冲压模具的概念
冲压模具，又名冲模、金属模具、金属冲压模具，含义基本相同。这类模具安装在冲床或压力机上，对金属或非金属材料板施加压力，促使材料分离或改变形状，以生产出符合尺寸和外观标准的零件。模具种类繁多，本说明主要介绍作者熟悉的金属冲压模具。
用模具制作的产品，规格和样子大体相同，几乎没什么差异，由于能够迅速制造，制造效能很好，产品品质稳固，精确度满足标准，原料使用率很高，操作方便，工人的工作负担不大，对操作人员的技术水平没太高要求，通常只要新来的人，跟着别人学习操作一两天，就能很快掌握，有部分人甚至不用一两天，几分钟就能学会。做生产线主机的，需要掌握冲床、送料设备、整平设备、拆装模具架等技能，这些工作并不复杂，有体力，能承受辛苦就能胜任。
日常操作要小心谨慎，禁止将任何物品，比如扳手、剪刀或者其他工具，随意置入模具之中，以免造成危险，有专业人员对模具进行维护（专业术语：修模）之后，在开始使用前，务必仔细检查，确认他们没有将任何东西遗留在模具内部，虽然通常情况下，进行维护的人员不会犯这样的错误，但还是要保持警惕。切记小心操作，以免损坏模具，或弄伤身体和手脚，从事这项工作务必注意安全，稍有不慎，模具内部若有残留物未取出，冲床落下时极易损坏模具，倘若内部物品飞出，人员也可能因此受伤。
操作叉车搬运模具时，若未能稳妥夹持，模具有可能会坠落下来，这种情况下绝不能用手去接住，应迅速远离，因为模具损坏尚可修复，但若伤及人身则后果严重；使用天车吊运模具时同样需保持安全距离，谨防模具在起吊过程中发生晃动，以免碰撞造成不良后果。
从事模具行业，或与之相关的领域，时常会发生意外情况，刚进入工厂的人员尤其需要关注这些安全要点。
冲压模具的结构介绍
冲压模的构造和模的构造，构造大体相似，依照不同的物品特性及要求设计对应的模，构造不同，它的用途也不同，制造出的物品也不同，总体上包含简易的，也有繁复的。但是不论构造多么繁复，它的根本构造是不变的，无非是若干个板件、入块和通用零件。
模具通常由多个模板以及零件构成，这些零件有时也称作入块或入子，并且会搭配使用一些标准件进行组合。
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：
放置上托板，然后垫上脚块，接着放上模座，再放上垫板，然后放上夹板，安装止挡板，最后放脱料板。
下模的模板有：
安装底模，安装底座，安装支垫，安装底脚，安装托盘；
其它的比较不常用的模板：
上盖板，也就是CVU，首先被击出板，接着上模板，然后下脱料板，随后下止挡板，再下夹板，最后是公模和母模。
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；
标准配件包括弹簧、六角螺栓、锁紧螺钉、线形弹簧、同高垫圈、定位柱、定位套、同高垫圈片、双用销、支撑销等。
非标准件：外定位、内定位、节距定位、外限位柱、内限位柱等；
冲压模具的编号
冲压模具编号，一般是这样写的（举例）：
工程模包括90-KNMF0125RAH, 90-KNMF0125RAA, 90-KNMF0125RBB这些型号。
连续模型号为90-KNMF0125SAA，90-KNMF0125SBB
那边的RAH，R是工程模的意思，H表示总共有八套，从A到H依次是RAH、RBH等等，直到RHH，A代表第一套；RAA或者RBB是铆合模，用来铆接螺柱、铆片等部件。
SAA和SBB里的S指的是连续模具，0125是模具的编号，编号前面的字母代表生产年份，哪一年生产的模具，就用哪一年的字母表示，例如F0125、G0125，如果F代表2010年，那么2010年生产的F0125模具可以简称为125模具，接下来2011年生产的模具，编号会以G开头，这时候如果你再说125模具，别人很可能以为是G0125模具。
例如上夹板，编号是90-KNMF0125SAAPHU，夹板入块编号为90-KNMF0125SAAPHPA001
当连续模包含两个部分时，在90-KNMF0125SAAPHU代码后需加A和B来区分，首个部件的夹板标记为90-KNMF0125SAAPHUA，第二个部件的夹板标记为90-KNMF0125SAAPHUB，对应夹板插入编号分别是90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001。
编号为90-KNMF0125SA的DIE，以及编号为90-KNMF0125RA的DIE被禁止使用
关于其它的编号，这里没有解释到的，简单做一下说明：
一套完整的冲压模具结构从上到下应该是：
加工代号
模板
其它
型号 名称 型号 名称 铣床 U1U 上支撑板 磨床 UDE 上基板 大磨床 UPU 上模基 线切割 UBU 上垫片 冲头 PH2 下夹具 放电 PHU 上夹具 夹板入块 PPS 止挡件 热处理 PSU 脱件 脱件入块 车床 AXD 上基板 摇臂钻床 DIE 下基板 下模入块 车床 LBD 下垫件 下模座 － － 下模脚 － － 下托件 － －
“－”代替的表示这个编号不常见或很少用到
冲压常用材料及选用
冲压材料的特性跟冲压制造关联性很大，这种特性会决定冲压工艺的规划，也会左右冲压零件的品质和最终产品的使用期限，并且关系到能否实现生产流程的稳定，同时也会影响冲压零件的制作费用。
挑选冲压零件的材质时，既要顾及实际应用效果，也要符合冲压制作和后续制作流程的需要。冲压制作对材质的基本条件是，
1、具有良好的冲压成型性能
在塑造工艺方面，诸如拉伸、折弯、形成台阶、制作凸起等操作，物料必须具备优异的冲压加工适应性，也就是需要具备出色的抗断裂能力、理想的模具贴合程度和固定的形状保持能力，否则制品很可能出现扭曲、破损等问题，导致模具调整变得复杂。针对切割流程，则期望材料拥有适度的延展性能。
2、具有较高的表面质量
材料表层必须平滑无瑕疵，不能有破损。质量上乘的材质，在加工过程中不易产生裂纹，也不易损伤模腔，最终产品的表面效果也会很出色。
3、材料的厚度公差应符合国家标准
某种模具间隙仅能适配特定厚度区间的材料，倘若材料厚度偏差过大；会直接关乎到成品的品质，并且极有可能造成次品的产生。在调整弯曲、改变形状等流程里，厚度超出上限值过大时，或许会引发模具或机械设备的损坏情况。
冲压常用材料及选用
1、冲压常用材料
金属是冲压制造中主要选用的物料，黑色金属和有色金属是常见种类，偶尔也会采用非金属物料。黑色金属包括普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、电工硅钢等；有色金属涵盖纯铜、黄铜、青铜、铝等；非金属材料则有纸板、层压板、橡胶板、塑料板、纤维板和云母等。
金属材料的供应形态通常包含多种尺寸的板材和卷材，板材适用于制作工程模，卷材（带材）则用于连续模的制造，或者也可以用于工程模的加工。板材的规格宽大，适合用来制造大型构件的冲压加工，或者将板材依照布局尺寸切割成条状，再用于中小型构件的冲压；卷材（也称作带材）具有多种宽度标准，展开长度可达到数十米，以卷轴形式供货，适合配合连续模具进行大批量生产的自动进料。
关于各种材料的牌号、规格和性能，可查阅有关手册和标准。
2、冲压材料的合理选用
选择冲压材料时，需要结合冲压零件的用途特点、制造流程特点以及成本效益等因素综合判断。
(1)按冲压件的使用要求合理选材
所选材料需确保冲压件在设备或部件上顺利运作，且具备一定的工作年限。因此，必须依据冲压件的实际应用环境，使所选材料符合相应力学性能指标，包括强度、刚性、韧性、抗腐蚀能力以及耐高温特性等。
(2)按冲压工艺要求合理选材
任何冲压零件，所选用的材质必须符合其成形工艺的需求，能够稳定地加工出不会开裂或起皱的合格零件，这是选材时最核心也是首要的考虑因素，具体选材可参考以下方式，确保合理选择。
先进行试制，参考过去的生产状况和现有条件，挑选几种基本符合冲压零件需求的板材进行试制，最终选定没有出现开裂或起皱现象、且废品率最低的那一种。这种做法的成效比较明显，不过存在相当程度的随意性。
考察变形特征，参照最大形变值，对照材料承载极限，判定适配性，择取满足零件工艺需求的板材。
不同材质的板材，根据加工方式不同，分为冷压和热压两种类型。国产板材里，厚度超过四毫米的属于热压板材，而厚度不足这个数值的则归类为冷压板材。
瑕疵不多，表面平滑，内部结构紧实，压制成型效果更好。
(3)按经济性要求合理选材
所选材料必须符合使用性能及冲压工艺标准，同时要尽可能降低价格，保证来源便利，提升经济性，以此减少冲压件的费用。
冲压模具的分类
冲压模具的归类，通常能够分为两种类型，一种是工程模，另一种是连续模。
模具种类繁多,包括组合模、拉深模、拼接模等,接下来将分别阐述它们的构造特点及功能。
模具类型：又称为“单步模”，是指每次冲压动作只能执行一个加工步骤的装置。该模具加工结束后，必须借助人力或自动化设备将工件从模腔中取出，并转移到下一道工序的模具进行继续加工，直至所有加工步骤全部完成，产品才算制造成品。这种模具维护起来容易，但是制造过程很耗费时间和精力，需要投入大量的人力资源，时间成本也很高，导致产品被废弃的情况比较多。
复合模：常见的复合模具种类包括复合下料、复合拉伸等，此类模具构造与其它工程模构造存在差异。其凸模（亦称公模或冲头）设置在下模，其它几块模板按顺序分别是下夹板（用于固定凸模冲头）、下止挡板和下脱料板（即外脱），上模由母模（或刀口）、内脱板和上垫板组成，内脱借助等高套筒安装于上垫板上，再通过打杆或弹簧施加支撑。下料用的复合模具，内部脱模时，顶出母模的间隙通常为0.50毫米，这个数值不能小于母模，否则会导致母模刀口损坏或无法顺利脱模，需要确保内脱模施加的力度足够，以便将产品从母模中推出，当材料厚度较大时，通常会在模具上方安装氮气弹簧来提供动力。
连续模，又称为级进模，是在单次冲压动作中，多个位置同步进行两个或更多加工步骤的专用工具，这种模具的维护比较复杂，必须由技艺精湛的装配技师来使用，不过制造效率极高，如果冲压速度很快，一个钟头就能生产出上千件物品，显著降低了劳动力与时间开销，而且制成品的废品率不高。
弹簧的压缩量和计算
一套冲压模具的制造需要大量弹性元件，涵盖多种规格的弹簧、聚氨酯缓冲件、氮气回位件等，具体选用需依据不同工况。进行弯曲或打孔作业时，通常采用标准扁平弹簧，例如棕褐色弹簧，有时也称作咖啡色弹簧；若力度不足，可增设氮气回位件，但相应会增加费用；聚氨酯缓冲件则常用于拉延模具、整形模具，或用于确保工件平面精度。
拉深模具有效利用优力胶效果很好，或者也可以考虑使用氮气弹簧。其他零件如顶料销、浮块、两用销等，一般采用线簧或黄色弹簧，关键在于能够顺利脱料，不损伤产品表面，也不导致产品变形。优力胶的优势在于受力均匀，但缺点是使用周期短，生产一段时间后容易开裂、失效或软化，所以通常较少采用，氮气弹簧则更为常见。在平整面上，优力胶应用较为广泛。
弹簧涵盖扁线弹簧、线簧等形式，其作用在于实现脱料与压料功能，弹簧的力度强弱，影响着模具生产的顺畅程度，以及最终产品的合格性。弹簧力度不足时，可能导致产品发生形变，模具难以脱料，产品不易从模具中取出，出现带料现象，同时刀口与冲头也容易产生磨损，引发多种不良问题。
扁线弹簧通常根据色彩进行区分，常见的有棕、绿、红、蓝、黄几种，其承力能力随颜色由深到浅而递减，不同颜色的弹簧其力度表现各异，同时压缩程度也存在差异。
有个民间技巧能算出弹簧的收缩程度，那是我刚到工厂学习模具时，师傅传授给我的：先量出弹簧的全长，接着把它放进老虎钳里，固定住，随后用卡尺量出弹簧被夹住后剩余的尺寸，把这个数值从弹簧的总长中扣除，再除以原长，这样算出的结果对任何弹簧都适用，例如棕色弹簧的长度是60毫米，被钳子夹紧后大概还剩45.6毫米，接着用60减去45.6得到14.4，再用14.4除以60，得出的数值是0.24，这就是它的压缩值。
弹簧的耐久性因制造次数而异，例如承受百万次、五十万次或三十万次压力，压缩程度越高，其使用期限越短，与之配套的模具也会更快损耗，尽管弹簧损坏后可以更换，但模具使用过程中弹簧可能会逐渐失去弹性，质量欠佳的弹簧甚至可能在模具内断裂。通常以30万次为基准估算弹簧的压缩程度，就是说模具经过30万次冲压后弹簧或许会失效，当然多数冲压模具的使用年限达不到这个数，也可以依据弹簧最大压缩幅度来计算，若按最大压缩幅度计算，仅能确保弹簧在模具中不会破裂，模具施加的压力越紧，对产品平整度也有正面作用。
具体的压缩量如下表：
黄色弹簧的压缩表现是40%, 45%, 50%, 58%。
这个弹簧能被压缩多大，它的最大压缩量等于弹簧自然长度乘以最大压缩比例，比如棕色弹簧，长度是60毫米，那么它的最大压缩量是60乘以24%左右等于14，这根弹簧最多能被压缩14毫米，它的最大活动范围就是14毫米，模具的活动范围一定要小于14毫米，如果超过14毫米，弹簧可能会失灵、变形，还有可能被卡在模具里断裂，或者模具会炸开，冲床可能无法压下。
组装模具之前，也就是安装模具之前，务必核算弹簧的压缩程度是否恰当，这样在试模期间才能不必担忧模具会出故障、炸裂等。
