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转发自：专题报道 Features

作者：吴长炎设计部/ 工程部课长，主要从事精密冲压模具的设计与制造工作，拥有6项专利技术

文/吴长炎、刘学文，深圳市华科精密组件有限公司

密高速冲压生产技术因具有高效率、 质、一致性、节约成本等优点广泛应用于电子、汽车、光学、工控、医疗等领域 在市场经济高度发达，科学技术高速发展的今天，高速、精密冲压技术越来越受到工业生产多个相关行业的重视，而其高效性、可靠性、稳定性成为连续冲压技术不断突破和研究的主要课题在更新换代、技术创新节奏越来越快的当今模具开发快速化、自动化技术、光学技术、机电整合技术的应用也不断的被应用和突破。随着中国制造2025 "的推进，精密高速冲压技术也将迎来良性发展的契机。

精密高速冲压模具结构及典型生产工艺设计方案

精密高速冲压模具结构

精密高速冲压模具常用的结构有二板模、抽屉模〈模块式模具）和三板模〈也称八板模）

二板模是将冲压脱料功能结构设计并固定在下模板，整套模具由两个相对独立的整体构成而得名。其特点是精度高冲压行程小，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

抽屉模是由三板模的结构演变而来，将模板设计

成模块式，模座设计成适应多个模块快速装卸的结构 它很好的解决了多料号生产频繁切换问题，线下换线、快速换模成为其名副其实的代名词，但由于其结构相对复杂，模具制造成本较高、冲床参数要求高等缺占 导致其应用更多的仅限于多料号产品的冲压生产

三板模，顾名思义，由上模、脱料板、下模三个模板组构成，适用于单料号或者少料号的冲压生产，由于结构简单、加工成本低、精度高、维修保养方便 稳定性好等特点，被大多数模具设计和冲压生产商所采用。

相对来讲，三板模在某种程度上能取代二板模 而在多料号生产时，抽屉模更具优势，故三板模和抽屉模成为现阶段精密高速冲压行业的主流

无论哪种结构的模具，其工作原理和功能结构组成都是相同的。

从工作原理看，他们都是通过冲床滑块的上下运动，驱动模具零件的相对运动并作用于被冲压的材料，使其完成冲切、折弯等分离或塑性变形的过程从功能结构组成看模具由7大部分组成（图 10田主体结构（模座模板），模具的载体。

〈2）导向元件（导柱导套），模具主要的导向功能。（3）压料 卸料系统（脱料板、传力销、压缩弹簧、等高套筒等〉 冲压过程的压料卸料功能。（4江作元件〈冲子、刃口、成形、调整零件等）直接参与材料分离、塑性变形

2017 / 10 Forging & Metalforming

专題报道

Features

固定元件 （ 螺丝 ）

辅助元件

〈限高柱）

图1模具功能结构组成

的核心功能件。〈5）定位元件（定位针、导料板，脱料镶件）保证料带在模内穿行顺畅性和工作元件作用位置的准确性。（6涸定元件〈螺丝、定位销、压块、砌块〉，模板与模板、零件与模板的相对位置固定 （7）辅助零件〈浮料销、弹簧限高柱），料带辅助支持和模具保护等功能。

典型冲压工艺设计方案

精密冲压工艺结构种类众多，均有其各自的工艺设计、生产维护特点，如用于触点的弹片折弯、用于预断的v一CUT成形，用于屏蔽隔断的凸筋拉伸、用于焊板的锡脚刺破、用于装配的倒刺下料，以及用于传输的针杆下料等模具工艺，均为其典型的生产应用实例。在此，笔者介绍若干典型模具工艺结构设计方

图2 FPC端子 图3细小端子

案，供读者参考。图2所示（ 导柱导套(导向元件) ） 端子局部图，剪切面

为FPC

作为接触部，故需有剪切面均匀，且高于撕断面，无翻主体（模座模板） 料等要求，在产品压料有限的情况下，模具设计时，除了局部强压之外，常常采用粗切+精切的方式，以减少过大的冲压力及内应力对产品的影响。

图3所示为细小端子的下料，同样的，由于下料时压料面积太小，压料力不足，冲剪过程中，产品因压料力小于冲裁力而被拉出翻料，以及产生扭曲等现象

因此，生产这类端子时也可以采用精切+粗切的方式来提高冲裁质量再者，谈谈折弯工艺的设计，一般模具设计的人员都知道折弯的展开主要取决于材料的折弯中性线 折弯的反弹主要取决于不同材质的反弹系数〈当然，冲压速度、模具润滑、模具温度、材料纹路等条件也会影响折弯参数取值）不同材质的中性线计算及反弹系数，除了特殊材质外，基本已经积累了比较准确的经验值供设计人员选用和计算，如图4所示，简单阐述了折弯展开的基本步骤。

另外，尺寸调整结构 也是精密冲压模具常用的功能，特别是对于多PIN的端子，模具零件不可能做到绝对的精准，冲压成形之后，多PIN端子尺寸一致性便难以得到有效地保证

32 锻造与冲压2017 / 10

图4折弯展开的基本步骤

单独对每支PIN进行模内微调能很好地纠正折弯尺寸的偏差，如图5所示，在设计上，将折弯尺寸设定在略超上限值再通过不同程度的微调每支P凡从而达到弹高尺寸较好的一致性目的。

调整后

图5多PIN端子的折弯工艺

模具的设计应是一个综合的技术整体，从产品的功能要求、工艺需求、装配使用需求、其他因素等方面的影响维度，去解析模具设计需要达到怎样的效果 才能满足产品真正的需求，再从模具结构、工艺等手段去实现以上多个维度需求。

故模具设计本身是这个技术整体的一部分，而非全部，譬如作为触点的弹片设计〈图6〉在产品功能上，应具备接触传输特性 需要接触良好，故如何控制接触区表面粗糙度，如何保证接触点是弹片最可靠的地方，即为模具设计的关键，从工艺要求上，应从如何控制折弯胀料、如何防止折弯后触点两边高于中间、如何防止折弯歪斜等方

接触功能区

图6接触点的弹片设计

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Features

面思考，从装配使用上，应考虑的是，怎样的设计工艺更能提升弹片装配插拔的疲劳寿命其他影响因素上，材料材质特性、冲压速度冲床吨位、电镀尺寸变化、热处理回弹等均直接或者间接地影响到模具设计结构的选择、设计排样的工序、零件的材质及加工方式的考量、设计参数的取值

在对精密模具设计的前期工作中，设计者若能全面地按照