五金衝壓模具（jù）設計之（zhī）若幹經驗（yàn）之（zhī）談！

　　

★衝壓模具的概念

衝壓模（mó）具，也稱衝模、五金模具（jù）、五金衝壓模具（jù），意思差不（bú）多都是一樣（yàng）的。是指利用固定在衝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，從而獲得一定尺（chǐ）寸（cùn）要求（qiú）、外觀質量（liàng）合格的零件的壓力加工方法。模（mó）具（jù）分為很多種，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（jiā）工出來的產品，尺（chǐ）寸、外觀都基本一樣，沒什麽大的區別，因為能快速成型，生產（chǎn）效率高（gāo），產品質量穩定，精度符合要求，材料利用率高，操作簡單、工人勞動強度低，對操作工人技術要求不（bú）高，一（yī）般人隻要一進來，跟著別人學習操作一兩天，很快就能上手，有的甚至不用一兩天，幾分鍾就能學會。如果是產線主（zhǔ）機手（shǒu），要學會操作衝床、送料機、整平機、拆模架模等，都是一些很簡單的活，有力氣、肯（kěn）吃苦耐（nài）勞（láo）就行。

 

平時注意安全不要隨便往模具裏麵放任何的東西在裏麵，扳手（shǒu）啊、剪（jiǎn）刀（dāo）啊、其它工具等不要放模具（jù）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，當然一般模修是不會（huì）犯這樣的錯誤的，不（bú）過你也要注意（yì）一下。別把模具打壞了（le）、或者把身上手上哪裏傷著了，幹這個切記注意安全，一不小心模具（jù）裏麵東西忘記（jì）拿出來了，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（chā）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，讓遠一點，模（mó）具摔（shuāi）壞了沒事，別把人砸到了；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（hǎo）了。

 

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

 

★衝壓模（mó）具的（de）結構介紹

 

衝壓（yā）模具的結（jié）構、衝模的結構（gòu），模具結構大同小異，根據不同的產品特點及需求（qiú）設（shè）計相（xiàng）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，總的來說有簡單的，有複雜的。但是不（bú）管結構怎（zěn）麽複雜，它的基本結（jié）構是不變的，無外乎是若幹個模板、入塊和標準件。

 

模具一般是由若幹模（mó）板和零件（我（wǒ）們（men）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（kuò）代碼（mǎ）編號）是：

 

上（shàng）模的模板有：

上托板，上墊腳，上模座（UPU），上墊板（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），下墊腳，下托板；

 

 

其它的比較不常用的模板：

上蓋板（CVU），擊（jī）出板，上模板，下脫（tuō）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（rù）子，入（rù）塊：夾（jiá）板入塊、脫料板入塊、衝頭等；

 

下模的入子（zǐ），入塊（kuài）：下模入塊（kuài）、下模刀口等；

 

標準（zhǔn）件：彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導柱、導套（tào）、等高套墊片、兩用（yòng）銷、頂料銷等；

 

非標準件：外定位、內定位、節（jiē）距定位、外限位柱、內限位柱等；

 

★衝壓模（mó）具的編（biān）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（lián）續模：90-KNMF0125SAA，90-KNMF0125SBB

 

後（hòu）麵的RAH，R代表工程模（mó），H代表總共有八套（tào）（從A-H，分（fèn）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（biǎo）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（mó）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（me）2010年生產的（de）模具F0125可以簡稱：125模具，接下來2011年生產的模具（jù），則是G開頭，此時你再（zài）說125模具，那別人多半以為是G0125模具（jù）了。

 

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

 

如果這個連（lián）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（yīng）該是90-KNMF0125SAAPHUA，第二段90-KNMF0125SAAPHUB，夾板入塊90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001；

 

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

 

關於其它的編號（hào），這裏沒有解釋到的（de），簡單做一下說明：

 

一套完整（zhěng）的衝壓模具結構從上到下應該是：

 

加工代（dài）號

 

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（tuō）料（liào）板 GD：大磨床 UPU 上模座 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：外發 PPS 止擋板 UDP 上模（mó）板（bǎn）入塊 HT：熱處理 PSU 脫料板 PSP 脫料板入塊 L：車床 AXD 上模板入塊 D：搖臂鑽床 DIE 下模板 DPI 下模入塊 LBD 下墊板 － － LPD 下模（mó）座 － － B2D 下墊腳 － － B1D 下托板 － －

 

“－”代替（tì）的表示這個編號（hào）不常見或很少用到

 

★衝壓常用（yòng）材料及選用

 

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

 

在選定衝壓件的材料時，不僅要（yào）考（kǎo）慮使用性（xìng）能，還應滿足衝壓加工和後續工藝性能要求（qiú）。衝壓加工對材（cái）料的基本要求如下。

 

1、具有良（liáng）好的衝壓成型（xíng）性能

對於成型工序，比如拉伸、折彎、打段差、凸包等，材料應具有良好的衝壓成型性能，即應有良好的抗破裂（liè）性、良好的貼模性（xìng）和定形性，否則產品容易產生變形、破裂等（děng），造成修模的困難。對於分離工序，則要求材料具有一定的（de）塑性。

 

2、具有較高的表麵質量

材（cái）料表麵應光潔（jié）平整，無缺陷損傷。表麵質量好的材料（liào），成（chéng）型時不易破裂，不易擦傷模（mó）具，製（zhì）件的表麵質量也（yě）好。

 

3、材料的厚（hòu）度公差應符合國家標準

因為一定（dìng）的模具間隙（xì）僅適用於一定厚（hòu）度（dù）範（fàn）圍的材料，若材料厚度公差太大；不（bú）僅直接（jiē）影響製件的質量，還可能導致廢品的出現。在校正彎（wān）曲、整（zhěng）形等（děng）工序中，有（yǒu）可能（néng）因厚度正偏差過大而（ér）引（yǐn）起模具或壓力機的損壞。

 

衝壓常用材料及選用

 

1、衝壓常（cháng）用材料

 

衝壓生產（chǎn）中最常用（yòng）的材料是（shì）金屬材料（包括黑色（sè）金屬和（hé）有色金屬），但有時也用（yòng）非金屬材料。其（qí）中黑色金屬主要有普通碳素結構鋼（gāng）、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不鏽鋼、電（diàn）工矽鋼等；有色金屬主要有純（chún）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、纖維板和雲母等。

 

衝壓用金屬材料的供應狀態（tài）一般是（shì）各種規格的（de）板料和帶料。板料可用於工程模的生產，帶料（卷料）用於連續模的生產，也可以用（yòng）於工程模（mó）的生產。板料的尺寸較大，可用於大型零件（jiàn）的衝壓，也可以將板料按排樣尺（chǐ）寸剪裁成條料後用於中小型零件的衝壓；帶料（liào）（又稱卷料）有各種規格的寬度，展開長度可達幾十米（mǐ），成卷狀供應，適（shì）應於連續模大批量生產的自動送料。

 

關於各種（zhǒng）材料的牌號、規格和性能，可查閱有關手冊和標（biāo）準。

 

2、衝壓材料的合理選用

衝壓材料的選用要考慮衝壓件的使用要求、衝壓工藝要求及經濟性等（děng）。

 

(1)按衝壓件的使用要（yào）求合理選材（cái）

所選材料應能使衝壓件在機器或部件中正常工作，並具有一定的使用壽（shòu）命。為（wéi）此，應根據衝壓件的使用條件，使所選材料（liào）滿足相（xiàng）應（yīng）強度、剛度、韌性、耐蝕性和耐熱性等（děng）力方（fāng）麵的要求。

 

(2)按衝（chōng）壓工藝要（yào）求合理選（xuǎn）材

對於任何一種（zhǒng）衝壓件，所選的材料應能按照其衝壓工藝的要求，穩定地（dì）成形出不至（zhì）於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，可用以下方法合理選材。

 

①試衝。根據以往的生產經驗（yàn）及可能條件，選擇幾種基本能滿足衝壓件使用要求的板料進行試衝（chōng），最後選擇沒有開裂（liè）或（huò）皺折（shé）的、其廢品率低的一種。這種方法結果比較（jiào）直觀，但帶有較大（dà）的（de） 盲目性。

 

②分析與對比。在分析衝壓變形性質（zhì）的基礎上，把衝壓成型時的最（zuì）大變形程度與（yǔ）板（bǎn）料衝壓成型性能所允許采用的極限變形程度進行對比，並以此作為依（yī）據，選取適（shì）合於該（gāi）種零件衝壓工藝要求的板材。

 

另外，同一種牌號或同一厚度的（de）板材，還有冷軋（zhá）和熱軋（zhá）之分。我國國產板材中（zhōng），厚（hòu）板( t>4mm)為熱軋板（bǎn），薄板（t<4mm）為冷軋板（也有熱軋板）。與熱軋板相比，冷（lěng）軋板尺寸（cùn）精確，偏差小，

 

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

 

(3)按經濟性要求合理選材

所選材料應在（zài）滿足使用性能及衝壓工藝要（yào）求的（de）前提（tí）下，盡量價格低廉（lián），來源方便（biàn），經濟性好，以降低（dī）衝壓件的成本。

 

★衝壓模具（jù）的（de）分（fèn）類

 

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

 

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

 

工程模：也稱為“單工序模”，是指在衝壓的一次行程中，隻能完成一個衝壓工序的模具。這一工程打（dǎ）完了之後（hòu），需要人工或用機械手把產品從模（mó）具裏麵取出來（lái），然後放（fàng）到（dào）下一站的模具裏麵繼（jì）續（xù）生產，直到（dào）模具（jù）的最後一個工序打（dǎ）完，整個產品才（cái）算完成。這種模具維修起（qǐ）來簡單，但生產起來費時費力，需（xū）要花費較多的人工和時間成（chéng）本，產品（pǐn）報廢率較高。

 

複合（hé）模：常見（jiàn）的複合模具（jù）結構（gòu）有有複合下料、複合拉伸等，這種模具結構和別的工程（chéng）模結構略有不同。其凸（tū）模(也稱為公模（mó）或（huò）衝頭)設計在下模，其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸（tū）模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫)，上模（mó）依次是（shì）母模（mó）(或刀口)、內脫板和上墊板構成，內脫（tuō）使用等高套筒掛在上墊板上麵，然後用打杆或彈簧（huáng）頂著。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（yú）母模，要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要（yào）足夠（gòu）大（dà），才能把產品從母模裏麵頂出來，一般如果材料比較厚的（de）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（háng）程過（guò）程中，在（zài）不同的工位上同時完成兩道或兩道（dào）以上衝壓工序的模具，這（zhè）種模（mó）具維修難度較大（dà），需要經驗豐富的鉗工師傅來操作，但是生產起來效率很高，打得速度快的話一（yī）個小時可以生產上千個產品，節省人工（gōng）和時間成本，產品報廢率較低（dī）。

 

★彈（dàn）簧的壓縮量和計（jì）算（suàn）

在一套衝壓模具中，需要用到比較多的彈性材料，其中包括各種不同規格的彈簧、優力（lì）膠、氮氣彈簧等，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（dàn）簧（huáng），也稱為咖啡色彈簧；如果力量不夠就加氮氣彈簧（huáng），當然成本要高一（yī）點；優力膠一般（bān）用於拉深模具（jù）、整形（xíng）模具、或整平麵度用。

 

拉深模具用優力膠非常不錯，當然也可以選用氮氣彈簧。其（qí）他的（de）像頂料銷、浮塊、兩用銷等一（yī）般用線簧或黃色彈簧，隻（zhī）要可以脫料、不把產品頂出（chū）印子、頂變（biàn）形就好了。優力膠的特點就是力量比較均衡，然而其壽（shòu）命比較短，生產一段時間就可能裂掉了、不行了、萎掉了，因此一般比（bǐ）較少用，通常比較常用氮氣彈簧。整平麵度優力膠用的多。

 

彈簧包括扁線彈簧、線（xiàn）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（jù）生（shēng）產是（shì）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、模具不脫（tuō）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問題。

 

扁線彈簧一般按顏色劃分為：棕色、綠色、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。

 

有一（yī）個土方法（fǎ）可以計算（suàn）彈簧的壓縮量，那是我剛進廠學模（mó）具不久，對模具還不怎麽懂，我師父教我的：事先測量一下（xià）彈簧的總高度（dù），再把彈簧放台（tái）虎鉗中，鎖（suǒ）死，然後用卡（kǎ）尺測量一下（xià）彈簧（huáng）被夾死之後剩下的長度（dù），再用彈簧的總長度減去（qù）這個數，再除以總（zǒng）長度（dù）即可，此方法任何（hé）彈簧通用，比如棕（zōng）色（sè）彈簧長度（dù）為60mm，被虎鉗夾（jiá）死後應該還剩下45.6左右，然後你（nǐ）再用60減去45.6等於14.4，再用14.4除（chú）以60，結果等於0.24，這就是它的壓縮量。

 

彈（dàn）簧按照不同生產次數，比如100萬（wàn）次、50萬次、30萬次，壓縮量選的越大，彈（dàn）簧（huáng）壽命越短，模具壽命也就越短（duǎn）（當然彈簧打壞（huài）了是可以換（huàn）的），模具生（shēng）產一段時間可能彈簧就沒力了，質量差（chà）一點的彈簧還有可能斷在模具裏麵。一（yī）般按照30萬次來計算彈簧的壓縮量（liàng），也就是說（shuō）模具打30萬次彈簧（huáng）可（kě）能就沒力了，當（dāng）然一般的衝壓模具壽命都沒（méi）那麽長（zhǎng），也可以按最大壓縮量來計算，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（lǐ）麵。模具壓得（dé）死一點（diǎn），對產品平麵（miàn）度（dù）也有好處。

 

具體的壓（yā）縮量如下表：

顏色 100次 50萬次 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（sè）彈簧 25.60% 28.80% 32% 38% 藍（lán）色彈簧 32% 36% 40% 48% 黃色彈（dàn）簧 40% 45% 50% 58%

 

最大壓縮量（這個彈簧可以壓下（xià）去多少），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（bǐ），例如棕色彈簧，長（zhǎng）度為60mm，那（nà）麽（me）它的最大壓縮（suō）量為：60*24%約（yuē）等於14，這（zhè）根彈簧最大可以（yǐ）壓下去14個（gè）毫米，它（tā）的最大行程是14個毫米，模具的行程必須小（xiǎo）於14個毫米，超過14個毫（háo）米，彈簧就可能會失效、變形，還有可（kě）能打斷在模具裏麵，或模具打爆，衝床（chuáng）壓（yā）不下去（qù）等。

 

模（mó）具組立之前，也就是裝模之前，必須先計算一下（xià）彈簧（huáng）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（tí）、打爆等（děng）。