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轉發自：專題報道 Features

作者：吳長炎設計（jì）部（bù）/ 工程部課（kè）長，主要從事精密衝壓模具（jù）的設計與製造工作，擁有6項專利技術

文/吳長炎、劉學文，深圳市華科精密組件有限公司

其名副其實的代名詞（cí），但由（yóu）於其（qí）結構相（xiàng）對複雜（zá），模（mó）具製造成本較高、衝床參數要求高等缺占 導致（zhì）其應（yīng）用更多的僅限於多料號產品（pǐn）的衝壓生產（chǎn）三板模，顧名思義（yì），由上模、脫料板、下模三（sān）個模板組構成（chéng），適（shì）用於單料號或者少（shǎo）料號的衝壓生產，由於結構簡單、加工成（chéng）本低、精度高、維修保（bǎo）養方便 穩定性好等（děng）特點，被大多數模具設計和衝壓生產商所采用。

相對來講，三板模在某種程度上能取代二板模 而在多料（liào）號生產時，抽屜模更具優勢，故三板模和抽屜（tì）模成為現（xiàn）階段精密高（gāo）速衝（chōng）壓行業的主流

無論哪（nǎ）種（zhǒng）結構（gòu）的模具，其工作（zuò）原理和功能結構（gòu）組（zǔ）成都是相同的。

從工作（zuò）原理看，他們都是通過衝床滑塊的上下運（yùn）動，驅動模具零件的相對運動並作用於被（bèi）衝壓的材料，使（shǐ）其完成衝切、折彎等分離或塑性變形的過（guò）程從功能結構組成看模具由7大部分組成（圖 10田主體結構（gòu）（模座模板），模具的載體。

〈2）導向元件（導柱導套），模具（jù）主要（yào）的導向功能。（3）壓料 卸料係統（脫（tuō）料板、傳力銷、壓縮彈（dàn）簧、等高（gāo）套筒等〉 衝壓過程的壓料卸料功能。（4江作元件〈衝子、刃口、成形、調（diào）整零件等）直接參與材料分離、塑性變形

2017 / 10 Forging & Metalforming

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固（gù）定元（yuán）件（jiàn） （ 螺絲 ）

輔助元件

〈限高柱）

圖1模具功能結構組成

的核心功能（néng）件。〈5）定位元件（定位針、導料（liào）板，脫料鑲件）保證料（liào）帶在模內穿（chuān）行順暢性和工作（zuò）元件作用位置（zhì）的準確（què）性。（6涸定元件〈螺絲、定位銷、壓塊、砌（qì）塊〉，模板與模板（bǎn）、零件（jiàn）與模板的相對位置固定 （7）輔助零件〈浮料銷、彈簧限高柱），料帶輔助支持和模（mó）具保護等功能。

典型衝（chōng）壓工藝設計方案

精密衝壓工藝結構種類眾多，均有（yǒu）其（qí）各自的工藝設計（jì）、生（shēng）產維護特點，如用於觸點的彈片折彎、用於預斷的v一CUT成形（xíng），用於屏蔽（bì）隔斷的凸（tū）筋拉伸、用（yòng）於焊（hàn）板的錫腳刺破（pò）、用（yòng）於裝配的（de）倒刺下料，以及用於傳輸的針杆下料等模具工藝，均為其典型的（de）生產應用實例。在此，筆者介紹若（ruò）幹典型模具工（gōng）藝結構設計方

圖2 FPC端子 圖（tú）3細小端子

案，供讀者參考。圖2所示（shì）（ 導柱導套(導向元件) ） 端子（zǐ）局部圖，剪切麵

為FPC

作為接觸（chù）部，故需有剪切麵均勻，且高於撕斷麵，無翻主體（模座模板） 料等要求，在產品壓料有限的（de）情況下，模具設計時，除了（le）局部強壓之外，常常采用粗切+精（jīng）切的方式，以減（jiǎn）少過大的衝壓力及內應力對產品（pǐn）的影響。

圖3所示為細小（xiǎo）端子的（de）下（xià）料，同（tóng）樣的，由於下料時壓料麵（miàn）積太（tài）小，壓料力不足，衝剪過程中，產品（pǐn）因壓料力（lì）小於衝裁力而被拉出翻料，以及產生扭曲（qǔ）等現象（xiàng）

因此，生產這類端子時也（yě）可以采用精切+粗（cū）切的方式來提高衝裁質量再者，談談折（shé）彎工藝的設計，一（yī）般模具設計的人員（yuán）都知道折彎的展開主要取決於材料的折彎中性線 折彎的反彈主要取決於不（bú）同材質的（de）反彈係數〈當然，衝壓速度、模具潤（rùn）滑、模具（jù）溫度、材（cái）料紋路等條件也會影響折彎參（cān）數取值）不同材質的中性線計算及反彈係數，除（chú）了特殊材質外，基本已經積累了比較準確的經驗值供設計人員選用和計算，如圖4所示，簡單闡述了折彎展開的基本步驟。

另外，尺寸調整結（jié）構 也是精密衝壓模具常用的（de）功（gōng）能，特別是對於多PIN的端子，模具零件不可能做到（dào）絕對的精（jīng）準，衝壓成形之後，多（duō）PIN端子尺寸一致性便難以得到有效地保證

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圖4折彎展開的基本步驟

單獨對每支PIN進行模（mó）內微調能很好（hǎo）地糾正折彎尺寸的偏（piān）差（chà），如圖5所示，在設計（jì）上，將折彎尺寸設定在（zài）略超上限值（zhí）再通（tōng）過不同程度（dù）的微調每支P凡從而達到彈高尺寸較好的一致性目的（de）。

調整（zhěng）後

圖5多PIN端子的折彎工藝

模具的（de）設計應是一個綜合的技術整體（tǐ），從產品的（de）功能要求、工藝需求、裝配使用（yòng）需求、其他因素等方麵的影響維度，去解析模具設計需要達到怎樣的效（xiào）果 才能滿足（zú）產品真正的需求，再從（cóng）模具結構、工藝（yì）等手段去實現以（yǐ）上（shàng）多個維度需求。

故模具設計本身是這個技術整體的一部分，而非全（quán）部（bù），譬如作為觸點的彈片設計〈圖6〉在產品功能上，應具備接觸傳輸特（tè）性 需要接觸良好，故（gù）如何控（kòng）製接觸（chù）區表麵粗糙度，如何保證接觸點是彈片（piàn）最可靠的地方，即為模具設計的關鍵，從工藝要求上，應從如何控製折（shé）彎脹料、如（rú）何防止（zhǐ）折彎（wān）後觸點兩邊高於中間、如何（hé）防止折彎歪斜等方接觸功能（néng）區（qū）

圖（tú）6接觸點的彈片設計

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麵思考，從裝配使用上，應考慮的是（shì），怎樣的設計工藝更（gèng）能提升（shēng）彈片裝配（pèi）插拔的疲勞壽命其他影響（xiǎng）因素上，材料材質（zhì）特性、衝壓速度衝床噸位、電鍍尺寸（cùn）變化、熱處理回彈等均直接或者間接地影響到模具設計（jì）結構的選擇、設計排樣的工序、零件的材質及加（jiā）工方式的考量、設計參數的取值

在對精密模具設計的前（qián）期工作中，設計者若能全麵地按照以上或者更多的維度去思考和細致地分析（xī） 模具的設計將水（shuǐ）到渠成，所設計的模具隻是設計者 維的載體，精密、高速的要（yào）求（qiú）自然能體現（xiàn）出來，故多維度（dù）地把模具設計工作當做模具設計的技術整體來看待，貫穿整個（gè）產品的功能、工藝、應（yīng）用、模具特性，才能從理念（niàn）和（hé）行為上真正做到高速和精密

精密高速衝壓模具的使用、維護以及車間管理

一套（tào）高效穩定、咼品質的精密高速衝壓模具 不僅在設計前期需（xū）要對產品功能、工藝、應用、模具設計結構等進行分析和設計，在模具正常生產過程中 模具的使用、保養（yǎng）、維修手法等均（jun1）直接（jiē）地（dì）影響模具使（shǐ）用（yòng）效果和壽命。

在（zài）模具使用上，以架模條件設定和使用為例，架模條（tiáo）件參數的精準設定和固化，對於生產效率和品質穩定性起到舉足（zú）輕重的作用。

在無法滿（mǎn）足專模專機的情況下，模具（jù）與衝床架模條件一（yī）一對應能很好的滿足條件參數固化的要求，即一（yī）模一機一條件參（cān）數、一模 N機便有N個條件參數。

具體操作（zuò）為（wéi），先根據模具總體需求，選用合適噸位（wèi）合適結構的衝床，再通過模具參數理論值進行設定和微調達到架模調機理想狀態 並跟進生產（chǎn）品質狀況，達到製程能力（lì）滿足要求，則定義為該模具在該機台的固定（dìng）參（cān）數，後續按（àn）照該固定參數進行架模生產（chǎn），達到條件固化穩定的目的，同樣的方（fāng）法，在其他機台對（duì）該模具進行條件設定，從而形成一係列固定架模條件參數，這些（xiē）條件參數為生產效率和品質穩定提供了最根本的保障

模（mó）具保養的目的是為了保持模具優良穩定的生產狀態並（bìng）提升（shēng）模具的使用壽命一（yī）般來講（jiǎng），保養可分為以下四個階段田點檢階段，檢查零件是否鬆動、

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模具維護方麵，筆者認為，應側重抓住問題的（de）根本並展開分（fèn）析，譬如產品尺寸問題，一般情況下，維修的思路應該從模具根（gēn）本的定位基準孔（kǒng）入手，確保基準正（zhèng）確再進行工站或者料帶的分析，而不是看到下料間隙偏單邊，就移刃口，看到折彎不到位則減（jiǎn）少折彎間隙等“見到現象則出對策的條件（jiàn）反應式的維修手法，因其容易（yì）導致維（wéi）修基準錯亂，模具（jù）越修問題（tí）越多等惡性循環。另外，精（jīng）密高速衝壓所麵臨的普遍問題一一（yī）跳屑問題，在此也略談一下看法（fǎ），跳屑源自於 衝下的廢料，被外力作（zuò）用而帶出模（mó）麵，而這外力可能

廢屑 刃口（kǒu） 廢屑

圖7吹氣/吸氣防跳屑結構

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是大氣（qì）壓強與真空（kōng）的相互作用、油汙粘合產生的粘力、模內氣體產生的推力（lì）、也有可能是模具（jù）衝壓過程中振動的力，而相對的解決方（fāng）法也多種（zhǒng）多樣，各有利弊 清楚了產生的（de）根本原因解決問（wèn）題的思路也大同小異 即減少這個"力"的產生，或者（zhě）製造一個相（xiàng）對的力去抵消導致（zhì）跳屑的外力

從產品上，可以變更廢料形（xíng）狀 增加與模具的接觸麵（miàn）積而增大摩擦力，從模具結構上，可以使用刃口被覆手法、刃口卡（kǎ）料結（jié）構（gòu）、衝子異形結構、T形落料（liào）孔等（děng）方式，從其他外力上，可以從上向下增加一個（gè）吹氣裝置，形成負（fù）壓，大（dà）氣壓強的作用對廢屑產生向下的（de）吸力或者從下麵增加一個吸氣裝置，直（zhí）接（jiē）吸走（zǒu）廢料，如圖7所示。

從生產條件（jiàn）上，可以調整衝壓油給量、調整衝壓SPM等。總之，能從根本上區分問題（tí）、多維度去思考，模具（jù）維修（xiū）的思路和方法千變萬化不離其宗

精密高速（sù）衝壓（yā）工藝的新應用及進展

隨著科學（xué）技術創新迭代，精密衝壓以其特有的高效性、重複性等優點不斷開拓應用範圍，特別（bié）是在產品功能拓展方麵，譬如剪（jiǎn）切麵作為產品的功能區，這必（bì）然對剪切麵（miàn）的質量有非常高的要求，光亮平整、無（wú）毛刺、無衝壓（yā）塌角、全光亮帶等需求（qiú）不斷（duàn）拓（tuò）展精（jīng）密衝壓設計者的思路。在加工方式方麵（miàn），在一些產品的

加工上，精密衝壓已經很好完成了以往通過壓鑄 CNC、車床（chuáng）等方式（shì）才能完成的工（gōng）藝，從而大幅提升（shēng）生產效率和降低生（shēng）產成本。在工藝（yì）技術方麵，結合自動化技術的（de）精密衝壓工藝、結（jié）合光電技術的精密衝壓（yā）工藝、無廢料（liào）衝壓工藝、低行程超高速的衝壓工藝、多料帶模具設（shè）計工藝等技術（shù）也逐（zhú）漸被精密高（gāo）速衝（chōng）壓行業所使用，技術能力也不（bú）斷

刃口

推陳出新0

作為精密高速衝壓的從業者，保持一顆對技術的執著和不斷追（zhuī）求的初心 從前（qián）期分析（xī）、模具設計、生產（chǎn）使用維護到（dào）技術（shù）創新和應用，以精益求精的（de）姿態 不斷探索和（hé）挖掘，我國的精密（mì）高速衝（chōng）壓（yā） 技術乘著中國製造2025 "的東風立 於世界行業塔尖指日可待（dài）。