·沖壓模具在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）。沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。安裝在壓力機上的模具裝配了模具配件如沖針之后直接與材料（金屬或非金屬）接觸，使材料發生分離或塑性變形，從而獲得所需的零件。沖壓模具是沖壓生產必不可少的工藝裝備，是技術密集型產品。沖壓件的質量、生產效率以及生產成本等，與模具設計和模具配件的精密度質量等有著直接的關系。下面賢集網小編來為大家介紹沖壓模具的相關知識，包括：沖壓模具結構、分類、材料的種類及特性、設計制作技巧。

沖壓模具結構

五金沖壓模具結構一般可以分為上模、下模。上模是由模柄(沖頭把)、導套、凸模、墊板、固定板、螺釘、銷釘、上模座(上托)、脫料版組成。下模一般是由下模座、導料板(側面導板)、凹模、擋料板、承料板、導柱、螺釘、銷釘組成。

1、上面是一副普通的落料模具，產品為一個長方形，中間沖了三個小圓孔；

2、下料沖孔復合凸模為長方體，作用就是下料，把產品的外形從材料上卸下來的意思。下料沖孔復合凸模的四周也是刀口，相當于沖頭，所以這四周是不能倒角的，下料沖孔復合凸模中間還有三個小圓孔，這三個小圓孔屬于刀口，即把產品中間的那三個圓孔給沖出來。

3、凹模板中間有個方形的窟窿，屬于刀口，以下料沖孔復合凸模為沖頭沖出產品外形；下料沖孔復合凸模上面對應的內脫，也叫做內脫料板，或者內卸料版，圖中標示的是“卸料塊”，其實都是一個意思，卸料塊的作用就是把產品從凹模板中頂出來；卸料塊還有一個作用，就是壓料，把料壓住之后然后沖中間的那三個小圓孔。

4、圖中標示的“頂料型凸模”其實就是沖頭，配合下料沖孔復合凸模上的三個圓形刀口，沖出中間產品上的那三個小圓孔。

5、下模下墊板上“固定鍵”的作用，就是把下料沖孔復合凸模給固定住，以免它隨模具的上行而跳出模具來，導致發生事故。

6、下模上標示的“卸料板”俗稱外脫，作用是把沖出來的廢料從下料沖孔復合凸模脫出來，以免廢料卡在下料沖孔復合凸模上。

沖壓模具分類

沖壓模具的形式很多，沖模也依工作性質,模具構造,模具材料三方面來分類。

一、根據工藝性質分類

1、沖裁模

沿封閉或敞開的輪廓線使材料產生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等

2、彎曲模

使板料毛坯或其他坯料沿著直線（彎曲線）產生彎曲變形，從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。

3、拉深模

是把板料毛坯制成開口空心件，或使空心件進一步改變形狀和尺寸的模具。

4、成形模

是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復制成形，而材料本身僅產生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。

5、鉚合模

是借用外力使參與的零件按照一定的順序和方式連接或搭接在一起，進而形成一個整體。

二、根據工序組合程度分類

1、單工序模

在壓力機的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。

2、復合模

只有一個工位，在壓力機的一次行程中，在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。

3、級進模（也稱連續模）

在毛坯的送進方向上，具有兩個或更多的工位，在壓力機的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。

4、傳遞模

綜合了單工序模和級進模的特點，利用機械手傳遞系統，實現產品的模內快速傳遞，可以大大提高產品的生產效率，減低產品的生產成本，節儉材料成本，并且質量穩定可靠。

三、依產品的加工方法分類

依產品加工方法的不同，可將模具分成沖剪模具、彎曲模具、抽制模具、成形模具和壓縮模具等五大類。

1、沖剪模具：

是以剪切作用完成工作的，常用的形式有剪斷沖模、下料沖模、沖孔沖模、修邊沖模、整緣沖模、拉孔沖模和沖切模具。

2、彎曲模具：

是將平整的毛胚彎成一個角度的形狀，視零件的形狀、精度及生產量的多寡，乃有多種不同形式的模具，如普通彎曲沖模、凸輪彎曲沖模、卷邊沖模、圓弧彎曲沖模、折彎沖縫沖模與扭曲沖模等。

3、抽制模具：

抽制模具是將平面毛胚制成有底無縫容器。

4、成形模具：

指用各種局部變形的方法來改變毛胚的形狀，其形式有凸張成形沖模、卷緣成形沖模、頸縮成形沖模、孔凸緣成形沖模、圓緣成形沖模。

5、壓縮模具：

是利用強大的壓力，使金屬毛胚流動變形，成為所需的形狀，其種類有擠制沖模、壓花沖模、壓印沖模、端壓沖模。

沖壓模具材料的種類及特性

1、碳素工具鋼

在模具中應用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等，優點為加工性能好，價格便宜。但淬透性和紅硬性差，熱處理變形大，承載能力較低。

2、低合金工具鋼

低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比，減少了淬火變形和開裂傾向，提高了鋼的淬透性，耐磨性亦較好。用于制造模具的低合金鋼有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號GD)等。

3、高碳高鉻工具鋼

常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代號D2），它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性，熱處理變形很小，為高耐磨微變形模具鋼，承載能力僅次于高速鋼。但碳化物偏析嚴重，必須進行反復鐓拔（軸向鐓、徑向拔）改鍛，以降低碳化物的不均勻性，提高使用性能。

4、高碳中鉻工具鋼

用于模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等，它們的含鉻量較低，共晶碳化物少，碳化物分布均勻，熱處理變形小，具有良好的淬透性和尺寸穩定性。與碳化物偏析相對較嚴重的高碳高鉻鋼相比，性能有所改善。

5、高速鋼

高速鋼具有模具鋼中最高的硬度、耐磨性和抗壓強度，承載能力很高。模具中常用的有W18Cr4V（代號8-4-1）和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2（代號6-5-4-2，美國牌號為M2）以及為提高韌性開發的降碳降釩高速鋼6W6Mo5  Cr4V（代號6W6或稱低碳M2）。高速鋼也需要改鍛，以改善其碳化物分布 。

6、基體鋼

在高速鋼的基本成分上添加少量的其它元素，適當增減含碳量，以改善鋼的性能。這樣的鋼種統稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲勞強度和韌性均優于高速鋼，為高強 韌性冷作模具鋼，材料成本卻比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有6Cr4W3Mo2VNb（代號65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（代號LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL（代號012AL）等。

7、硬質合金和鋼結硬質合金

硬質合金的硬度和耐磨性高于其它任何種類的模具鋼，但抗彎強度和韌性差。用作模具的硬質合金是鎢鈷類，對沖擊性小而耐磨性要求高的模具，可選用含鈷量較低 的硬質合金。對沖擊性大的模具，可選用含鈷量較高的硬質合金。

沖壓模具設計制作技巧

一、從廢料情況看出的信息

廢料本質上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過檢查廢料，你可以判斷上下模間隙是否正確。如果間隙過大，廢料會出現粗糙、起伏的斷裂面和一窄光亮帶區域。間隙越大，斷裂面與光亮帶區域所成角度就越大。如果間隙過小，廢料會呈現出一小角度斷裂面和一寬光亮帶區域。

過大間隙形成帶有較大卷邊和邊緣撕裂的孔，令剖面稍微有一薄邊緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和大角度撕裂，導致剖面或多或少地垂直于材料表面。

一個理想的廢料應有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持沖壓力最小并形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點來看，通過增大間隙來延長模具壽命是以犧牲成品孔質量換取的。

二、模具間隙的選擇

模具的間隙與所沖壓的材料的類型及厚度有關。不合理的間隙可以造成以下問題：

1、如間隙過大，所沖壓工件的毛刺就比較大，沖壓質量差。如果間隙偏小，雖然沖孔的質量較好，但模具的磨損比較嚴重，大大降低模具的使用壽命，而且容易造成沖頭的折斷。

2、間隙過大或過小都容易在沖頭材料上產生粘連，從而造成沖壓時帶料。過小的間隙容易在沖頭底面與板料之間形成真空而發生廢料反彈。

3、合理的間隙可以延長模具壽命，卸料效果好，減小毛刺和翻邊，板材保持潔凈，孔徑一致不會刮花板材，減少刃磨次數，保持板材平直，沖孔定位準確。

三、如何提高模具的使用壽命

對用戶來講，提高模具的使用壽命可以大大降低沖壓成本。影響模具使用壽命的因素如下：

1、材料的類型及厚度;

2、是否選擇合理的下模間隙;

3、模具的結構形式;

4、材料沖壓時是否有良好的潤滑;

5、模具是否經過特殊的表面處理;

6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;

7、上下轉塔的對中性;

8、調整墊片的合理使用;

9、是否適當采用斜刃口模具;

10、機床模座是否已經磨損;

四、沖壓特殊尺寸孔應注意的問題

1、最小孔徑沖φ0.8——φ1.6范圍的沖孔請用特殊沖頭。

2、厚板沖孔時，相對于加工孔徑，請使用大一號的模具。注意：此時，若使用通常大小的模具，會造成沖頭螺紋的破損。

3、沖頭刃口部分，最小寬度與長度的比例一般不應小于1:10。

4、沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關系。建議沖頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。

五、模具的刃磨

1、模具刃磨的重要性

定期刃磨模具是沖孔質量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機器的使用壽命，要掌握正確的刃磨時機。

2、模具需要刃磨的具體特征

對于模具的刃磨，沒有一個嚴格的打擊次數來確定是否需要刃磨。主要取決于刃口的鋒利程度。主要由以下三個因素來決定：

①檢查刃口的圓角，如果圓角半徑達到R0.1毫米(最大R值不得超過0.25毫米)就需要刃磨。

②檢查沖孔質量，是否有較大的毛刺產生?

③通過機器沖壓的噪聲來判斷是否需要刃磨。如果同一副模具沖壓時噪聲異常，說明沖頭已經鈍了，需要刃磨。

注：刃口邊緣部變圓或刃口后部粗糙，也要考慮刃磨。

3、刃磨的方法

模具的刃磨有多種方法，可采用專用刃磨機也可在平面磨床上實現。沖頭、下模刃磨的頻度一般為4：1，刃磨后請調整好模具高度。

①不正確刃磨方法的危害：不正確的刃磨會加劇模具刃口的迅速破壞，致使每次刃磨的打擊次數大大縮小。

②正確的刃磨方法的益處：定期刃磨模具，沖孔的質量和精度可以保持穩定。模具的刃口就損壞較慢，壽命更長

4、刃磨規則

模具刃磨時要考慮下面的因素：

①刃口圓角在R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃口的鋒利程度。

②砂輪表面要清理干凈。

③建議采用一種疏松、粗粒、軟砂輪。如WA46KV

④每次的磨削量(吃刀量)不應超過0.013毫米，磨削量過大會造成模具表面過熱，相當于退火處理，模具變軟，大大降低模具的壽命。

⑤刃磨時必須加足夠的冷卻液。

⑥磨削時應保證沖頭和下模固定平穩，采用專用的工裝夾具。

⑦模具的刃磨量是一定的，如果達到該數值，沖頭就要報廢。如果繼續使用，容易造成模具和機器的損壞，得不償失。

⑧刃磨完后，邊緣部要用油石處理，去掉過分尖銳的棱線。

⑨刃磨完后，要清理干凈、退磁、上油。

注：模具刃磨量的大小主要取決于所沖壓的板材的厚度。

六、沖頭使用前應注意

1、存放

①用干凈抹布把上模套里外擦干凈。

②存放時小心表面不要出現刮痕或凹痕。

③上油防銹。

2、使用前準備

①使用前徹底清潔上模套。

②查看表面是否有刮、凹痕。如有，用油石去除。

③里外上油。

3、安裝沖頭于上模套時應注意事項

①清潔沖頭，并給其長柄上油。

②在大工位模具上把沖頭插入上模套底部，不能用力。不能用尼龍錘。安裝時，不能通過旋緊上模套上的螺栓來固定沖頭，只有在沖頭正確定位后才能旋緊螺栓。

4、安裝上模組合入轉塔

如果想延長模具使用壽命，上模套外直徑和轉塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請小心執行下列程序。

①清潔轉塔孔的鍵槽和內直徑并上油。

②調整上模導套的鍵槽，使之與轉塔孔的鍵吻合。

③把上模套導直直地插入塔孔，小心不能有任何傾斜。上模導套應該靠自身重量滑入轉塔孔。

④如果上模套向一邊傾斜，可用尼龍錘之類的軟材料工具把它輕輕敲正重復敲擊直至上模導套依靠自身重量滑入正確位置。

注意：不能用力于上模導套外直徑，只能在沖頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部，以免損壞轉塔孔，縮短個別工位使用壽命。

七、模具的檢修

如果沖頭被材料咬住，取不出來，請按如下所記項目檢查。

1、沖頭、下模的再刃磨。刃口鋒利的模具能加工出漂亮的切斷面，刃口鈍了，則需要額外的沖壓力，而且工件斷面粗糙，產生很大的抵抗力，造成沖頭被材料咬住。

2、模具的間隙。模具的間隙如果相對板厚選得不合適，沖頭在脫離材料時需要很大的脫模力。如果是這個原因沖頭被材料咬住，請更換合理間隙的下模。正全科技微信內容真不錯，值得關注!!

3、加工材料的狀態。材料弄臟了、或者有污垢時，臟東西附著到模具上，使得沖頭被材料咬住而無法加工。

4、有變形的材料。翹曲的材料在沖完孔后，會夾緊沖頭，使得沖頭被咬住。有翹曲的材料，請弄平整后再加工。

5、彈簧的過度使用。會使得彈簧疲勞。請時常注意檢查彈簧的性能。

八、注油

油量和注油次數視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無銹無垢的材料，要給模具注油，注油點為導套、注油口、刀體與導套的接觸面、下模等。油用輕機油。

有銹有垢的材料，加工時鐵銹微粉會吸入沖頭和導套之間，產生污垢，使得沖頭不能在導套內自由滑動，這種情況下，如果上油，會使得銹垢更容易沾上，因此沖這種材料時，相反要把油擦干凈，每月分解一回，用汽(柴)油把沖頭、下模的污垢去掉，重新組裝前再擦干凈。這樣就能保證模具有良好的潤滑性能。

九、模具使用過程中經常出現的問題及解決方法

問題一、板材從夾鉗口脫出

原因：模具卸料不完全

解決辦法：

1、采用帶斜度的沖頭

2、在板材上涂潤滑液

3、采用重載模具

問題二、模具磨損嚴重

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原因：上下模座不對中

解決辦法：

1、工位調整，上下模對中

2、轉塔水平調整

原因：沒有及時更換已經磨損的模具導向組件及轉塔的鑲套

解決辦法：更換

原因：沖頭過熱

解決辦法：

1、在板料上加潤滑液

2、在沖頭和下模之間保證潤滑

3、在同一個程序中使用多套同樣規格尺寸的模具

原因：刃磨方法不當，造成模具的退火，從而造成磨損加劇

解決辦法：

1、采用軟磨料砂輪

2、經常清理砂輪

3、小的吃刀量

4、足量的冷卻液

原因：步距小

解決辦法：

1、增大步距

2、采用橋式步沖

問題三、沖頭帶料及沖頭粘連

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原因：沖頭刃口鈍化

解決辦法：及時刃磨

原因：潤滑不良

解決辦法：改善潤滑條件

問題四、廢料反彈

原因：下模問題

解決辦法：

1、采用防彈料下模

2、對于小直徑孔間隙減少10%

3、直徑大于50.00毫米，間隙放大

4、凹模刃口側增加劃痕

原因：沖頭方面

解決辦法：

1、增加入模深度

2、安裝卸料聚胺酯頂料棒

3、采用斜刃口

問題五、卸料困難

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原因：沖頭磨損

解決辦法：及時刃磨

原因：彈簧疲勞

解決辦法：更換彈簧

原因：沖頭粘連

解決辦法：除去粘連

問題六、沖壓噪音

原因：卸料困難

解決辦法：

1、增加下模間隙、良好潤滑

2、增加卸料力

3、采用軟表面的卸料板

原因：板料在工作臺上及轉塔內的支撐有問題

解決辦法：

1、采用球面支撐模具

2、減小工作尺寸

3、增加工作厚度

4、板料厚

5、采用斜刃沖頭

十、使用特殊成型工具的注意事項

1、不同型號的機器滑塊的行程不同，因此要注意成型模具封閉高度的調整。

2、一定要保證成型充分，因此需要仔細調整，每次調整量最好不要超過0.15毫米，如果調整量過大，容易造成機器的損壞和模具的損壞。

3、對于拉伸成型，請選用輕型彈簧組件，以防止板料的撕裂，或因變形不均勻卸料困難等。

4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具，防止板料傾斜。

5、成型位置應當盡量遠離夾鉗。

6、成型加工最好放在加工程序的最后來實現。

7、一定要保證板材良好的潤滑。

8、定貨時注意特殊成型工具的讓位問題，如果兩個成型的距離比較近，請一定要跟本公司銷售員進行溝通。

9、因為成型工具需要較長的卸料時間，因此成型加工時一定要采用低速，最好要有延時。

十一、使用長方形切斷刀的注意事項

1、步距盡量大，要大于整個刀具長度的80%。

2、最好通過編程來實現跳躍步沖。

3、建議選用斜刃口模具。

十二、在不超過機器公稱力的情況下如何沖孔

生產過程中需要沖大于114.3mm直徑的圓孔。如此大的孔會超出機器公稱力上限，特別對于高剪切強度材料。通過多次沖孔的方法沖出大尺寸孔可以解決這一問題。使用小尺寸模具沿大圓周長剪切可以降低一半或更多的沖壓力，在你已經擁有的模具中可能大部分模具都能做到。

十三、一個沖大圓孔的簡易方法

這種凸透鏡的模具可被制成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出沖床公稱力，我們推薦使用(A)方案。用此模具沖出圓形的周邊。如果孔徑能在沖床公稱力范圍內沖成，那么一個放射形模具和一凸透鏡模具就能在四次之內沖壓出所需的孔而無須旋轉模具(B)

十四、最后才向下成形

當選用成形模具時，應避免進行向下成形操作，因為這樣會占用太多垂直空間和導致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入下模，然后被拉出轉塔，然而，如果向下成形是唯一的工藝選擇，那么應該把它作為對板材的最后一步處理工序。

十五、防止材料扭曲

如果你需要在板材上沖切大量孔而板材又不能保持平整，成因可能是沖壓應力累積。沖切一個孔時，孔周邊材料被向下拉伸，令板材上表面拉應力增大下沖運動也導致板材下表面壓應力增大。對于沖少量的孔，結果不明顯，但隨著沖孔數目的增加，拉應力和壓應力也成倍增加直到令板材變形。

消除這種變形的方法之一是：每隔一個孔沖切，然后返回沖切剩余的孔。這雖然在板材上產生相同的應力，但瓦解了因同向連續一個緊接一個地沖切而產生拉應力/壓應力積聚。如此也令第一批孔分擔了第二批孔的部變形效應。

十六、如果你的不銹鋼翻邊變形

在制造翻邊之前向材料施用優質成形潤滑劑，這能令材料更好地從模具中分離出來，在成形時順暢地在下模表面移動。如此給予材料一個更好的機會去分布被彎曲和被拉伸時產生的應力，防止在成形翻邊孔邊上出現的變形和翻邊孔底部的磨損。

十七、克服卸料困難的幾點建議

1、使用帶有細芯膠粒的沖頭；

2、增加下模間隙；

3、檢查彈簧的疲勞程度；

4、使用重載型模具；

5、適當采用斜刃口模具；

6、潤滑板材；

7、大工位模具需要安裝聚胺脂卸料頭。

十八、造成廢料反彈的主要原因

1、刃口的鋒利程度：刃口的圓角越大，越容易造成廢料反彈；

2、模具的入模量：每個工位模具沖壓時，入模量的要求是一定的，入模量小，易造成廢料反彈；

3、模具的間隙是否合理：不合理的模具間隙，易造成廢料反彈；

4、被加工板材的表面是否有油污。

以上是賢集網小編為大家介紹的沖壓模具結構、分類、材料的種類及特性、設計制作技巧。沖壓模具是工業之母，現在的產品絕大部分都用沖壓模具生產的，只有沖壓模具的高效率才能使產品達到量產，提高效率，降低成本。在目前中國工業化進程高速發展的時代，沖壓模具行業仍然是個朝陽行業，仍然是個充滿機遇的行業!沖壓模具是工業領域最重要的基石之一，在制造業中扮演著至關重要的角色。即便是高度工業化的發達國家，同樣離不開模具發展。比如美國、日本，模具行業仍在工業總產值中占據重要地位。沖壓模具行業競爭門檻不高，全國有超過3萬家的模具生產制造企業。顯然，供需失衡是模具行業發展的主要問題之一。除了內部競爭，發達國家模具企業加快海外拓展，進一步加劇了競爭。

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