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轉發自：專題報道 Features

作者：吳長炎設計部/ 工程部課長，主要從事精密沖壓模具的設計與制造工作，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，但由于其結構相對復雜，模具制造成本較高、沖床參數要求高等缺占 導致其應用更多的僅限于多料號產品的沖壓生產三板模，顧名思義，由上模、脫料板、下模三個模板組構成，適用于單料號或者少料號的沖壓生產，由于結構簡單、加工成本低、精度高、維修保養方便 穩定性好等特點，被大多數模具設計和沖壓生產商所采用。

相對來講，三板模在某種程度上能取代二板模 而在多料號生產時，抽屜模更具優勢，故三板模和抽屜模成為現階段精密高速沖壓行業的主流

無論哪種結構的模具，其工作原理和功能結構組成都是相同的。

從工作原理看，他們都是通過沖床滑塊的上下運動，驅動模具零件的相對運動并作用于被沖壓的材料，使其完成沖切、折彎等分離或塑性變形的過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（模座模板），模具的載體。

〈2）導向元件（導柱導套），模具主要的導向功能。（3）壓料 卸料系統（脫料板、傳力銷、壓縮彈簧、等高套筒等〉 沖壓過程的壓料卸料功能。（4江作元件〈沖子、刃口、成形、調整零件等）直接參與材料分離、塑性變形

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固定元件 （ 螺絲 ）

輔助元件

〈限高柱）

圖1模具功能結構組成

的核心功能件。〈5）定位元件（定位針、導料板，脫料鑲件）保證料帶在模內穿行順暢性和工作元件作用位置的準確性。（6涸定元件〈螺絲、定位銷、壓塊、砌塊〉，模板與模板、零件與模板的相對位置固定 （7）輔助零件〈浮料銷、彈簧限高柱），料帶輔助支持和模具保護等功能。

典型沖壓工藝設計方案

精密沖壓工藝結構種類眾多，均有其各自的工藝設計、生產維護特點，如用于觸點的彈片折彎、用于預斷的v一CUT成形，用于屏蔽隔斷的凸筋拉伸、用于焊板的錫腳刺破、用于裝配的倒刺下料，以及用于傳輸的針桿下料等模具工藝，均為其典型的生產應用實例。在此，筆者介紹若干典型模具工藝結構設計方

圖2 FPC端子 圖3細小端子

案，供讀者參考。圖2所示（ 導柱導套(導向元件) ） 端子局部圖，剪切面

為FPC

作為接觸部，故需有剪切面均勻，且高于撕斷面，無翻主體（模座模板） 料等要求，在產品壓料有限的情況下，模具設計時，除了局部強壓之外，常常采用粗切+精切的方式，以減少過大的沖壓力及內應力對產品的影響。

圖3所示為細小端子的下料，同樣的，由于下料時壓料面積太小，壓料力不足，沖剪過程中，產品因壓料力小于沖裁力而被拉出翻料，以及產生扭曲等現象

因此，生產這類端子時也可以采用精切+粗切的方式來提高沖裁質量再者，談談折彎工藝的設計，一般模具設計的人員都知道折彎的展開主要取決于材料的折彎中性線 折彎的反彈主要取決于不同材質的反彈系數〈當然，沖壓速度、模具潤滑、模具溫度、材料紋路等條件也會影響折彎參數取值）不同材質的中性線計算及反彈系數，除了特殊材質外，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，尺寸調整結構 也是精密沖壓模具常用的功能，特別是對于多PIN的端子，模具零件不可能做到絕對的精準，沖壓成形之后，多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進行模內微調能很好地糾正折彎尺寸的偏差，如圖5所示，在設計上，將折彎尺寸設定在略超上限值再通過不同程度的微調每支P凡從而達到彈高尺寸較好的一致性目的。

調整后

圖5多PIN端子的折彎工藝

模具的設計應是一個綜合的技術整體，從產品的功能要求、工藝需求、裝配使用需求、其他因素等方面的影響維度，去解析模具設計需要達到怎樣的效果 才能滿足產品真正的需求，再從模具結構、工藝等手段去實現以上多個維度需求。

故模具設計本身是這個技術整體的一部分，而非全部，譬如作為觸點的彈片設計〈圖6〉在產品功能上，應具備接觸傳輸特性 需要接觸良好，故如何控制接觸區表面粗糙度，如何保證接觸點是彈片最可靠的地方，即為模具設計的關鍵，從工藝要求上，應從如何控制折彎脹料、如何防止折彎后觸點兩邊高于中間、如何防止折彎歪斜等方接觸功能區

圖6接觸點的彈片設計

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面思考，從裝配使用上，應考慮的是，怎樣的設計工藝更能提升彈片裝配插拔的疲勞壽命其他影響因素上，材料材質特性、沖壓速度沖床噸位、電鍍尺寸變化、熱處理回彈等均直接或者間接地影響到模具設計結構的選擇、設計排樣的工序、零件的材質及加工方式的考量、設計參數的取值

在對精密模具設計的前期工作中，設計者若能全面地按照以上或者更多的維度去思考和細致地分析 模具的設計將水到渠成，所設計的模具只是設計者 維的載體，精密、高速的要求自然能體現出來，故多維度地把模具設計工作當做模具設計的技術整體來看待，貫穿整個產品的功能、工藝、應用、模具特性，才能從理念和行為上真正做到高速和精密

精密高速沖壓模具的使用、維護以及車間管理

一套高效穩定、咼品質的精密高速沖壓模具 不僅在設計前期需要對產品功能、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、維修手法等均直接地影響模具使用效果和壽命。

在模具使用上，以架模條件設定和使用為例，架模條件參數的精準設定和固化，對于生產效率和品質穩定性起到舉足輕重的作用。

在無法滿足專模專機的情況下，模具與沖床架模條件一一對應能很好的滿足條件參數固化的要求，即一模一機一條件參數、一模 N機便有N個條件參數。

具體操作為，先根據模具總體需求，選用合適噸位合適結構的沖床，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 并跟進生產品質狀況，達到制程能力滿足要求，則定義為該模具在該機臺的固定參數，后續按照該固定參數進行架模生產，達到條件固化穩定的目的，同樣的方法，在其他機臺對該模具進行條件設定，從而形成一系列固定架模條件參數，這些條件參數為生產效率和品質穩定提供了最根本的保障

模具保養的目的是為了保持模具優良穩定的生產狀態并提升模具的使用壽命一般來講，保養可分為以下四個階段田點檢階段，檢查零件是否松動、

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模具維護方面，筆者認為，應側重抓住問題的根本并展開分析，譬如產品尺寸問題，一般情況下，維修的思路應該從模具根本的定位基準孔入手，確保基準正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少折彎間隙等“見到現象則出對策的條件反應式的維修手法，因其容易導致維修基準錯亂，模具越修問題越多等惡性循環。另外，精密高速沖壓所面臨的普遍問題一一跳屑問題，在此也略談一下看法，跳屑源自于 沖下的廢料，被外力作用而帶出模面，而這外力可能

廢屑 刃口 廢屑

圖7吹氣/吸氣防跳屑結構

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是大氣壓強與真空的相互作用、油污粘合產生的粘力、模內氣體產生的推力、也有可能是模具沖壓過程中振動的力，而相對的解決方法也多種多樣，各有利弊 清楚了產生的根本原因解決問題的思路也大同小異 即減少這個"力"的產生，或者制造一個相對的力去抵消導致跳屑的外力

從產品上，可以變更廢料形狀 增加與模具的接觸面積而增大摩擦力，從模具結構上，可以使用刃口被覆手法、刃口卡料結構、沖子異形結構、T形落料孔等方式，從其他外力上，可以從上向下增加一個吹氣裝置，形成負壓，大氣壓強的作用對廢屑產生向下的吸力或者從下面增加一個吸氣裝置，直接吸走廢料，如圖7所示。

從生產條件上，可以調整沖壓油給量、調整沖壓SPM等。總之，能從根本上區分問題、多維度去思考，模具維修的思路和方法千變萬化不離其宗

精密高速沖壓工藝的新應用及進展

隨著科學技術創新迭代，精密沖壓以其特有的高效性、重復性等優點不斷開拓應用范圍，特別是在產品功能拓展方面，譬如剪切面作為產品的功能區，這必然對剪切面的質量有非常高的要求，光亮平整、無毛刺、無沖壓塌角、全光亮帶等需求不斷拓展精密沖壓設計者的思路。在加工方式方面，在一些產品的

加工上，精密沖壓已經很好完成了以往通過壓鑄 CNC、車床等方式才能完成的工藝，從而大幅提升生產效率和降低生產成本。在工藝技術方面，結合自動化技術的精密沖壓工藝、結合光電技術的精密沖壓工藝、無廢料沖壓工藝、低行程超高速的沖壓工藝、多料帶模具設計工藝等技術也逐漸被精密高速沖壓行業所使用，技術能力也不斷

刃口

推陳出新0

作為精密高速沖壓的從業者，保持一顆對技術的執著和不斷追求的初心 從前期分析、模具設計、生產使用維護到技術創新和應用，以精益求精的姿態 不斷探索和挖掘，我國的精密高速沖壓 技術乘著中國制造2025 "的東風立 于世界行業塔尖指日可待。