五金衝壓模具設計步驟，都明白嗎？

　　

 

一：產品導入

 

1 精密模具衝壓常（cháng）規產品導入流程

 

1.1產品圖→加工圖→排樣圖→結構圖→組立圖→模（mó）具（jù）圖紙

 

1.2 連續模具排樣圖及結構圖（tú）須審核

 

1.3 單衝模具排樣圖及結構圖須審核

 

1.3 模（mó）具圖紙須審（shěn）核簽字（zì）生效，圖紙規範清晰

 

2 樣品控製流程

 

現（xiàn）場提供樣品（pǐn）→自檢→品管部檢測→檢測（cè）報告（gào）→檢測報告確認→工（gōng）程部→客戶

 

二：模具設計

 

1.模具（jù）設計流程

 

（1） 模具設（shè）計（jì）流程圖

 

（2） 此為模具設計基本流程，一般情況下，都應遵循該（gāi）流程的步驟來規劃（huá）及實施設計工作（zuò）。對於某些特殊產品的設（shè）計，在此流（liú）程基礎上，可以依實際情況適當變更。

 

2. 產品圖、展（zhǎn）開圖（tú）、加工（工（gōng）序）圖、料（liào）帶（dài）圖的（de）繪（huì）製規範

 

（1） 產品（pǐn）圖 開模用的產品（pǐn）圖或產品（樣品）由客（kè）戶及文控中心提供。因產品圖均來自於各個客戶（hù），規（guī）範不一，且有圖麵不清晰，標注不完善，尺寸或（huò）檢測基準混亂，或者人為疏忽造成的錯誤（wù）。故應以原圖紙為（wéi）基礎，在忠於原（yuán）設計的前提下（xià），自行繪製（zhì）本廠自用（yòng）的（de）產品圖。對於客戶圖紙（zhǐ）中的工藝問題，及（jí）時與客（kè）戶的工程師溝通，難以達到的工藝或結（jié）構要求，可與對方工程師協商，通過降低工藝要求、更改產品結構（gòu）或者增（zēng）加工藝輔助手段的方法來解（jiě）決。對客戶原圖紙不得更（gèng）改，原樣保存。客戶提供的（de）樣品，用各種手段準確測繪出樣品尺寸，作成產品圖（tú）。客戶樣品要妥善保存。給製的（de）產品圖需數（shù）據準確，要求明了，尺寸標注完善，公差合理，便於檢測。

 

（2） 加工圖 產品圖（tú）確認後，開始製訂加工圖。加工（gōng）圖的（de）製訂要（yào）注意（yì）以下幾個要

 

點：

 

A: 產品尺寸的取值分衝孔與落料兩種情況。衝（chōng）孔尺（chǐ）寸是由（yóu）衝頭決定的，落料尺寸是由凹模決定（dìng）的。

 

B: 產品公差的取值以產品圖為主，產品圖上標有公（gōng）差的，按圖紙執行，產品圖上（shàng）未注公（gōng）差的（de），以客戶慣用（yòng）的公差為準.

 

公差取值方向（xiàng）參考（kǎo）圖 1-1。 對於（yú）衝裁後會變大的尺寸，加工圖尺寸（cùn）為其下偏差的 2/3，對於衝裁後會變小的尺寸，加（jiā）工圖尺寸為其上偏差的 2/3。對於孔心距和孔邊距等衝（chōng）裁後尺寸基本保持不變的，則按中間公差取值。

 

C: 考慮產品在（zài）成（chéng）型過（guò）程中的變形趨勢，針對這些變形情況采取一些預先補救的措施。

 

（3） 展開圖 展開圖依據加工圖，對各段彎曲長度按順（shùn）序標明，以（yǐ）便於檢查。

 

A: 展開計算原理 板料在彎（wān）曲（qǔ）過程中（zhōng）外層受到拉應力，內層受到壓應力，從拉到壓之間有一既不受拉力又不受壓力的過渡層--中性（xìng）層，中（zhōng）性（xìng）層在彎曲過程中的長度和（hé）彎曲前一樣，保持不變，所以中性層是計算彎曲件展開長度的基準（zhǔn），中性層與板料厚度的中間層是不同的概念。中性層位置（zhì）與變形程度有關，當彎曲（qǔ）半徑較大,折彎角度較小時，變形程度（dù）較小，中（zhōng）性層位置靠近板料厚度的中心處；當彎（wān）曲半徑變小，折彎角度增大時，變（biàn）形程度隨之（zhī）增大，中性層位置逐漸（jiàn）向彎曲中心的內側移動。中性層到板（bǎn）料內側的距離用λ表（biǎo）示.

 

B: 展開（kāi）計算方法 基本公式： 產品展開長度＝料內+料內+補償量

 

a: R 角展開 以中性層材料長度不變為展開原則。

 

R 中＝R 內+Kt

 

（4） 料帶圖（工序圖（tú）、排樣圖）

 

(1) 根據客戶要求，產品精度，產品的產量，模具壽命，工藝特性等來決定采用連續模還是單工序模。

 

(1) 根據產品（pǐn）要求精（jīng）度、模具（jù）生產總量、模具生產速（sù）度等決（jué）定模具精度等級的劃（huá）分。精密連（lián）續模具分 A、B、C、D 四個等（děng）級，精密單工序模具分為甲、乙、丙三個等級。等級劃分標準見下表：

 

(1) 衝裁件在條料上的布置（zhì）方（fāng）法（fǎ）稱為排樣。每一個工件都會有多（duō）種的排樣方案。

 

排樣方式有直排，單行排列，多行排列（liè），斜排列，對頭直排，對頭斜排等。

 

排樣工作（zuò）雖然簡單（dān），但（dàn）很重要。排樣的原則（zé）有（yǒu） 4 點（diǎn）：

 

a: 提高材料（liào）利用率 材料利用（yòng）率占到衝件總成本的 60%以上，是一項（xiàng）很重要的經濟指標。衝裁過程中產（chǎn）生的廢料分結構廢料和工藝廢料兩種。排樣時應盡量減少工藝廢料，提高材料利用率。

 

b: 操作方便（biàn）、安全，減輕工人勞動強度 對單工序模具而言，材料（liào）在衝裁過中翻動要少，在材料（liào）利用率相（xiàng）同或相近的情況下（xià），應盡可能選條料寬、進（jìn）距小的排樣方案。

 

c: 使模具結構簡單，模（mó）具壽命較高。

 

d: 排料應保證衝裁件的質量。這一點將在下一節詳（xiáng）細說明（míng）。

 

(1) 精密連續模具在確定排樣圖（tú）之前，先做衝裁（cái）衝頭迭加圖。做此圖的目的是保證將所有的廢料都（dōu）衝（chōng）完，獲得完整的產品。首先要確定製品的毛邊麵，製品料紋方向要求，步距，條料寬度，製品（pǐn）的基準（zhǔn）麵，合理（lǐ）的搭邊及送料方向。要考慮到衝頭的先後順（shùn）序，彎曲的先後順序，定位孔及搭邊位置等。

 

衝裁（cái）衝頭的形狀應（yīng）盡量做到以下幾點：

 

a: 盡量避免長方形衝頭，因為長方形衝（chōng）頭易（yì）跳廢料（liào）。

 

b: 衝頭應避免過長的（de）懸臂與（yǔ）狹槽。因為懸臂會影（yǐng）響衝頭的強度。狹槽會影響到凹模的（de）強度（dù）。衝頭盡（jìn）量避免（miǎn）尖角。

 

c; 衝頭應做防（fáng）脫料結構，並考（kǎo）慮到（dào）加工工藝，盡量利（lì）用磨床及（jí）線割加工，減少放電加工。

 

d: 兩個衝頭的連（lián）接處會有接口，在保證順利衝裁的情況下，盡量減小產品上衝頭接口位置的大小，對某些產品，接口的大小、位置及形狀，要與客戶商討共同製訂。

 

(1) 將衝頭迭加圖中的（de）衝頭及成形工序分（fèn）布於模（mó）具中的適（shì）當位置，即為排樣圖。

 

根據圖（tú）紙及工藝要求，綜合考慮。排樣（yàng）圖注意（yì）以下幾（jǐ）點：

 

a: 相對位置公差要求（qiú）高的孔或決定中心（xīn）線位置（zhì）的孔要在同一步衝（chōng）出。

 

b: 若段曲上有衝孔或其它工序，並且這些工序的（de）位置精度要求高，建議段曲後再衝孔或其它成形，這樣可以避免由（yóu）於段曲展開不準而影響尺寸。

 

c: 若製品中有對稱彎曲（qǔ），建議對稱彎曲在同一步（bù）成形。可以使受力平（píng）衡，若若製（zhì）品的彎曲邊較長，為（wéi）了使受力平衡，可以設計成工藝平衡彎曲，彎曲後將工藝彎曲衝掉。

 

d: 製品中的拉（lā）深或其它（tā）工序，在成形時可能對其附近的寸法（fǎ）有影響。可以將（jiāng）這些工序提前成形。

 

搭邊是指相鄰衝裁件間的（de）餘料，或衝裁件到條料邊間（jiān）的餘料。搭邊的大小與產品的大小及複雜程度有關係（xì），產品大或（huò）彎曲邊較長，搭邊值應大些。

 

（2）排樣線型、顏色、圖層設定：

 

料帶（dài）層 MATER 層 顏色 8 號灰色 實線

 

衝孔、切邊、落料（liào）、半剪、撕破等為 1 層（céng） 顏色（sè） 1 號紅色（sè） 實線

 

印字、打凸、倒角、壓毛（máo）邊等 2 層 顏色 2 號黃色 實線

 

折彎、成形、翻（fān）邊、抽牙等 3 層 顏色 3 號黃色 下折（shé）內邊為虛線

 

上（shàng）折為實線。

 

標注（zhù）、說明（míng）為 4層 4 號色 實線

 

排樣圖經審核及集體評審，確認無誤（wù）後，進入下一工作（zuò）流程。

 

3. 模具總圖的繪（huì）製

 

(1) 排樣圖確定後，開始繪製模具總圖。

 

a: 總圖中（zhōng）圖層的設（shè）定：

 

MATER 排樣圖 4 標（biāo）注

 

UP （上模座（zuò） ） UB （上墊（diàn）板）

 

PH (公夾板（bǎn）) PUNCH 衝頭

 

PPS (止檔板) PS (脫料板)

 

PS_P 脫板入子 DIE (下模板)

 

DIE_P 下模入子

 

LB (下墊板) LP (下模座)

 

B2 (下墊塊) B1 (下托板)

 

b: 關於線種（zhǒng）、線（xiàn）色（sè）的說明（míng）：

 

衝頭、入（rù）子（zǐ）外形（xíng）輪廓線 2 號黃色 線割（gē）孔（kǒng） 1號紅色

 

銑加工輪廓線 40 號棕色

 

放電加工線 40 號棕色 鑽加工 40 號（hào）棕色

 

模板外形 7 號白色

 

使用的線色應（yīng）始終保（bǎo）持一（yī）致。可見部分（fèn）的圖線為實（shí）線，不可見部分用虛線。

 

(2) 模具結構圖（tú）

 

(3) 精密連續模具結構的選用（yòng） 根據產（chǎn）品精度（dù）及（jí）生（shēng）產總量，確定模具（jù）等級。以模具

 

等級為依據，選用模具結構。上圖為連續模結構。

 

(4) 模具（jù）模板標準

 

☆ 範本長度超過 500MM 的，需要（yào）分板，兩塊板之間要加連接扣。

 

☆ 根據（jù）衝裁產品的料厚及模具長（zhǎng）度（dù），適當增（zēng）加上模（mó）座板及下模座板的厚度

 

☆ 在脫料板及下模板進行真空熱處理之後，其中，A 級精度的模（mó）具製造，脫料

 

板及下模板需進行超深處理。B 級精度（dù）的模具製造，脫（tuō）料板及下（xià）模板需進行

 

深冷處理。

 

☆ 上、下模座板上需加攻（gōng）吊環螺絲孔，視模具大小決定攻 M16—M24 等。

 

☆ 脫料板及下模板側麵需（xū）有安裝模（mó）具安全檢測工具的螺孔位置（zhì）。

 

☆ 對於大型模具（jù），墊（diàn）腳的安放要考慮到模具搬運的方便性。留叉車位。

 

☆ 範本小於 300MM 的模具，外導（dǎo）柱（zhù）選用（yòng）直徑（jìng） 28MM 的。模板尺寸大（dà）於 300MM

 

的模具，視實際情況選擇（zé）外導柱組件。

 

☆ 有外導（dǎo）柱的模具（jù），外導柱放置時，要考慮到合模（mó）時的防呆。沒有外導柱的模

 

具，也要將內導柱適當調整位置，避免合模時裝反。

 

☆ 所有範本上，需留工藝加工基（jī）準孔。具體為粗（cū）加工時，在模板適當位置，精

 

鉸直徑 6MM 的孔，作後續加工定位基（jī）準用。

 

☆ 模板固定螺絲釘的大小及數量的確定。參照下表：

 

4. 成型工步結構（gòu）設計

 

模具結構及組立圖畫好後，開（kāi）始（shǐ）成（chéng）型工步結構設（shè）計。即詳細繪（huì）出成型工步的模（mó）具結（jié）

 

構，同時驗（yàn）證成型工（gōng）步的全理性及可靠性。

 

(1) 成（chéng）型工（gōng）步的結構設計（jì）首先要考慮產品在成型（xíng）之後的回彈。回彈的表現形式有彎曲

 

半徑增大（dà）和彎（wān）曲件角度增大（dà）兩個方麵。影響回彈的因素有材料的力（lì）學性能、相對彎

 

曲半（bàn）徑、彎曲件角度、彎曲方式、模具間隙、工（gōng）件（jiàn）形狀及非變形區的影響等方麵。

 

各因素在彎曲時會（huì）相互影響。

 

回彈的計算方法如下：

 

當（dāng） R≤5 時，根據（jù）料厚及（jí）材質不（bú）同，提供下表以做回彈量取值的參考。

 

根據材質（zhì）硬（yìng）度不同，硬度越（yuè）大，取值（zhí）可（kě）偏大。

 

當 R≥5時（shí），回（huí）彈角度按下式計算

 

(2) 常用彎曲（qǔ）成形工步結構設計

 

以上方案右（yòu）圖為（wéi）參考方（fāng）案，一般情況下不采用。

 

5. 衝壓材料及模具標準件

 

(1) 以下為常用金屬材料的牌號及基本數（shù）據

 

注:1.初始間隙的最小值,相（xiàng）當（dāng）於間隙的（de）公稱數值。

 

初始間隙的最大值,是考慮到凸模和（hé）凹模的製造公差所增加的數值。

 

(3) 標準件的選用

 

本廠精密（mì）模具所使用（yòng）的模具（jù）標準件由采購部負責采購。設計工程師（shī）負責出標（biāo）準件采

 

購單。標（biāo）準件使用型號參考（kǎo）盤起（qǐ）公（gōng）司的標準（zhǔn）件型號。

 

5. 模具圖的繪（huì）製及發放規範

 

(1) 模具圖的繪製

 

a: 總圖及成型工步結構設計完成後，繪製模板圖及模（mó）具（jù）零件圖、標準件圖。

 

b: 模具圖的繪製須（xū）嚴格遵守圖層和線型，線色的（de）規定執行。

 

c: 模板圖上須仔細標明模板材料，模板厚度、熱處理工藝及要（yào）求硬度、模板精度要求

 

及其他技術要求。

 

d: 零件圖上須仔細（xì）標明零（líng）件材（cái）料、零件尺寸、零件件數、零件熱處理工藝及要求硬

 

度、零件加工工藝方法等信息。

 

e: 模具（jù）外（wài）購零件屬標準件的，按標準件型號（hào）寫采購申請單，如不屬標準件，則詳細出

 

具零件圖，提供給供貨方（fāng）。

 

f: 所有圖紙要求圖麵清晰，尺寸明了，表達準確，排列整齊

 

g: 模具圖紙使用統一的圖框。

 

模具圖紙的發放（fàng）規（guī）範

 

a: 所有的模具圖紙經上級審核簽字後方可下發。

 

b: 一套完整的模具圖紙包括模板圖（tú）、零件圖、標準件（jiàn）圖、排料圖、組立示意圖、裝

 

配示意圖、產品圖，一般情（qíng）況下，整套圖紙一起下發。如模具製造周期短，可先下

 

發範本圖。模具材料訂料單及模具標準件訂料單隨模具圖紙下發或提前（qián）下發。

 

三．模具製（zhì）程的控（kòng）製

 

1. 模具製造過（guò）程（chéng）的跟進

 

模具圖紙下發到模具（jù）製造部門後，設計（jì）人員應（yīng）隨（suí）時（shí）跟進模具製造進度。及時了解加工過程中出現的各種情況，發現問題，及時協（xié）同製造部門解決。

 

2. 模具裝配技術要求

 

a: 裝配時應保證凸、凹模這（zhè）間的間（jiān）隙均勻一致，配合間隙符合設計要（yào）求

 

b: 鑲（xiāng）件與範本及鑲件相互之間（jiān）的接（jiē）合麵密合

 

c: 落料、衝孔的凹模（mó）刀口高度，按設計要（yào）求製造，保證漏料孔暢通

 

d: 衝模所有活動部分的（de）移動應平穩，無滯止現象，滑塊、楔塊在（zài）固（gù）定滑動麵上移動時，其最小接觸（chù）麵積不少於其麵積的（de）四分之二。

 

e: 各（gè）緊固用的螺釘、銷釘不得鬆動（dòng），並保證螺釘和銷釘的端麵不突出上下模平麵

 

f: 各卸料螺釘（dìng）沉孔深度應（yīng）保（bǎo）持（chí）一致

 

g: 各（gè）卸料螺釘（dìng）及頂杆的長度應保持一致

 

h: 凸模的垂（chuí）直（zhí）度必須（xū）在凸、凹模間隙值（zhí）允許的範圍內

 

j: 衝模的裝配必須符合模具裝配圖及技術條件的規定

 

四．產品工藝文件的製訂

 

模具製造完成後，製訂產（chǎn）品工藝文件。產品工藝文件是（shì）指導生產的第一手（shǒu）資料。要包

 

含以下信息：產品型號、材料尺寸、生產輔助材料、生產工序、產品毛重、生產設備（bèi）

 

及（jí）設備型號、檢驗要求（qiú）、包裝規範等。

 

具體工藝檔的製訂，請參考工藝檔製訂標準。