强烈推荐：五金冲压模具设计经验分享（三）

★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、，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，也可以按压缩量来计算，按压缩量来计算的话，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：

压缩量（这个弹簧可以压下去多少），弹簧的压缩量等于弹簧的自由高度乘以弹簧的压缩比，例如棕色弹簧，长度为60mm，那么它的压缩量为：60*24%约等于14，这根弹簧可以压下去14个毫米，它的行程是14个毫米，模具的行程小于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，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。

★冲压模具间隙值的确定

冲裁间隙值的确定，一般使用的是经验公式与图表。

做冲压模具钳工、冲压模具设计工作时间久了的人，因为经验丰富，自然会比较了解、知道各种不同的产品，包括它的材料、尺寸和外观精度要求，以及模具该怎么设计才能顺利生产出合格的产品，怎样减少模具维修、修模次数等，拿到产品图，心里自然的就会想到这个模具结构大概是个什么样子，各种数值心里都有数。

冲头与刀口的间隙对冲压件质量、冲压模具寿命都有很大的影响。因此，设计冲压模具时要选择一个合理的间隙，以保证冲压件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求、所需冲裁力小、冲压模具寿命高。但分别从质量、冲压力、冲压模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。

考虑到冲压模具制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可冲出良好的制件。冲压模具在生产过程中，会不断磨损儿使间隙增大，设计与制造新冲压模具时要采用小合理间隙值。

冲压模具冲裁间隙，根据工厂老师傅多年来对模具的研究和改进的经验，尺寸精度、断面垂直度要求高的制件应选用较小间隙值，断面垂直度与尺寸精度要求不高的冲压件，应以降低冲裁力、提高冲压模具寿命为主，可采用较大间隙值。其值可按下列经验公式来计算：

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

以下是书本上的理论知识，主要依据是保证上下裂纹会合，以便获得良好的断面。

根据三角形 ABC的关系可求得间隙值c为：

c =( t – h0 ) tanβ = t (1-h0/t) tanβ

式中， h0—— 凸 模切入深度；β——剪应力方向与垂线方向的夹角。

从上式看出，间隙 c与材料厚度t、相对切入深度h 0／t以及裂纹方向β有关。而h0与β又与材料性质有关，材料愈硬， h 0／t愈小。

因此影响间隙值的主要因素是材料性质和材料厚度。材料比较硬或比较厚，间隙值越大。

★冲压模具开发全过程

冲压模具是怎么一步步加工出来的？

一套完整的冲压模具开发全过程，首先应该是客户把产品图发给冲压模具设计部门主管，由设计主管确认以本部门的技术是否可以把该产品做出来。如果可以，那么就交给设计人员出图备料。把模具需要的各个板子先买回来，粗加工让位、模板厚度研磨到的尺寸，一般是两面共留50条（0.50mm）的余量，粗加工好了以后，送去热处理。

同时，设计部门人员开研讨会制定该产品一步一步的工序图样，排出料带图。一个产品不可能只通过一个工序就能生产出来，还与其它工序配合，才能生产出合格的产品。产品工序图确定完毕了以后，设计人员开始设计模具。

等设计把整个模具的所有零件画好出图了以后，模具就可以正式开始加工了，首先是模板研磨到正确的尺寸，然后放电、放穿线孔，再线切割、割入块孔、刀口、落料等，再送到铣床或CNC加工沉头、让位等，由品保检测，不合格则退回责任部门再加工，合格了以后就可以送到仓库入库。

由钳工从仓库领走，开始组立前的准备工作，如倒角、去处毛刺、铁锈、确认尺寸、检查各个地方是否加工到位、是否缺孔少孔、螺丝牙是否有漏掉等，模具零件到了就可以暂时先开始组立模具了，到一点装一点，等模具零件到齐了以后，模具差不多就装好了，比零件全部都到齐了才开始装 节省了许多时间。

模具组立完毕，开始试模、调试模具，直到模具可以生产出尺寸精度、外观质量复合要求的产品，然后送给客户签样品，客户确认好了，这一套模具的所有工作才算正式完成，就等上机台生产。以后就是修模、保养模具了。模具没事，钳工作业人员就没事。做钳工这一行比较操心，还不知道模具什么时候坏，只要坏了马上就要去修，修的次数多了，就比较烦人。当然，如果你模具装的好，该做的地方都做到位了，模具也没那么出问题。

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