五金衝壓模具設（shè）計步驟，都明白嗎？

　　

 

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→組立圖→模具圖紙

 

1.2 連續（xù）模具排樣圖及結構圖（tú）須審核

 

1.3 單衝模（mó）具排樣圖及結構圖須審核

 

1.3 模具圖紙須（xū）審（shěn）核簽字生效，圖紙規範清晰

 

2 樣品控（kòng）製流程

 

現（xiàn）場提供（gòng）樣品→自檢→品管部（bù）檢測→檢測報告→檢測報告確認→工程部→客戶

 

二：模具設計

 

1.模（mó）具設計流程

 

（1） 模具設計（jì）流程圖

 

（2） 此為（wéi）模具設計基本（běn）流程，一般情況下，都應遵循（xún）該流程的步（bù）驟來規劃（huá）及實施設計工作。對於某些特殊產品的設計（jì），在此流程基礎上，可以依實際（jì）情況（kuàng）適當變更。

 

2. 產品圖、展開圖、加工（工序）圖、料帶圖（tú）的繪製（zhì）規範

 

（1） 產品圖 開模用的產品圖或產品（樣品（pǐn））由客戶及文（wén）控中心提供。因（yīn）產品圖均來自於各個客戶，規範不一（yī），且有圖麵不清晰，標注（zhù）不完善，尺寸或檢測基準混亂，或（huò）者人為（wéi）疏忽（hū）造成的錯誤。故應以（yǐ）原圖紙為基礎，在忠於原設計的（de）前提下，自行繪製本廠自用的產品（pǐn）圖。對於客戶圖紙中的工藝問題，及時與客戶（hù）的工程師（shī）溝通，難以（yǐ）達到的工藝（yì）或（huò）結構要求，可與對方工程師協（xié）商，通過降低工藝要求、更改產品結構或者增加工藝輔助手段的方法來解決。對（duì）客戶原圖紙不得更改，原樣保存。客戶提供的樣品，用各種手段準確測繪出（chū）樣品尺寸，作成產品圖。客戶樣品要妥善保存。給製的產品圖需數據準確，要（yào）求（qiú）明了，尺寸標注（zhù）完善，公差合理，便於檢測。

 

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

 

點：

 

A: 產品尺寸的（de）取值分衝孔與落料兩種情況。衝孔尺寸是由衝頭決定的，落料尺寸是由凹模決定的。

 

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

 

公差取值方向參考圖 1-1。 對於衝裁後會變大（dà）的尺（chǐ）寸，加工圖尺（chǐ）寸為其下偏（piān）差的 2/3，對於衝裁後會變小的尺寸，加工圖（tú）尺寸為其上偏（piān）差的 2/3。對於孔心距和孔邊距等衝裁後尺寸（cùn）基本保持（chí）不變的，則按中間公差（chà）取值。

 

C: 考慮產品（pǐn）在成型（xíng）過程（chéng）中的（de）變（biàn）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（kāi）圖依據加工圖，對各段彎（wān）曲長度按順序（xù）標明，以便於檢查。

 

A: 展開計算原理（lǐ） 板料在彎曲過程中外層受到拉應（yīng）力，內層受到壓應力，從拉到壓（yā）之間有一（yī）既不受拉力又不受壓力的過渡層--中性層（céng），中性（xìng）層在彎曲（qǔ）過程中的長度和彎曲前一樣，保持不（bú）變，所以中性層是計算彎曲件展開長度的基準，中（zhōng）性層與（yǔ）板料厚（hòu）度的中間（jiān）層（céng）是不同的概念。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（jìng）變小，折彎角度增大時，變形（xíng）程度（dù）隨（suí）之增大（dà），中性層位置逐漸向彎曲中心的內側移動。中性層到（dào）板料內側的距離用λ表示.

 

B: 展（zhǎn）開計算（suàn）方法 基本公式： 產品展（zhǎn）開長（zhǎng）度＝料內+料內+補償量

 

a: R 角展（zhǎn）開 以中（zhōng）性層材（cái）料長度不變為展開原則（zé）。

 

R 中＝R 內+Kt

 

（4） 料帶圖（工序圖、排樣圖）

 

(1) 根（gēn）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（dìng）采用連續（xù）模還是單工序模。

 

(1) 根據產品要求（qiú）精度、模具生產總量、模具生（shēng）產速度等決定模具精度等級的劃分。精密連續模具（jù）分 A、B、C、D 四個等級，精密單工序模具分為甲、乙（yǐ）、丙（bǐng）三個等級。等級劃分標準見下表：

 

(1) 衝（chōng）裁（cái）件在（zài）條料上的布置方法稱為排樣。每一個工件都會有多種的排樣方案。

 

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

 

排樣工作雖然簡單，但（dàn）很（hěn）重要。排樣的原則有 4 點（diǎn）：

 

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

 

b: 操作方便、安全，減輕工人（rén）勞動強度（dù） 對單工序模具而言，材料在衝裁過中翻動要少，在材料利用率相同或相近的情況下，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，模具壽命較高（gāo）。

 

d: 排料應保證衝裁件的質量。這（zhè）一點將在下一節詳細說明。

 

(1) 精密連續模具在（zài）確定排樣圖之前（qián），先做衝裁（cái）衝（chōng）頭迭加圖。做此圖（tú）的目（mù）的是保證（zhèng）將所有的廢料都（dōu）衝完，獲得完整的產品。首先要確定製品（pǐn）的（de）毛邊麵，製品料紋方向要求，步距，條料寬度，製品的基準麵，合理的搭邊及送（sòng）料（liào）方向。要考慮到衝頭的先後順序，彎（wān）曲的先後順序，定位孔及搭邊位置等（děng）。

 

衝裁衝頭的形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（tóu）易跳廢料。

 

b: 衝頭應避免過長的懸臂與狹槽。因為懸臂會影響衝頭的強度。狹槽會影響到凹模的強度。衝頭盡量避免尖角。

 

c; 衝頭應做防脫料（liào）結構，並考慮到加工工藝，盡量利用磨床及線割加工，減少放電加工。

 

d: 兩（liǎng）個衝頭的連接處會有接口，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（chǎn）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（dié）加圖中（zhōng）的衝頭（tóu）及成（chéng）形工序分布於模具中的適當位置，即為排樣圖。

 

根（gēn）據圖紙及工藝要（yào）求，綜合考慮。排樣圖注意以下幾（jǐ）點：

 

a: 相（xiàng）對位（wèi）置（zhì）公差（chà）要求高（gāo）的孔或決定中心線位置的孔要在同一步衝出。

 

b: 若（ruò）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成形（xíng），這樣可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，建議對稱彎曲在同一步（bù）成形。可以使受力（lì）平衡，若若（ruò）製品的彎（wān）曲（qǔ）邊較長，為了使受（shòu）力平衡，可以設計成工藝平衡彎曲，彎曲後將工藝彎曲衝掉（diào）。

 

d: 製品（pǐn）中的拉深或其（qí）它工序，在成形時可能對其附近的（de）寸法有（yǒu）影（yǐng）響。可以將（jiāng）這些工序提前成形。

 

搭邊是指相鄰衝裁件間的餘（yú）料（liào），或衝裁件到條料（liào）邊間的餘料。搭邊的大小與（yǔ）產品的（de）大小及（jí）複雜程（chéng）度有關係，產品大或彎曲邊較長（zhǎng），搭邊值應大（dà）些。

 

（2）排樣線型、顏（yán）色、圖層設定：

 

料帶層 MATER 層 顏（yán）色 8 號灰色 實線

 

衝孔、切邊（biān）、落料、半剪、撕破等（děng）為 1 層 顏色 1 號紅色 實線

 

印字、打凸、倒角、壓毛邊等 2 層（céng） 顏色 2 號黃（huáng）色 實線

 

折彎、成形、翻邊、抽牙等 3 層 顏色 3 號黃色 下折內邊為虛線

 

上折為實線。

 

標注、說明為（wéi） 4層 4 號色 實線

 

排樣圖經審核及集體評審，確認無誤後，進入下（xià）一工作流程。

 

3. 模具總圖的繪製（zhì）

 

(1) 排樣（yàng）圖確定後，開始（shǐ）繪製模具總圖。

 

a: 總圖中圖層的設定：

 

MATER 排樣圖（tú） 4 標注

 

UP （上模座 ） UB （上墊板）

 

PH (公夾板) PUNCH 衝頭

 

PPS (止檔（dàng）板) PS (脫料板)

 

PS_P 脫（tuō）板入子 DIE (下模板)

 

DIE_P 下模入子

 

LB (下墊板) LP (下（xià）模座)

 

B2 (下墊塊) B1 (下托板)

 

b: 關於線種、線色的說明：

 

衝頭（tóu）、入子外形輪廓線 2 號黃色 線割孔 1號紅色

 

銑加工輪廓線 40 號棕色

 

放電（diàn）加工線 40 號（hào）棕色 鑽加工 40 號棕色

 

模板外（wài）形 7 號白色

 

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

 

(2) 模具（jù）結構圖

 

(3) 精密連續模具（jù）結構的選用 根據產品（pǐn）精度（dù）及生產（chǎn）總量，確定模具等級。以模具

 

等級為依據，選用模具結構（gòu）。上圖為連續模結構。

 

(4) 模具模板（bǎn）標準

 

☆ 範本長（zhǎng）度超（chāo）過（guò） 500MM 的，需要分板，兩塊板（bǎn）之間（jiān）要加連接扣。

 

☆ 根據衝裁產品的料厚及模具長度，適當增加上模座板及下模（mó）座板（bǎn）的厚度

 

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

 

板及下（xià）模板需進行超深處理。B 級精（jīng）度的模具製造，脫料板及下模（mó）板（bǎn）需進行（háng）

 

深（shēn）冷處（chù）理。

 

☆ 上、下模座（zuò）板上（shàng）需加攻吊環（huán）螺絲孔，視（shì）模具大小決定攻 M16—M24 等。

 

☆ 脫料板及下模板側（cè）麵需有安裝模具安（ān）全檢測工具（jù）的螺孔位置。

 

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

 

☆ 範本小於 300MM 的模具，外（wài）導柱選用直（zhí）徑（jìng） 28MM 的。模板尺寸大於 300MM

 

的模具，視實際（jì）情況選擇外導柱組件。

 

☆ 有外導（dǎo）柱的模具，外導柱放置時，要考（kǎo）慮到合模時的防呆。沒有外（wài）導柱的模

 

具，也要將內（nèi）導柱適（shì）當調整位置，避免合模時（shí）裝反。

 

☆ 所有範本上，需留工藝加（jiā）工基準（zhǔn）孔。具體（tǐ）為粗加工時，在模（mó）板適當位置（zhì），精（jīng）

 

鉸直徑 6MM 的孔，作後續加工定（dìng）位基準用。

 

☆ 模板固（gù）定螺絲釘的大小及數量的確定。參照（zhào）下表：

 

4. 成型工步結構設計

 

模具結構及組立圖畫好後，開始成型工步結構設計。即詳細繪出成型工步的模具結

 

構，同時驗證成型工步的全理性（xìng）及可靠性。

 

(1) 成型工步的結構設計首（shǒu）先要考（kǎo）慮產品在（zài）成型之後的回彈。回彈的表現形式有彎曲

 

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

 

曲半（bàn）徑、彎曲件（jiàn）角（jiǎo）度、彎曲方（fāng）式、模具間隙、工件形（xíng）狀及非（fēi）變形區（qū）的影響等方麵。

 

各（gè）因素在彎曲時會相互影響。

 

回彈的計（jì）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（qǔ）值（zhí）的參考。

 

根據材（cái）質硬度不（bú）同，硬度越大（dà），取值可偏大。

 

當 R≥5時，回（huí）彈角度（dù）按（àn）下（xià）式（shì）計算

 

(2) 常用彎（wān）曲成形工步結構設計

 

以上方案右圖（tú）為參考方案，一般情況下不采用。

 

5. 衝壓材料及模具標準件（jiàn）

 

(1) 以（yǐ）下為常用金屬材料的牌號（hào）及基本數據（jù）

 

注:1.初始間隙的最小值,相當於間隙的公稱數值。

 

初始間隙的最大值,是（shì）考慮到凸（tū）模（mó）和（hé）凹模的製造（zào）公差所增加的數值。

 

(3) 標準件的選用

 

本廠（chǎng）精密（mì）模具所使用的（de）模具標準件（jiàn）由采購部負責采購。設計工程師負（fù）責出標準件采

 

購單（dān）。標準件使用型號參考盤起公司的標準件型號。

 

5. 模具圖的繪（huì）製及發放規範

 

(1) 模具（jù）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（jí）模具零件（jiàn）圖、標準件圖。

 

b: 模具圖的繪製須嚴格遵守圖層和線型，線（xiàn）色的規定執行。

 

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

 

及其他技術（shù）要求。

 

d: 零件圖上須仔細標明零件（jiàn）材料、零件尺寸、零件件數、零件熱處理工藝及要求硬（yìng）

 

度、零（líng）件加工工藝方法等信息。

 

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

 

具零件圖，提（tí）供給供貨方。

 

f: 所有圖紙要求圖麵清晰，尺寸明了，表達準確，排列整齊

 

g: 模具圖紙使用統一的圖框。

 

模具圖紙（zhǐ）的發放（fàng）規範

 

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（mó）具圖紙包（bāo）括模板圖、零件（jiàn）圖、標準件圖、排料圖、組立示（shì）意圖、裝

 

配示意圖、產品圖，一般情況下，整套圖紙一起（qǐ）下發。如模具製造周期短，可先（xiān）下

 

發範本（běn）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下發（fā）。

 

三．模具製程的控製

 

1. 模具（jù）製（zhì）造（zào）過程的跟進

 

模具（jù）圖紙下發到模具製造部門後，設計人員應隨時跟進模具製造進度。及時了解加工過程（chéng）中出現的各種情況，發現問題，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（yào）求

 

b: 鑲件與範本及鑲件相互之間（jiān）的接（jiē）合麵密合

 

c: 落料、衝孔的凹模刀口高度，按設計要求製造，保證漏料孔暢通

 

d: 衝模所有活動（dòng）部分的移動應平（píng）穩，無滯（zhì）止現象，滑塊、楔（xiē）塊在固定滑動麵上移動時，其（qí）最小接觸麵積不少於其麵積的四分之二。

 

e: 各緊固（gù）用的（de）螺釘、銷釘不得鬆動，並保證螺（luó）釘和（hé）銷釘的端麵不突出上下模平（píng）麵

 

f: 各卸料（liào）螺（luó）釘沉孔深度應保持一致（zhì）

 

g: 各卸料螺釘及頂杆的長度應保持一致

 

h: 凸模的（de）垂直度必（bì）須在凸、凹模間隙值允（yǔn）許（xǔ）的範圍內

 

j: 衝模的裝配必（bì）須符（fú）合模具（jù）裝配圖（tú）及技術條件的規定

 

四．產品（pǐn）工藝文（wén）件的製訂

 

模具（jù）製造完（wán）成後（hòu），製訂產品工藝文件。產品工藝文件是指導生產的第一（yī）手資（zī）料。要包

 

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

 

及設備型（xíng）號（hào）、檢（jiǎn）驗要求、包裝規範等。

 

具體工藝檔的製訂，請參考工藝檔製訂標準。