​五金衝壓模具設計步驟，都明（míng）白嗎？

一：產品導入

1 精密模具衝壓常規產品導入流程

1.1產品圖→加工圖→排樣圖（tú）→結構圖→組立（lì）圖（tú）→模具圖紙

1.2 連續模具排（pái）樣圖及結構圖須審核

1.3 單衝模具排樣圖及結構圖（tú）須審核

1.3 模具圖紙須審核（hé）簽字生效，圖紙（zhǐ）規範（fàn）清晰

2 樣品控製（zhì）流程

現場提供樣品→自檢→品管部檢測→檢測報（bào）告（gào）→檢（jiǎn）測報（bào）告（gào）確認→工程部→客戶

二：模具設計（jì）

1.模具設計流程

（1） 模（mó）具設計流程圖

（2） 此為模具設計基本（běn）流程，一般情（qíng）況下，都應遵循該流程的步驟來規（guī）劃及實施設（shè）計工作（zuò）。對（duì）於某些特殊（shū）產品的設計，在此流程基礎上，可以依實際情況適當變更。

2. 產品圖、展開圖、加工（gōng）（工（gōng）序）圖、料帶圖的繪製規範

（1） 產品圖 開（kāi）模用的產品圖或產品（樣品）由客戶及文控中心提供。因產品圖均來自（zì）於各個客戶（hù），規範不一，且有圖麵不清晰（xī），標注不完善，尺寸或檢測基準混亂，或者人為疏（shū）忽造成的錯誤。故應以原圖紙為基礎，在（zài）忠於原設計的前提下，自行繪製本廠（chǎng）自用的產品（pǐn）圖。對於客戶圖紙中的工藝問題，及時與客戶的工程師溝通（tōng），難以達到的工藝或結構要求，可與對方工（gōng）程師協商，通過降低工藝要求、更（gèng）改產品結構或者增加工藝（yì）輔（fǔ）助手段的方法來解決。對客（kè）戶原（yuán）圖紙不得更改，原（yuán）樣保存。客戶提（tí）供的樣品，用各種（zhǒng）手段準（zhǔn）確（què）測（cè）繪出樣品尺寸，作成產品圖。客戶（hù）樣品要妥善保存。給製的產品圖需（xū）數據準確，要求明了，尺寸標注（zhù）完善，公（gōng）差合理，便於檢測。

（2） 加工（gōng）圖 產（chǎn）品圖確認後，開始製訂加工圖（tú）。加工圖的製訂要注（zhù）意以下幾個要

點：

A: 產品尺寸的（de）取值分（fèn）衝孔（kǒng）與落料兩種情況。衝孔尺寸是由衝頭決定（dìng）的，落料尺寸（cùn）是由凹模決定（dìng）的。

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

公差取值方向（xiàng）參考圖 1-1。 對於衝裁後會變大的尺寸，加工（gōng）圖尺寸為其（qí）下（xià）偏差的 2/3，對於衝裁後會變小的（de）尺寸，加工圖（tú）尺寸為其上（shàng）偏差（chà）的 2/3。對於孔心距和孔邊距等衝裁後尺寸基本保持不變的，則按（àn）中間（jiān）公差取值。

C: 考慮產品在成型過程中的變形趨勢，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（dù）按順序標明，以便於檢查。

A: 展（zhǎn）開計算原理 板料在彎曲過程中外層受到（dào）拉應力（lì），內層受到壓應（yīng）力，從（cóng）拉到壓之間有（yǒu）一既不受拉力又不受壓力的過渡層--中性層，中性層在彎曲過程（chéng）中的長度和彎曲前一樣（yàng），保持不（bú）變，所以中性層是計算彎曲件展開長（zhǎng）度的基準，中性層與板料厚度的中間層是不同的（de）概念。中性層位置與變形程度有關，當彎曲半徑較大,折彎角度較小時，變（biàn）形程度較小，中性層位置靠近板料厚度的中心處；當彎曲半徑變小，折彎角度（dù）增大時，變形程度隨（suí）之增大，中性層位置逐漸向彎曲中心的（de）內側移動。中性層到板料內側的距離用（yòng）λ表示.

B: 展開計算方法 基本公式： 產品（pǐn）展開（kāi）長度＝料（liào）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、排樣圖）

(1) 根據客戶要求，產品精（jīng）度，產品的產量（liàng），模具壽命，工藝特性等來決（jué）定（dìng）采用連續模還是單工序模。

(1) 根（gēn）據產品要（yào）求精度（dù）、模具生產總量、模具生產速度等（děng）決定模具精度等級的劃分。精密連續模具分 A、B、C、D 四（sì）個等級，精密（mì）單工序模具分為甲、乙、丙三個等級。等級劃分（fèn）標準見下表：

(1) 衝裁件在條料上（shàng）的布（bù）置方法稱為排樣。每一個工件都會有多種的排樣方案。

排樣方式有直排，單行排列，多行排列，斜排列，對頭直排，對頭斜排等。

排樣工作雖然簡（jiǎn）單，但很重要。排（pái）樣的原則有 4 點：

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

b: 操（cāo）作方便、安全，減輕（qīng）工人勞動強度 對單工序模具而言，材料在衝裁過中翻動要少，在材料利用率相（xiàng）同或相近的情況下，應盡可能選條料寬（kuān）、進距（jù）小的排樣（yàng）方案。

c: 使模具結構簡單，模具壽命較高。

d: 排料應保證衝裁件的質量。這一點將在下一節詳細說（shuō）明。

(1) 精密連續模具在確定排樣（yàng）圖之前，先做衝（chōng）裁衝（chōng）頭（tóu）迭加圖。做此（cǐ）圖的目的是保證將所有（yǒu）的（de）廢料都衝完，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（yào）求，步距，條料寬度（dù），製品的基準麵，合理的（de）搭邊及送（sòng）料方向。要考慮（lǜ）到衝（chōng）頭的先後（hòu）順序，彎曲的先後順序，定位孔及搭邊位置等。

衝裁衝頭的形（xíng）狀應盡量做到以下幾點：

a: 盡量避免長方形衝頭，因為長方形衝頭易跳廢料。

b: 衝頭應避免過長的懸臂（bì）與狹槽。因為懸臂會影響衝頭的強度。狹槽會影響到（dào）凹模的強度。衝頭（tóu）盡量避免尖角。

c; 衝頭應做防脫料結構（gòu），並考慮到（dào）加工工藝，盡量利（lì）用磨（mó）床及（jí）線（xiàn）割加工，減少放電（diàn）加工。

d: 兩個衝頭的連接處會有接口，在保證順利衝裁的（de）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（xíng）狀（zhuàng），要與客戶商討共同製訂。

(1) 將衝頭迭（dié）加圖中的衝頭及成（chéng）形工序分布於模具中的適當位置，即（jí）為排樣圖。

根據圖紙及工藝要求，綜（zōng）合考慮。排樣圖（tú）注意以下幾點（diǎn）：

a: 相對位（wèi）置公差要（yào）求高的孔或決定中心線位置的孔要在同一步衝出。

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

c: 若製品中有對稱彎曲，建（jiàn）議對稱彎曲在同（tóng）一步成形。可以使（shǐ）受力平衡（héng），若若製（zhì）品的彎曲邊較（jiào）長，為了使受（shòu）力平衡，可以設計成工藝平衡彎曲，彎曲後將工藝彎曲（qǔ）衝掉。

d: 製（zhì）品中的拉深或其它工序，在（zài）成形時可能對其附近的寸（cùn）法有影響。可（kě）以將這些工（gōng）序提前成形。

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

（2）排樣線型、顏色（sè）、圖層設定：

料帶層 MATER 層 顏色 8 號灰色 實線

衝孔、切邊、落料、半剪、撕破等為 1 層 顏（yán）色 1 號紅色 實線

印（yìn）字、打凸、倒角（jiǎo）、壓毛邊（biān）等 2 層 顏色 2 號黃色 實線

折彎、成（chéng）形、翻邊、抽（chōu）牙等 3 層 顏色（sè） 3 號黃色 下折內邊為（wéi）虛（xū）線

上折為實（shí）線。

標注（zhù）、說明為 4層 4 號色 實線

排樣圖經審核及集體評（píng）審，確認無誤後，進入下（xià）一工作流程。

3. 模具總圖的繪製

(1) 排（pái）樣圖確定後，開始繪製模具總圖。

a: 總圖中（zhōng）圖層的設定：

MATER 排樣圖 4 標注

UP （上模座 ） UB （上墊板）

PH (公夾板) PUNCH 衝頭（tóu）

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（yú）線種（zhǒng）、線色的說明：

衝頭、入子外形輪廓線 2 號黃色 線割孔（kǒng） 1號紅色

銑加工輪廓線 40 號棕色

放電加工（gōng）線（xiàn） 40 號棕色（sè） 鑽加工 40 號棕色

模板（bǎn）外形 7 號白色

使用的線色應始終保持一致。可（kě）見部分（fèn）的圖線（xiàn）為實線，不可見部分用虛線（xiàn）。

(2) 模（mó）具結構圖（tú）

(3) 精密連續模（mó）具結構的選（xuǎn）用 根據產品精度及生產總量，確定模具等（děng）級。以模具

等級為依據（jù），選用模具結構（gòu）。上圖為連續模結（jié）構。

(4) 模具模板標準

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

☆ 根據衝裁（cái）產品（pǐn）的料厚及模（mó）具（jù）長度，適當增加上模座（zuò）板及下模（mó）座板的厚度

☆ 在脫料板（bǎn）及下模（mó）板進行真空熱處理之後，其中，A 級精度的模具製（zhì）造（zào），脫料（liào）

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

深冷處理。

☆ 上、下模座板上需加攻吊環螺絲孔，視模具大小決定攻 M16—M24 等。

☆ 脫料板及下（xià）模板側麵需有安（ān）裝模具安全檢測工具的螺孔位置。

☆ 對（duì）於大型模具，墊腳的安（ān）放要考慮到模具搬運的方便性。留叉車位（wèi）。

☆ 範本小（xiǎo）於 300MM 的模具，外導柱選用直徑 28MM 的（de）。模板尺寸大於 300MM

的模（mó）具，視實際情況選擇外導柱組件。

☆ 有外導柱的模具，外導柱放置時，要考慮到合模時的（de）防呆。沒有外導柱的（de）模

具，也要將內（nèi）導柱適當調整位置，避免合模時裝反（fǎn）。

☆ 所有範本上，需留工藝加工（gōng）基準孔。具體為粗加工時，在（zài）模板（bǎn）適當位（wèi）置，精

鉸直徑 6MM 的孔，作後續加工定位基準用。

☆ 模板固定螺絲釘的大小及數量（liàng）的確定。參照下表（biǎo）：

4. 成型工步結構設計（jì）

模具結構及組（zǔ）立圖畫好後，開始成型（xíng）工步結構設（shè）計。即詳（xiáng）細繪出成型（xíng）工（gōng）步的模具結

構，同時驗證成型工步的全理性及可靠性。

(1) 成型工步的結構設計首（shǒu）先要考慮（lǜ）產品在成型之後的回（huí）彈。回彈的表現形式有彎曲（qǔ）

半徑增大和彎曲件角度增（zēng）大兩個方麵。影響回彈的因素有材料的力學性能、相（xiàng）對彎

曲半徑、彎曲件角度、彎曲方（fāng）式（shì）、模具間（jiān）隙、工件形狀及非變形區的影響等方麵（miàn）。

各因素在彎曲時會相互影響。

回彈的計算方法如下：

當 R≤5 時（shí），根據料厚及材質不同，提供下表以做回彈量取值的參考。

根據材質硬（yìng）度不同，硬度越大，取值可偏大（dà）。

當 R≥5時（shí），回（huí）彈角度按下式計算

(2) 常用彎曲成形工步結構設計

以上方案右圖為參考方案，一般情況下不采用。

5. 衝壓材（cái）料（liào）及模具標準件

(1) 以下為常用金屬（shǔ）材料的牌號及基本數據

注:1.初始間隙的最小值,相當於間隙的公稱數值。

初（chū）始間隙的最大值,是考慮到凸模和凹模的製造公差所增加的數值。

(3) 標準件的選用

本廠精密模具所使用的（de）模具標（biāo）準件由采購部負（fù）責采購。設（shè）計工程師負責出標準件采

購單。標準（zhǔn）件使用型號參考盤起公司（sī）的標準件（jiàn）型號。

5. 模具圖的繪（huì）製及發放規範（fàn）

(1) 模具圖的繪製

a: 總圖及（jí）成型工步結構設計完成後（hòu），繪製模板（bǎn）圖（tú）及模具零件圖、標準件圖。

b: 模具圖（tú）的繪製須嚴格遵守圖層和線型，線色的規定執行。

c: 模板圖上須仔細標明模（mó）板材料，模板厚（hòu）度、熱處理工藝及（jí）要求（qiú）硬度、模板（bǎn）精度要求

及其他技術要求。

d: 零件圖上須仔細標明零件材料、零件尺寸、零件（jiàn）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（xī）。

e: 模具外購零件屬標準件的，按標準件型號（hào）寫采購申請單，如（rú）不屬標準件，則詳細出

具零件圖，提供給供貨（huò）方。

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（tǒng）一的圖框。

模具圖紙的發放規範

a: 所有的模具圖紙經上級審核簽字（zì）後方可下發。

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

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

發範本圖。模（mó）具材料訂料單及模具標準件訂料單隨（suí）模具圖（tú）紙下發或提前下發。

三．模具製程的控製

1. 模具製造過程的跟進

模（mó）具圖紙下發到模具製造部門後，設計人員應隨（suí）時跟進模具製造進度。及時了解（jiě）加工過程中出現的各種情（qíng）況，發現問題（tí），及時協同製造部門解決。

2. 模具裝配技術要求

a: 裝配時應保證凸、凹模這間的間隙均勻一致，配合間隙符合設計要求

b: 鑲（xiāng）件與範本及鑲件相互之間的接合麵密（mì）合（hé）

c: 落料、衝孔的凹模刀口高度，按設計要求製造，保證漏料孔暢通

d: 衝模所（suǒ）有活動部分的移動應平穩，無滯止（zhǐ）現象，滑塊、楔塊在固定滑動麵上移動時，其最（zuì）小接觸麵積不少於其麵積的四分之二。

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

f: 各（gè）卸料螺（luó）釘沉孔深度應保持（chí）一致

g: 各卸料螺釘及頂杆的長度應保持一致

h: 凸模的垂直度必須在凸、凹模間隙值允許的範圍內

j: 衝（chōng）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，製訂產品工藝文件。產品工藝文件是（shì）指導生產的第一手資（zī）料。要包

含以下信息（xī）：產品型號、材（cái）料尺寸、生產輔助材料、生產（chǎn）工序、產品毛重、生（shēng）產設備

及設（shè）備型號、檢驗要求、包裝規範等。

具（jù）體工藝檔的製（zhì）訂，請參考工藝檔製訂標準。