冲压模具结构介绍│常用材料及弹簧的压缩量和计算

冲压模具的结构、冲模的结构，模具结构大同小异，根据不同的产品特点及需求设计相应的模具，不同的模具结构，它的功能也不同，生产出来的产品也不同，总的来说有简单的，有复杂的。但是不管结构怎么复杂，它的基本结构是不变的，无外乎是若干个模板、入块和标准件。

模具一般是由若干模板和零件（我们称之为入块、或入子）还有标准件组装而成。

一般的冲压模具结构，具体的模板从上到下（包括代码编号）是：

上模的模板有：

上托板，上垫脚，上模座（UPU），上垫板（UBU），上夹板（PHU）止挡板（PPS），脱料板（PSU）

下模的模板有：

下模板（DIE），下垫板（LBD），下模座（LPD），下垫脚，下托板；

其它的比较不常用的模板：

上盖板（CVU），击出板，上模板，下脱料板，下止挡板，下夹板，公模，母模等；

一些模具零件有：

上模的入子，入块：夹板入块、脱料板入块、冲头等；

下模的入子，入块：下模入块、下模刀口等；

标准件：弹簧、六角螺丝、止付螺丝、线簧、等高套、导柱、导套、等高套垫片、两用销、顶料销等；

非标准件：外定位、内定位、节距定位、外限位柱、内限位柱等

冲裁间隙是指冲裁模的凸模和凹模刃口之间的尺寸之差。单边间隙用C 表示，双边间隙用Z表示。

一、冲裁间隙的概念冲裁间隙指凸模刃口与凹模刃口之间的间隙。 Z=Da—dtZ -冲裁间隙Da -凹模刃口尺寸dt——凸模刃口尺寸Z正常-上下微裂纹重合。有单边间隙与双边间隙之分。　　

二、冲裁间隙对冲压的影响

1、对断面质量的影响 　　

2、间隙对尺寸精度的影响。由于弹性变形的存在，冲裁结束后出现弹性恢复，使尺寸与凸凹模刃口尺寸产生尺寸偏差，而弹性变形大小与冲裁间隙有直接的关系。　　

3、间隙对冲裁力的影响冲裁间隙对冲裁力的影晌规律是间隙越小，变形区内压应力成分趟大，拉应力成分越小，材料变形抗力增加，冲裁力就越大。反之，间隙越大，变形区内拉应力成分就越大，变形抗力降低，冲裁力就校间隙达材料厚的5%-20%时，冲裁力下降不明显。当单边间隙C增大到材料厚度的15%-20%时，卸料力为0。　　

4、间隙对模具寿命的影响由于工件与凸、凹模侧壁之间有磨擦的存在，间隙小，磨擦大，模具寿命短。冲裁过程中，凸模与被冲孔之闻，凹模与落料件之阀均有摩擦，而且闻隙越小，摩擦越严重。所以过小的间隙对模具寿命极为不利，而较大的间隙可使凸模与凹模的侧面与材料间的摩擦减小，井能减缓间隙不均匀的影响，从而提高模具的寿命。　　

5、合理间隙值的确定-间隙的选取要使冲裁达到较好的断面质量、较高的尺寸精度，较小的冲裁力，较高的模具寿命。合理间隙指一个范围值，最大合理间隙，最小合理间隙。间隙的确定是综合考虑上述各个因素的影响，选择一个适当的问隙范围作为合理间隙。其上限为最大合理闻隙，下限为最小合理间隙?即合理间隙指的是一个范围值。在其体设计模具时，根据工件和生产上的具体要求可按下列原则进行选取-

(l)当工件的断面质量没有严格要求时，为了提高模具寿命和减小冲裁力，可以选择较大间隙值。

(2)当工件断面质量及制造公差要求较高时应选择较小间隙值。

(3)计算冲裁模刃日尺寸时，考虑到模具在使用过程中的磨损会使刃日间隙增大，应当按Zmin值来计算。确定合理间隙的方法-计算法、经验法、查表法

软材料

材料厚度t＜ 1 mm, 冲裁间隙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

冲压模具常用材料

冲压模具（也称五金模具）常用的冲压材料有

铝材：铝料，一般外观件用铝材的比较多，比如笔记本或上网本的键盘，其他的一些配件等；

镀锌板：就是在冷轧板表面镀上了锌层，俗称镀锌板。镀锌板有SECC、SGCC等，镀锌板防锈耐腐蚀。价钱比较高。通用板厚在0.4~3.2mm。其特点涂装性优越、耐指纹好、耐腐蚀性能好而且保持了冷轧板的加工性。一般机箱、下盖常用的厚度是0.80mm的SGCC材料。硬度中等，比铝材硬度稍高、比不锈钢稍软。SGCC材料比较硬，拉伸性能不是很好，如果用这个材料来拉伸的话，凹模和凸模必须要抛的很光很亮才行，要不然很容易就裂开、暗裂等。

不锈钢：可以用来生产各种大小弹片、外观件，比如：台式电脑机箱后面插各种接口的弹片就是用不锈钢材料 然后通过冲压模具生产出来的。不锈钢的材料比较硬，有时候模具保养找不到垫片可以先用不锈钢材料来应急，冲不锈钢的这种模具冲头、刀口需要经常保养才能保证模具生产顺利。否则，就经常需要修模。哈哈。

不锈钢：可以用来生产各种大小弹片、外观件，比如：台式电脑机箱后面插各种接口的弹片就是用不锈钢材料 然后通过冲压模具生产出来的。不锈钢的材料比较硬，有时候模具保养找不到垫片可以先用不锈钢材料来应急，冲不锈钢的这种模具冲头、刀口需要经常保养才能保证模具生产顺利。否则，就经常需要修模。哈哈。

常用的不锈钢材料有SUS301、SUS304等。SUS200系列（包括201、202等）SUS300系列（包括301、304、310S、321、316L等）和SUS400系列（包括409、410、420J1、420J2、430、436L、444等）

麻口铁：马口铁？是不是有点晕？我当时听厂里的师傅说这是马口铁，我也错以为是“麻口铁”了呢。错了。其实我也分不清楚，反正读音就是麻口铁。索性就认为它是麻口铁吧！麻口铁的延展性能比较好，硬度不高，比较软，一般比较复杂的曲面拉伸适合用麻口铁材料，不容易裂开。比如上盖。一些小弹片等。

马口铁其中Sn是镀层，马口铁又叫镀锡铁马口铁是电镀锡薄钢板的俗称，英文缩写为SPTE，是指两面镀有商业纯锡的冷轧低碳薄钢板或钢带。锡主要起防止腐蚀与生锈的作用。它将钢的强度和成型性与锡的耐蚀性、锡焊性和美观的外表结合于一种材料之中，具有耐腐蚀、无毒、强度高、延展性好的特性

弹簧的压缩量和计算

在一套冲压模具中，需要用到比较多的弹性材料，其中包括各种不同规格的弹簧、优力胶、氮气弹簧等，按照不同的需要选用不同的弹性材料。像折弯、冲孔一般用普通的扁线弹簧就可以了，比如棕色弹簧，也称为咖啡色弹簧；如果力量不够就加氮气弹簧，当然成本要高一点；优力胶一般用于拉深模具、整形模具、或整平面度用。

拉深模具用优力胶非常不错，当然也可以选用氮气弹簧。其他的像顶料销、浮块、两用销等一般用线簧或黄色弹簧，只要可以脱料、不把产品顶出印子、顶变形就好了。优力胶的特点就是力量比较均衡，然而其寿命比较短，生产一段时间就可能裂掉了、不行了、萎掉了，因此一般比较少用，通常比较常用氮气弹簧。整平面度优力胶用的多。

弹簧包括扁线弹簧、线簧等，弹簧的目的就是脱料、压料，弹簧力度的大小，关系着模具生产是否顺利、打出来的产品是否合格等。弹簧力量小了，有可能会造成产品变形、模具不脱料、产品不好从模具里面拿出来、带料，刀口、冲头容易磨损等各种问题。

扁线弹簧一般按颜色划分为：棕色、绿色、红色、蓝色、黄色，力量也依次减弱，颜色不同，力量大小就不同，压缩量也不同

有一个土方法可以计算弹簧的压缩量，那是我刚进厂学模具不久，对模具还不怎么懂，我师父教我的：事先测量一下弹簧的总高度，再把弹簧放台虎钳中，锁死，然后用卡尺测量一下弹簧被夹死之后剩下的长度，再用弹簧的总长度减去这个数，再除以总长度即可，此方法任何弹簧通用，比如棕色弹簧长度为60mm，被虎钳夹死后应该还剩下45.6左右，然后你再用60减去45.6等于14.4，再用14.4除以60，结果等于0.24，这就是它的压缩量。

弹簧按照不同生产次数，比如100万次、50万次、30万次，压缩量选的越大，弹簧寿命越短，模具寿命也就越短（当然弹簧打坏了是可以换的），模具生产一段时间可能弹簧就没力了，质量差一点的弹簧还有可能断在模具里面。一般按照30万次来计算弹簧的压缩量，也就是说模具打30万次弹簧可能就没力了，当然一般的冲压模具寿命都没那么长，也可以按最大压缩量来计算，按最大压缩量来计算的话，只能保证弹簧不打爆在模具里面。模具压得死一点，对产品平面度也有好处。

具体的压缩量如下表：

最大压缩量（这个弹簧可以压下去多少），弹簧的最大压缩量等于弹簧的自由高度乘以弹簧的最大压缩比，例如棕色弹簧，长度为60mm，那么它的最大压缩量为：60*24%约等于14，这根弹簧最大可以压下去14个毫米，它的最大行程是14个毫米，模具的行程必须小于14个毫米，超过14个毫米，弹簧就可能会失效、变形，还有可能打断在模具里面，或模具打爆，冲床压不下去等。

模具组立之前，也就是装模之前，必须先计算一下弹簧的压缩量是否合适，这样在试模的时候才不用担心模具会出问题、打爆等。
我们是知识搬运工，我们是技术传播者！
东莞潇洒职业培训学校开设课程有：CNC数控编程、塑胶模具设计，压铸模具设计、冲压模具设计， Solidworks/pro/E产品设计、AutoformR7工艺分析，非标自动化设计、PLC编程、文职、电商、平面设计、新媒体等培训课程，潇洒职业培训学校线下、线上、随到随学等学习方式，上班学习两不误，欢迎预约免费试学！
联系电话：18029183455（微信同号）QQ:2799669782
线上免费试学： xsmj.ke.qq.com