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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

密高速沖壓生產技術因具有高效率、 質、一致性、節約成本等優點廣泛應用于電子、汽車、光學、工控、醫療等領域 在市場經濟高度發達，科學技術高速發展的今天，高速、精密沖壓技術越來越受到工業生產多個相關行業的重視，而其高效性、可靠性、穩定性成為連續沖壓技術不斷突破和研究的主要課題在更新換代、技術創新節奏越來越快的當今模具開發快速化、自動化技術、光學技術、機電整合技術的應用也不斷的被應用和突破。隨著中國制造2025 "的推進，精密高速沖壓技術也將迎來良性發展的契機。

精密高速沖壓模具結構及典型生產工藝設計方案

精密高速沖壓模具結構

精密高速沖壓模具常用的結構有二板模、抽屜模〈模塊式模具）和三板模〈也稱八板模）

二板模是將沖壓脫料功能結構設計并固定在下模板，整套模具由兩個相對獨立的整體構成而得名。其特點是精度高沖壓行程小，但因模具零件加工精度要求高加工成本高，很大程度上被三板模取代

抽屜模是由三板模的結構演變而來，將模板設計

成模塊式，模座設計成適應多個模塊快速裝卸的結構 它很好的解決了多料號生產頻繁切換問題，線下換線、快速換模成為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

2017 / 10 Forging & Metalforming

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Features

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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Features

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