具分為很多（duō）種，我這裏主要是針對我熟悉的五（wǔ）金衝壓模具來講（jiǎng）。

 

通（tōng）過模具加工（gōng）出來的產品，尺寸、外觀都基本一樣，沒什麽大（dà）的區（qū）別，因為能快速成型，生產效（xiào）率高（gāo），產品質量穩定，精度符合要求，材料利用率高（gāo），操作簡單、工人勞動強度低，對操作工人技術要（yào）求不高（gāo），一般人隻要一進來，跟著別（bié）人學（xué）習（xí）操作一兩天，很快就能上手，有的甚至（zhì）不用一兩天，幾分鍾就能學會。如果是產線（xiàn）主機手，要學會操作衝床、送（sòng）料機、整平（píng）機、拆模（mó）架模等，都是一些很簡單的活，有力氣、肯吃苦（kǔ）耐勞就行。

 

平時注意安全不要隨便（biàn）往模具裏麵放任何（hé）的東西在裏麵，扳手啊、剪刀啊、其它（tā）工具等不要放模具裏邊，有模修來（lái）修過模具(專業術語：修模（mó）)之後，你打之前就要看好了，看他們有（yǒu）沒有把東西忘（wàng）記在（zài）模具裏麵，當然一（yī）般模修是不會犯這樣的錯誤的，不過你也要注意一下（xià）。別把模具打壞了、或者把身上手上哪（nǎ）裏傷著了，幹這個切記注意安全，一不小心模具裏麵東西（xī）忘記拿出來了，衝床打下來（lái）就有可（kě）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（hòu）叉（chā）車叉模具的時候，沒叉好，模具掉下來了，這個時（shí）候千萬別（bié）用手去扶，讓遠一點，模具（jù）摔（shuāi）壞了（le）沒（méi）事，別把人砸到了；天車吊模具的時候也要注意離模（mó）具遠一點，小心模具晃過來碰著了就不好了。

 

搞模具這行、或與模具打交道經常容易出事，新人進廠特（tè）別要注意這些（xiē）安全事（shì）項。

 

★衝壓模（mó）具的結構介（jiè）紹（shào）

 

衝壓模具的結構、衝模的結構，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，它的功（gōng）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。但是不管結構（gòu）怎麽複雜，它的基本結（jié）構是不變的，無外乎是若幹個模板、入塊和標（biāo）準件。

 

模具一般是由若幹模板和零件（我（wǒ）們稱之為入塊、或入子）還有標（biāo）準件組裝而成。

 

一般的衝壓（yā）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：

上托板，上墊腳，上模（mó）座（UPU），上墊板（UBU），上夾板（bǎn）（PHU）止擋板（bǎn）（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（tā）的比較（jiào）不常用的模板（bǎn）：

上蓋板（CVU），擊出板，上模板，下脫料板，下（xià）止擋板，下（xià）夾板，公模，母模等；

 

一些模具零件有：

上模的入子，入塊：夾（jiá）板（bǎn）入塊、脫料板入塊、衝頭等；

 

下（xià）模（mó）的入（rù）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、等高套墊片（piàn）、兩用銷、頂料銷等；

 

非標準件（jiàn）：外定位、內（nèi）定位、節距定位、外限位柱、內（nèi）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（chéng）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RBB代表鉚合模，比如鉚螺柱、鉚彈片等（děng）；

 

SAA、SBB中（zhōng）的S代（dài）表連續模，0125代表模具編號，前（qián）麵的F代表年份，哪一（yī）年生產出來的模（mó）具，就用代表哪一年（nián）的編號說明，如：F0125、G0125，如果F代表2010年，那麽2010年生產的模具F0125可以簡稱：125模具，接下來2011年生產的模具，則是G開頭，此時你再說125模具（jù），那別人多半（bàn）以為是G0125模具了。

 

其它的比（bǐ）如上夾（jiá）板（PHU），編號則是90-KNMF0125SAAPHU，夾板入（rù）塊90-KNMF0125SAAPHPA001；

 

如果這個（gè）連續模（mó）有兩段的話，則（zé）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（èr）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（yǒu）解釋（shì）到的，簡單做一下說明：

 

一套完整的（de）衝壓模具結構從上到下應該是：

 

加（jiā）工代號

 

模板

 

其它

 

編號 中文名稱 編號 中文名稱 M：銑床 U1U 上托板 UDE 上模板 G：磨床 U2U 上墊腳（jiǎo） PS2 下脫料板 GD：大磨床 UPU 上模座（zuò） PH2 下夾板 WC：線切割 UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E：放電 PHU 上夾板 PHP 夾板入塊 Y：外（wài）發 PPS 止（zhǐ）擋（dǎng）板 UDP 上模板入塊 HT：熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料（liào）板（bǎn）入塊 L：車床 AXD 上模板入塊 D：搖（yáo）臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下（xià）模入塊（kuài） LBD 下墊板（bǎn） － － LPD 下模（mó）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（chōng）壓常用材料及選用

 

衝壓（yā）所（suǒ）用材料的性質與衝壓生產的（de）關係非常密切，其性質直接影響衝壓工藝設計（jì）、衝壓件（jiàn）質量和產品使用壽命，還影響組織均衡生產和衝壓件（jiàn）生（shēng）產成本。

 

在選定衝壓件的材料時，不（bú）僅要考慮（lǜ）使用性能，還應滿足衝（chōng）壓（yā）加工和後續工藝性能（néng）要求。衝壓加工對材料的基本要求如下。

 

1、具有（yǒu）良好的衝壓成型性能

對於成型（xíng）工序，比（bǐ）如拉伸、折彎、打段（duàn）差、凸包等，材料（liào）應（yīng）具有（yǒu）良好的衝（chōng）壓成型性能（néng），即應有（yǒu）良好的抗破裂性、良好的貼模性和定形性，否（fǒu）則產品（pǐn）容易產生變形（xíng）、破裂等，造成修模（mó）的困難。對於（yú）分（fèn）離工序，則要求材料（liào）具有一定的塑性（xìng）。

 

2、具有較高的表麵質（zhì）量

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

 

3、材料的厚度公差應符合國家標準

因為一定的（de）模具間隙（xì）僅適用於一定厚度範圍（wéi）的材料，若材料厚度公差太大；不僅直接影響製件的質量，還可能導（dǎo）致廢品（pǐn）的出現。在校正彎曲、整形等工序中，有可能因厚度正偏差過大而引（yǐn）起模具或（huò）壓力機的損壞。

 

衝壓常用（yòng）材料及選用

 

1、衝壓常用材料

 

衝壓（yā）生產中最常用（yòng）的材料是金屬（shǔ）材料（liào）（包括黑色金（jīn）屬和有色金屬），但有時也用非金屬材料。其（qí）中黑色金屬主要有普通（tōng）碳素結構鋼、優質碳（tàn）素（sù）結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽（xiù）鋼、電工（gōng）矽鋼等；有色金屬主要有純銅、黃銅、青（qīng）銅、鋁等；非金屬材料有紙板、層壓板（bǎn）、橡膠板、塑料板、纖（xiān）維板和雲母等。

 

衝壓用金屬材（cái）料的供應狀（zhuàng）態一（yī）般是各種規格的板料和帶料（liào）。板料可用於工程模的生產，帶料（卷（juàn）料）用於連續模（mó）的生產，也可以用於工（gōng）程模的生產。板料的尺寸較大，可用於（yú）大型零件的衝壓，也可以將（jiāng）板料按排樣（yàng）尺（chǐ）寸剪裁成條料後用於中小（xiǎo）型零件的（de）衝壓；帶料（又稱卷料）有各（gè）種規格的寬度，展開長度可（kě）達幾十米，成卷狀供應，適應於（yú）連（lián）續模大批量生產的自動送料。

 

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（de）合理選用

衝壓材料的選用要考慮衝壓件的使用要（yào）求、衝壓工藝要求及經濟性等。

 

(1)按衝壓件的使用要求合（hé）理選材

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

 

(2)按衝（chōng）壓工藝要（yào）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（chōng）壓工藝的要求，穩定地成形出不至於開裂或起皺的合格（gé）產品，這是最基本也是最重要的選材要求。為此，可用以下方法合理選材。

 

①試衝。根據以往（wǎng）的生（shēng）產經驗及可能條件，選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板料（liào）進（jìn）行試衝，最後（hòu）選擇沒有開裂（liè）或皺折的、其（qí）廢品率低的一（yī）種。這種（zhǒng）方法結果（guǒ）比較直觀，但帶有較大的 盲目性。

 

②分（fèn）析與對比。在（zài）分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（suǒ）允許采用的極限變形程度（dù）進行（háng）對比，並以（yǐ）此（cǐ）作為依據，選取適合（hé）於該種零件（jiàn）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（zhī）分。我國國產板材中，厚板( t>4mm)為熱軋（zhá）板，薄板（t<4mm）為冷軋板（也有熱軋板（bǎn））。與熱軋板相比，冷軋板尺寸精確，偏差小（xiǎo），

 

表麵缺陷少，光亮，內（nèi）部組織致密，衝壓性能更優（yōu）。(注：t在模具中一般代表（biǎo）厚度，例如模板的厚度、材料的厚度均可以用t來表示。)

 

(3)按經（jīng）濟性要求合理選材

所選材料（liào）應在滿足（zú）使用性能（néng）及衝壓工（gōng）藝要求的前（qián）提下，盡量價格低廉，來源（yuán）方便，經濟性好（hǎo），以降低衝（chōng）壓件（jiàn）的成本。

 

★衝壓模具的分類

 

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

 

工程模又（yòu）可（kě）以（yǐ）分為（wéi）複（fù）合模、拉伸模、鉚合模等，下（xià）麵簡單介紹一（yī）下這（zhè）些模具（jù）的結構和作用；

 

工程模：也稱為“單工序模”，是指在衝壓（yā）的一次行程中（zhōng），隻能完成一個衝壓工序（xù）的模具（jù）。這一工程打完了之後，需要人工或用機械手把（bǎ）產品從模具裏麵取出來，然後放到下（xià）一站的模具裏（lǐ）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（zhǒng）模（mó）具維修起來簡單，但生產起來費（fèi）時費力（lì），需要花費較多（duō）的人工和時間成本，產品報廢率較高。

 

複合模：常見的複（fù）合模具結（jié）構有有複合下料、複合拉伸等，這種模具結（jié）構（gòu）和別的工程模結構略有不同。其凸模(也稱為公（gōng）模或衝頭)設計在下模，其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下（xià）脫料板(外脫)，上模依次是母（mǔ）模(或刀口)、內脫板和上墊板構成，內脫使用等（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（mǔ）模（mó），要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大（dà），才能把產品（pǐn）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（shì）氮（dàn）氣彈簧。

 

連（lián）續（xù）模：也稱“級進模”，是指在衝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，這種模具維修難度較大（dà），需要經驗豐富的鉗工師傅來操作，但是生產起來效率（lǜ）很（hěn）高，打得（dé）速度快的話一個小時可以生產上千個產品，節省人工和時間成本，產品報廢（fèi）率（lǜ）較低。

 

★彈（dàn）簧的壓（yā）縮量和計（jì）算

在一套衝壓模（mó）具中（zhōng），需要用到（dào）比較多的彈性材料，其中包括（kuò）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性材料。像折彎、衝孔一般用普通（tōng）的扁（biǎn）線彈簧就可以了，比（bǐ）如（rú）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（rán）成本要高一點；優力（lì）膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平麵（miàn）度用（yòng）。

 

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

 

彈簧包括扁線彈簧、線簧等，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（chǎn）是否順利、打出來的產品是否合格等。彈簧力量小（xiǎo）了（le），有可能會造成產品變形、模具不（bú）脫料、產品不好從模具裏麵拿出來、帶料，刀口、衝頭容易磨損等各種（zhǒng）問題。

 

扁線彈簧一般按顏色劃分為：棕色、綠色（sè）、紅（hóng）色、藍色、黃色，力量也（yě）依次減弱，顏（yán）色不同，力量大小就不同，壓縮量也不同。

 

有一個土方法可以計算（suàn）彈簧的壓（yā）縮量，那是我剛（gāng）進廠學模具不（bú）久，對模（mó）具還不怎麽懂，我師父教我（wǒ）的：事先測量一下彈簧的總（zǒng）高度，再把彈簧放台虎（hǔ）鉗中，鎖死，然後用卡（kǎ）尺測量一下彈簧被夾死之後剩下的長度，再用彈簧的總（zǒng）長度減去這個數，再除（chú）以（yǐ）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，被虎鉗夾死後應該還剩下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60，結果等於0.24，這（zhè）就（jiù）是它的壓縮量。

 

彈簧按照不同生產次（cì）數，比如100萬次、50萬次、30萬次，壓縮量選的（de）越大，彈簧壽命越短，模具（jù）壽命也就越短（當然（rán）彈簧打壞了是可以換的（de）），模具（jù）生產一段時間可能彈簧就沒力了，質量差一點（diǎn）的彈簧還有可能斷在模具裏（lǐ）麵。一（yī）般按（àn）照30萬次來計算彈簧的壓縮量，也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了，當然一般的衝壓模具壽命（mìng）都沒那麽長，也（yě）可以按最大壓（yā）縮量來計算（suàn），按最大壓縮量來計算的話，隻能保（bǎo）證彈簧不打爆在模具裏麵（miàn）。模具壓得死（sǐ）一點（diǎn），對產品平麵度也有（yǒu）好處（chù）。

 

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（liàng） 棕色（sè）彈簧 16% 18% 20% 24% 綠色彈（dàn）簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅色（sè）彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧（huáng） 40% 45% 50% 58%

 

最大（dà）壓縮量（這個彈簧可以壓下去多少），彈簧的最大壓縮量等於彈簧（huáng）的自由高度乘（chéng）以彈簧（huáng）的最大壓縮比（bǐ），例如（rú）棕色（sè）彈簧，長度為（wéi）60mm，那麽它的最大壓縮量為：60*24%約等於（yú）14，這根彈簧最大可以壓下去14個毫米，它的最大行程是14個毫米，模具的行（háng）程（chéng）必須（xū）小於14個毫米，超（chāo）過14個毫（háo）米，彈簧就（jiù）可（kě）能會失效、變（biàn）形（xíng），還有可能打斷在模具裏麵，或模具打爆，衝床壓不下去（qù）等。

 

模具組立之前，也就是裝模（mó）之前，必（bì）須先計算一下彈簧的壓縮量是否合適，這樣（yàng）在試（shì）模的時候才不用擔（dān）心模具會（huì）出（chū）問題、打爆等。