​五金（jīn）衝壓模具設（shè）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（sī）差（chà）不多都是一樣的（de）。是指利用固定在衝床或壓力機上的模具對金屬或非金（jīn）屬板（bǎn）材（cái）施加一定（dìng）的壓（yā）力，使材料產生分離或成型，從而獲得一定尺寸要求、外觀質量合格的零件的壓力加工方法。模具分為（wéi）很多（duō）種，我這裏主要是針對我熟悉的五金衝壓模具來講。

通過模具加工（gōng）出來的產品，尺寸、外觀都基（jī）本一樣，沒什麽大的區別，因為能快速成型，生產效率高，產品質量穩定（dìng），精度符合要（yào）求，材料利（lì）用率高，操作簡單、工人勞動強度低，對操作工人技術要（yào）求不高，一般人隻要（yào）一進來，跟著別人學習操（cāo）作（zuò）一兩天，很快就能（néng）上手，有的甚至不用一兩（liǎng）天，幾分鍾就能學會（huì）。如果是產線主機手，要學會操（cāo）作衝床、送料機、整平機、拆模架模（mó）等，都是一些（xiē）很簡單的活，有力（lì）氣、肯吃苦耐勞就行。

平時注（zhù）意安（ān）全不（bú）要隨便往（wǎng）模具裏麵放任何的東西在裏麵（miàn），扳（bān）手啊、剪刀啊、其它工具等不（bú）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，看他們有沒有把東西忘記（jì）在模具裏（lǐ）麵，當然一般模修是不會犯這樣（yàng）的錯誤的，不過你也要注意一下。別把模具打壞了、或者把身上手上哪裏傷著了，幹（gàn）這個切記注意安（ān）全，一不小心模具裏麵（miàn）東西忘記拿出來了，衝床（chuáng）打下來就（jiù）有可能把模具（jù）打壞，萬（wàn）一裏麵的東西要是（shì）飛出來了?，人有可能也會受傷。

有時候叉車叉模具的（de）時候，沒叉好，模具掉（diào）下來了，這（zhè）個時候千萬別用手去扶，讓遠一點，模具摔（shuāi）壞（huài）了沒事，別（bié）把人砸到了；天車吊模具的時候也要注意離模具遠一點，小心（xīn）模具晃過來碰著了就不好了。

搞模具這行、或（huò）與模具打交道經常容易出事，新人進廠（chǎng）特別要（yào）注意這些安全事項。

★衝壓模具的結構介紹

衝壓模具的結構、衝模的結構，模具結構（gòu）大同（tóng）小異，根據（jù）不同的產品特點（diǎn）及需求設計（jì）相應的模具，不同的模具結（jié）構（gòu），它的功能（néng）也不同，生產出來的產品也不同，總的來說（shuō）有簡單的，有複雜的（de）。但是不管結（jié）構怎麽複雜，它的基本（běn）結構是不變的，無外乎是若（ruò）幹（gàn）個模板、入塊和標（biāo）準件（jiàn）。

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

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

上模的模板有：

上托板，上墊腳，上模座（UPU），上墊板（UBU），上夾板（PHU）止（zhǐ）擋板（PPS），脫料板（PSU）；

下模的模板（bǎn）有：

下（xià）模板（DIE），下墊板（LBD），下模座（LPD），下墊腳，下（xià）托（tuō）板；

其它（tā）的比（bǐ）較（jiào）不常用的模（mó）板（bǎn）：

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

一些模具零件有：

上（shàng）模的入子，入塊（kuài）：夾板（bǎn）入塊、脫料（liào）板入塊（kuài）、衝（chōng）頭等；

下模的入子，入塊：下（xià）模入塊、下模刀口等；

標準件：彈簧（huáng）、六角螺（luó）絲、止付螺絲、線（xiàn）簧、等（děng）高套、導柱、導套、等高套墊片、兩用銷、頂料（liào）銷等；

非（fēi）標準件：外定位、內定位（wèi）、節距定位、外限位柱、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（hòu）麵（miàn）的RAH，R代表工程模（mó），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；

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，如果F代表2010年，那麽2010年生產的模（mó）具F0125可以簡稱：125模具，接下來2011年生產的模具，則是G開頭，此時你再說125模具，那別人多半以為（wéi）是G0125模具（jù）了。

其它的（de）比如上（shàng）夾板（PHU），編號則是90-KNMF0125SAAPHU，夾板入塊（kuài）90-KNMF0125SAAPHPA001；

如果這（zhè）個連續模有兩段的話，則在90-KNMF0125SAAPHU編號後（hòu）麵用（yòng）A和B來說明，那麽第一段的夾板應該是（shì）90-KNMF0125SAAPHUA，第二（èr）段90-KNMF0125SAAPHUB，夾板（bǎn）入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

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

關（guān）於其它的（de）編號，這裏沒有解釋到的，簡單做一下說明：

一套完整的衝壓模具結構從上到下應該是：

加工代號

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（bǎn） G：磨（mó）床 U2U 上墊腳 PS2 下脫料板（bǎn） GD：大（dà）磨床 UPU 上模座 PH2 下夾板 WC：線（xiàn）切割（gē） UBU 上墊板 ?PUN 衝頭 W/E：放電 PHU 上夾板（bǎn） PHP 夾板入塊 Y：外發 PPS 止擋板（bǎn） UDP 上模板入塊 HT：熱處理（lǐ） PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 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 － － B2D 下墊腳 － － B1D 下托（tuō）板 － －

“－”代（dài）替的表（biǎo）示這個編號不常見或很少用到

★衝壓常用材料（liào）及選用

衝壓所用材料的性質與（yǔ）衝壓生產的關係非常密切，其性質直接影響（xiǎng）衝（chōng）壓（yā）工（gōng）藝設計、衝壓件質（zhì）量和（hé）產品使用壽命，還影響（xiǎng）組（zǔ）織均衡生產和衝壓件生產成本（běn）。

在（zài）選定衝壓件的材料時，不僅要（yào）考慮使用性能，還應滿足衝壓加工（gōng）和後續工藝性能要求。衝壓加工對材料的基本（běn）要求如下。

1、具有良好的衝壓成型性能

對於成型（xíng）工序（xù），比如拉（lā）伸、折彎、打段差、凸包等，材料應（yīng）具有良好的衝壓（yā）成型性能，即應有良好的抗破裂（liè）性（xìng）、良好的（de）貼模性和定形性，否則產品容易（yì）產生變形、破（pò）裂等，造成修模的困難。對於分離工序（xù），則要求材（cái）料具（jù）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，無缺陷損傷。表麵（miàn）質量好的材料，成型時不易破裂，不易擦傷模具，製件的表麵質量也好。

3、材料的厚度公差（chà）應符合國家標準

因為一定的模具間隙僅適用（yòng）於一定（dìng）厚度範（fàn）圍的材料（liào），若材料厚度公（gōng）差太大（dà）；不僅直（zhí）接影響製件的質量，還可能導致廢品（pǐn）的出現。在校正彎曲、整形等工序中，有可能（néng）因厚度正偏（piān）差過大而引（yǐn）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

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

衝壓用金屬（shǔ）材料的供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，帶料（卷料）用於連續模的（de）生產，也可以用於工程模的生產。板料的尺寸較大，可用於大型零件的衝壓，也可以將板料按排樣尺寸剪裁成條料後用於中小型（xíng）零件的衝（chōng）壓（yā）；帶料（又（yòu）稱卷料（liào））有各種規格的寬（kuān）度，展開（kāi）長度可達（dá）幾十米，成卷狀供應，適應於連續模大批量生產的自動送料。

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

2、衝壓（yā）材料的合理選用

衝壓材料的選（xuǎn）用要考慮衝（chōng）壓件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟（jì）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中正（zhèng）常工作，並（bìng）具有一定的使用壽命。為此，應根據衝壓件的使用條件，使所（suǒ）選材料滿足相應強度、剛度（dù）、韌性、耐蝕性和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（rèn）何（hé）一種衝壓件，所選的材料應（yīng）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產（chǎn）品（pǐn），這（zhè）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。根據以往的生產經驗及可能條件（jiàn），選擇幾種基本（běn）能滿足（zú）衝壓件使用要求的板料進行試衝，最後選擇沒有開裂或皺折的、其廢品率低的一種。這種方（fāng）法結果（guǒ）比（bǐ）較直觀，但帶（dài）有較大的（de） 盲目性。

②分析與對比。在分析衝壓變形性質的基礎上，把衝壓成（chéng）型時的最大變形程度與板料衝壓成型性（xìng）能所允許采用的極限變形程度進行（háng）對比，並以此作為依據（jù），選取（qǔ）適合於該種零件衝壓工藝（yì）要求的（de）板材。

另外，同一種牌號或同一厚度的板材，還有（yǒu）冷軋和熱軋之分。我國（guó）國產板（bǎn）材中，厚板( t>4mm)為（wéi）熱軋板（bǎn），薄（báo）板（t<4mm）為冷軋板（也有熱軋（zhá）板）。與熱（rè）軋板相比，冷（lěng）軋板尺寸精確，偏差小，

表麵缺陷少，光（guāng）亮，內部組織致密，衝壓性能更優。(注：t在模具中一般代表（biǎo）厚度，例（lì）如模板的（de）厚度、材料的厚度均可（kě）以用t來表示。)

(3)按經濟性要求合理選材

所選材料應在滿足使（shǐ）用性能及（jí）衝壓工藝要求的前提下，盡量價格低廉，來源方便，經濟性好，以降低衝壓件的成本。

★衝壓模具的分類（lèi）

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

工程模又可以分為複合模、拉（lā）伸模、鉚合模等，下（xià）麵（miàn）簡單介紹一下這些模具的結構和作用；

工程模：也稱為“單（dān）工序模”，是指在（zài）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（gōng）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，然後放到下一站的模具裏麵繼續生產，直到模具的最（zuì）後一個工（gōng）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（duō）的人工和（hé）時間成本，產品報廢率較高。

複合模（mó）：常見的複合模具結構有有複合下料（liào）、複合（hé）拉伸等，這種模具結構和別的（de）工（gōng）程模結構略有不同。其凸模(也稱為公模或衝頭)設（shè）計（jì）在（zài）下模，其它幾（jǐ）塊模板（bǎn）依次是下夾（jiá）板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板（bǎn）(外脫)，上模（mó）依（yī）次是母模(或（huò）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，然後用打杆或彈簧頂著。比如用來下料的（de）複合（hé）模，其內脫一般脫出來（lái）母模0.50mm即可，不可以低於（yú）母模，要不然（rán）母模刀口容易崩掉或者（zhě）不脫料。內脫的力量要（yào）足夠大，才能把產品從母模裏麵頂出來，一般如果材料比較厚的話（huà），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（chéng）兩道或兩（liǎng）道以上衝壓工序的（de）模具，這種（zhǒng）模（mó）具（jù）維修難度較（jiào）大，需要經驗豐富的鉗（qián）工師傅來操作，但是（shì）生產起來效率很高，打得速度快的（de）話（huà）一個小時可以（yǐ）生產上千個產品，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，需要用到比較多的彈性材料，其中包（bāo）括各種不同規格的彈簧、優力膠、氮（dàn）氣彈簧等，按照不同的需要選用不同的彈性材料。像折彎、衝孔一般用普通的扁線彈簧就可以了，比如棕色彈簧（huáng），也稱為（wéi）咖啡色彈（dàn）簧（huáng）；如果力量不夠就加（jiā）氮氣彈簧，當然（rán）成本要高一點（diǎn）；優力膠一般（bān）用於拉深模具、整形（xíng）模具、或整平麵度用。

拉深模（mó）具用優力膠非常不錯，當然也可以選用氮氣彈簧。其他（tā）的像頂料（liào）銷、浮塊、兩用銷（xiāo）等一般用線簧或黃色彈簧（huáng），隻要可以脫（tuō）料、不（bú）把產品頂出印子（zǐ）、頂變形就好（hǎo）了。優（yōu）力膠的特點就是（shì）力量比較（jiào）均衡，然而其壽命比較短，生（shēng）產（chǎn）一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了，因（yīn）此一（yī）般比較少用（yòng），通常比較常用氮（dàn）氣彈簧。整平麵度優（yōu）力膠用的多。

彈簧包括扁線彈簧、線簧等，彈簧的目的就（jiù）是脫料、壓料，彈簧力度的大小，關係著模具生產是否順利、打（dǎ）出來的產品是否合格等。彈（dàn）簧力量小了，有可能會（huì）造成產品變形、模具不脫料、產品不好（hǎo）從（cóng）模具裏麵拿出來、帶料，刀口、衝頭容易磨損等各種問題。

扁（biǎn）線彈簧一般按顏色（sè）劃分為：棕色（sè）、綠色、紅色、藍色、黃色，力量也依次減弱，顏色不同，力量大小就不同，壓（yā）縮（suō）量也不同。

有（yǒu）一個土方法可以計算彈簧的壓縮量，那是我剛進廠學模具不久，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，再（zài）把彈簧放台虎鉗中，鎖死，然後用卡尺測（cè）量一下彈簧被夾死之後剩下的長度，再用彈簧的總長度減去這個（gè）數，再除以總長度即可，此方法任何彈簧（huáng）通（tōng）用，比如棕色彈簧長度為60mm，被虎鉗（qián）夾死後（hòu）應該還（hái）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）就是它的壓縮量。

彈簧按照不同生產次數，比如100萬次（cì）、50萬次、30萬次，壓縮量選的越大，彈簧壽命越短，模具壽命也就越短（當然（rán）彈簧打壞了是可以換的），模具生產一段時間可（kě）能彈簧就沒（méi）力了，質量差（chà）一點的彈簧還有可能斷（duàn）在模具裏麵。一般按照30萬次來計算彈（dàn）簧的壓（yā）縮量，也就是說（shuō）模具（jù）打30萬次彈簧可能（néng）就沒（méi）力（lì）了，當然一般的（de）衝壓模具壽命都沒那麽長，也可以按最（zuì）大（dà）壓縮量（liàng）來計算，按最大壓縮量來計算的話，隻能保證彈簧不打爆在模具（jù）裏麵。模具壓得死一點，對產品平麵度也有好處。

具體（tǐ）的壓縮量（liàng）如下表：

顏色 100次（cì） 50萬次 30萬次 最大壓縮量 棕色彈簧 16% 18% 20% 24% 綠（lǜ）色彈簧 19.20% 21.60% 24% 28% 紅（hóng）色彈（dàn）簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈簧 40% 45% 50% 58%

最大壓縮量（這個彈簧可以壓下去多少），彈簧的最大壓縮量等於（yú）彈簧（huáng）的自由高度乘以彈簧的（de）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（yuē）等於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（de）行程必須小於（yú）14個毫米，超（chāo）過14個（gè）毫米，彈簧就可能會失效、變形，還有（yǒu）可能打斷在模具裏麵，或模具打爆，衝床壓（yā）不下去等。

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