史上最全的衝壓模具資料

一、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，其中包括各種不同規格的彈簧、優力膠、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，比如棕色彈簧，也稱為咖啡色彈簧；如果力量不夠就加氮氣彈簧，當然成本要高一點；優力膠一般用於拉深模具、整形模具、或整平面度用。

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

       彈簧包括扁線彈簧、線簧等，彈簧的目的就是脫料、壓料，彈簧力度的大小，關係著模具生產是否順利、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、模具不脫料、產品不好從模具裡面拿出來、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，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，對模具還不怎麼懂，我師父教我的：事先測量一下彈簧的總高度，再把彈簧放臺虎鉗中，鎖死，然後用卡尺測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數，再除以總長度即可，此方法任何彈簧通用，比如棕色彈簧長度為60mm，被虎鉗夾死後應該還剩下45.6左右，然後你再用60減去45.6等於14.4，再用14.4除以60，結果等於0.24，這就是它的壓縮量。

       彈簧按照不同生產次數，比如100萬次、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（當然彈簧打壞了是可以換的），模具生產一段時間可能彈簧就沒力了，質量差一點的彈簧還有可能斷在模具裡面。一般按照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都沒那麼長，也可以按最大壓縮量來計算，按最大壓縮量來計算的話，只能保證彈簧不打爆在模具裡面。模具壓得死一點，對產品平面度也有好處。

具體的壓縮量如下表：

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彈簧的自由高度乘以彈簧的最大壓縮比，例如棕色彈簧，長度為60mm，那麼它的最大壓縮量為：60*24%約等於14，這根彈簧最大可以壓下去14個毫米，它的最大行程是14個毫米，模具的行程必須小於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裡面，或模具打爆，衝床壓不下去等。

       模具組立之前，也就是裝模之前，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題、打爆等。

衝壓模具以及產品料帶

衝壓模具以及產品料帶

衝壓模具以及產品料帶

安裝在衝床上的衝壓模具
三、衝壓模具間隙值的確定
       衝裁間隙值的確定，一般使用的是經驗公式與圖表。

       做衝壓模具鉗工、衝壓模具設計工作時間久了的人，因為經驗豐富，自然會比較了解、知道各種不同的產品，包括它的材料、尺寸和外觀精度要求，以及模具該怎麼設計才能順利生產出合格的產品，怎樣減少模具維修、修模次數等，拿到產品圖，心裡自然的就會想到這個模具結構大概是個什麼樣子，各種數值心裡都有數。

       衝頭與刀口的間隙對衝壓件質量、衝壓模具壽命都有很大的影響。因此，設計衝壓模具時一定要選擇一個合理的間隙，以保證衝壓件的斷面質量、尺寸精度滿足產品的要求、所需衝裁力小、衝壓模具壽命高。但分別從質量、衝壓力、衝壓模具壽命等方面的要求確定的合理間隙並不是同一個數值，只是彼此接近。

       考慮到衝壓模具製造中的偏差及使用中的磨損、生產中通常只選擇一個適當的範圍作為合理間隙，只要間隙在這個範圍內，就可衝出良好的製件。衝壓模具在生產過程中，會不斷磨損兒使間隙增大，設計與製造新衝壓模具時要採用最小合理間隙值。

       衝壓模具衝裁間隙，根據工廠老師傅多年來對模具的研究和改進的經驗，尺寸精度、斷面垂直度要求高的製件應選用較小間隙值，斷面垂直度與尺寸精度要求不高的衝壓件，應以降低衝裁力、提高衝壓模具壽命為主，可採用較大間隙值。其值可按下列經驗公式來計算：

軟材料：
材料厚度t＜ 1 mm, 衝裁間隙c=(3% ~ 4%)t
              t = 1 ~ 3mm, c = (5% ~8%)t
              t = 3 ~ 5mm ,c =(8% ~10%)t

硬材料 ：
       t ＜1mm,c = ( 4% ~5% )t
       t = 1 ~ 3mm, c = ( 6% ~8% )t
       t = 3 ~ 8mm, c = ( 8% ~ 13%)t

以下是書本上的理論知識，主要依據是保證上下裂紋會合，以便獲得良好的斷面。

根據三角形 ABC的關係可求得間隙值c為：
c =( t – h0 ) tanβ = t (1-h0/t) tanβ
式中， h0—— 凸 模切入深度；β——最大剪應力方向與垂線方向的夾角。

從上式看出，間隙 c與材料厚度t、相對切入深度h 0／t以及裂紋方向β有關。而h0與β又與材料性質有關，材料愈硬， h 0／t愈小。

因此影響間隙值的主要因素是材料性質和材料厚度。材料比較硬或比較厚，間隙值越大。

四、衝壓模具開發全過程
衝壓模具是怎麼一步步加工出來的？

       一套完整的衝壓模具開發全過程，首先應該是客戶把產品圖發給衝壓模具設計部門主管，由設計主管確認以本部門的技術是否可以把該產品做出來。如果可以，那麼就交給設計人員出圖備料。把模具需要的各個板子先買回來，粗加工讓位、模板厚度研磨到一定的尺寸，一般是兩面共留50條（0.50mm）的餘量，粗加工好了以後，送去熱處理。

       同時，設計部門人員開研討會制定該產品一步一步的工序圖樣，排出料帶圖。一個產品不可能只通過一個工序就能生產出來，還必須與其它工序配合，才能生產出合格的產品。產品工序圖確定完畢了以後，設計人員開始設計模具。

       等設計把整個模具的所有零件畫好出圖了以後，模具就可以正式開始加工了，首先是模板研磨到正確的尺寸，然後放電、放穿線孔，再線切割、割入塊孔、刀口、落料等，再送到銑床或

CNC
       加工沉頭、讓位等，最後由品保檢測，不合格則退回責任部門再加工，合格了以後就可以送到倉庫入庫。

       最後由鉗工從倉庫領走，開始組立前的準備工作，如倒角、去處毛刺、鐵鏽、確認尺寸、檢查各個地方是否加工到位、是否缺孔少孔、螺絲牙是否有漏掉等，模具零件到了就可以暫時先開始組立模具了，到一點裝一點，等模具零件到齊了以後，模具差不多就裝好了，比零件全部都到齊了才開始裝 節省了許多時間。

       模具組立完畢，開始試模、調試模具，直到模具可以生產出尺寸精度、外觀質量複合要求的產品，然後送給客戶籤樣品，客戶確認好了，這一套模具的所有工作才算正式完成，就等上機臺生產。以後就是修模、保養模具了。模具沒事，鉗工作業人員就沒事。做鉗工這一行比較操心，還不知道模具什麼時候壞，只要壞了馬上就要去修，修的次數多了，就比較煩人。當然，如果你模具裝的好，該做的地方都做到位了，模具也沒那麼出問題。


五、什麼是衝頭？衝頭長度怎麼計算？
衝頭長度怎麼計算？

       首先，我們來研究一下什麼是衝頭？衝頭在衝壓模具裡面起什麼作用？

       衝頭是指安裝在夾板上的凸模，一般起衝孔、切料、折彎、打段差、打凸包、打沙拉、抽芽、鉚螺柱等作用，這些都可以簡稱為「衝頭」。

       衝孔的「衝頭」長度等於：夾板的厚度+止擋板的厚度+脫料板的厚度+料厚+(1～2)兩毫米；

       90度折彎衝頭的長度等於：夾板的厚度+止擋板的厚度+脫料板的厚度+料厚再加一兩個毫米就可以了，試模時根據需要再適當調整；其它角度的折彎衝頭前面一般是有一定角度，計算時要靈活應用、根據角度來合理計算。

       打段差的衝頭長度等於：夾板的厚度+止擋板的厚度+脫料板的厚度+段差高度。

       這些只是死方法，實際應用時還要根據情況而定，這裡就不一一講解，等你對衝壓模具了解的比較多一點以後自然就知道了。
六、複合模具，什麼是複合模具？
       複合模是指在衝床的一次行程中，完成多個衝壓工序的模具。可使用複合模結構的工序有：平面下料、落料、切斷、折彎、成型、整型、拉伸、鐓邊、擠壓、翻邊等，可以按照實際情況需要靈活選用。一般可以選用4個工序以下，太多會使模具製造困難、模具強度下降、容易損壞，造成修模頻率增加，模具成本上升。使用複合模生產，可以提高產品的精度，提高生產效率。

       舉個例子：比如衝制一個墊圈，可以用兩副模具分別衝孔、落料完成，衝孔是衝中間的孔，落料是將外形衝制出來；如果用一副模具一次完成，就是複合模具。單步模具中還有拉伸、切邊等，只要一副模具一次完成兩個或兩個以上工步的就叫複合模。

       複合模由於其工序組合的不同，脫料裝置也不盡相同，有空了我分享一些常見複合模結構給大家吧。

       下料或向上折彎複合模的結構：其凸模(也稱為公模或衝頭)設計在下模，其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸模衝頭)、下止擋板和下脫料板(外脫)，上模依次是母模(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面，然後用打杆或彈簧頂著。

       用來下料的複合模，其內脫一般脫出來母模0.50mm即可，不可以低於母模，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，才能把產品從母模裡面頂出來，一般如果材料比較厚的話，我們上面裝的是氮氣彈簧。

       複合模屬於一種模具結構，可以把它歸類為工程模，因為在工程模上用的比較多，一般一整個工程模都是採用複合模結構。

       連續模的向上成型、向上折彎、向上打凸包、向上打凸點、向上打翹角，一般也採用的是複合模結構。

七、複合模具衝凸包時衝頭要高出脫板嗎？
       今天收到一位同學的提問，說：複合模具衝凸包時衝頭要高出脫板嗎?

       答案是肯定的，不高出脫料板那怎麼衝凸包？
       建議這位同學再好好複習下什麼是複合模？衝頭長度怎麼計算？把這些搞清楚了自然就明白這個問題該怎麼解答了。

       複合模具結構衝凸包時，衝頭長度等於：夾板厚度+止擋板厚度+脫料板厚度+凸包高度。

       也就是在衝的時候，模具在衝床上打死的時候，衝頭是必須要高出脫料板來的，高出多少？當然是凸包要求多高，這裡就要多高，必須在允許的凸包高度要求精度範圍內。

       在模具開模、模具打開的時候，模具不承受任何力量的情況下，凸包衝頭必須比脫料板矮、縮回脫料板裡面才可以，否則就要增加脫料行程。

       複合模具衝凸包時，模具打下來時，脫料板必須要先壓料，而且壓料力要足夠，然後再衝凸包，不然產品可能會變形、凸包尺寸不穩定等。

作為模具人，為模具行業貢獻自己的一份力，我們義不容辭。

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