五（wǔ）金衝壓模具設計步驟，都明白（bái）嗎？

　　

 

一（yī）：產品導入

 

1 精密模具衝壓常規產（chǎn）品導入流程

 

1.1產品圖→加工（gōng）圖→排（pái）樣圖→結構圖→組立圖→模具圖紙

 

1.2 連續模具（jù）排（pái）樣圖及結構圖須審核

 

1.3 單衝模具排樣（yàng）圖及結構圖須審核

 

1.3 模具圖紙須審核簽（qiān）字生效，圖紙規範清晰

 

2 樣品控製流程

 

現場提供樣品→自檢→品管（guǎn）部檢測（cè）→檢測報告→檢（jiǎn）測報告確認→工程部→客戶

 

二：模具設計

 

1.模具設計流程

 

（1） 模具設計流程圖

 

（2） 此為模具設計基本流程（chéng），一般情況下，都應遵循（xún）該流程的步驟來規劃及實施（shī）設（shè）計工作。對於某些特（tè）殊產品的設計，在此流程基礎上，可以（yǐ）依實際情況適當變（biàn）更。

 

2. 產品圖、展開圖、加工（工序）圖、料帶圖的繪製（zhì）規範

 

（1） 產品圖（tú） 開模用的產品圖或產品（樣品）由客戶及文控中心提供（gòng）。因產品圖均來自（zì）於各個客戶，規（guī）範不一，且有圖麵不清晰，標注不（bú）完善，尺寸或檢測基準混亂，或者人為疏（shū）忽造成（chéng）的錯誤。故應以原圖紙為基礎，在忠於原設計的前提（tí）下，自行繪製（zhì）本廠自用的產品圖。對於客戶圖紙中的（de）工藝問（wèn）題，及時與客戶的工程師溝通，難以達到的工藝或結（jié）構要（yào）求，可與（yǔ）對方工程師協商，通過降低工（gōng）藝要求、更改產品結構或者增加工藝輔助手段（duàn）的方法（fǎ）來解決。對客（kè）戶原圖紙不得更改，原樣保存。客戶提供的樣（yàng）品，用各種手段準確測繪出樣（yàng）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（què），要求（qiú）明（míng）了，尺寸標注完善，公差合理，便於檢測。

 

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

 

點：

 

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

 

B: 產品公差的取（qǔ）值以產品圖為主，產品圖上標有公（gōng）差的，按圖紙執行，產（chǎn）品圖上未注（zhù）公差的（de），以（yǐ）客戶慣用的公差為準.

 

公差取（qǔ）值方向參考圖 1-1。 對於衝裁後會變大（dà）的尺寸，加工圖尺寸為其下偏差的 2/3，對於衝裁後會變小的尺寸，加工圖尺寸為其（qí）上偏差的 2/3。對於孔心（xīn）距和孔邊距等衝裁後尺寸基本保持不變的，則按中（zhōng）間公差取值。

 

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（xiān）補（bǔ）救的措施。

 

（3） 展開圖 展開圖依據（jù）加工圖，對各段彎曲長度按順序標明（míng），以便於檢查。

 

A: 展開計算原理 板料在彎曲過程中外層受到拉應（yīng）力，內層受到壓應力，從拉到壓之（zhī）間有一既不受拉力又（yòu）不受壓力的過渡層--中性層，中性層在彎曲過程中（zhōng）的長度（dù）和彎曲前一樣，保持不變，所以中性層是計（jì）算彎曲件展開長度的基準，中性（xìng）層與板料厚度的中間層是不（bú）同的概念（niàn）。中性層位置與變形程度有關，當彎曲半徑較大,折彎角（jiǎo）度較小時，變形程度較小，中性層位置靠近板料厚度的中（zhōng）心處；當彎曲半（bàn）徑變小，折彎角度增大時，變形程度隨之增大，中性（xìng）層位置逐（zhú）漸向彎曲中心的內側移動。中性層到板料內側的距離（lí）用λ表示.

 

B: 展開計算方法 基本公式： 產品展開長度（dù）＝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（gōng）序圖、排樣圖）

 

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

 

(1) 根據（jù）產品要求（qiú）精度（dù）、模具生產總量（liàng）、模具生產速度等決定模具精（jīng）度等級的劃分。精密連續模具分 A、B、C、D 四個等級，精（jīng）密（mì）單工序模具分為甲（jiǎ）、乙、丙三個（gè）等級。等（děng）級劃分標準（zhǔn）見下表：

 

(1) 衝裁件在條料上的布置方法稱為排樣。每一個工件都會（huì）有多（duō）種的排樣方案。

 

排樣方式有直排，單行排列，多行排（pái）列，斜排列，對頭（tóu）直排，對頭斜排等。

 

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

 

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

 

b: 操作方便、安全，減輕工人勞動強度 對單工序模具而言，材料在衝（chōng）裁過中（zhōng）翻動要少，在材料利用率（lǜ）相同或相近的情況下，應盡可能選條料寬、進距小的排樣方案。

 

c: 使模具結構簡單（dān），模（mó）具壽命較高。

 

d: 排料應保證衝裁（cái）件的質量。這一點將在下一節詳細說明。

 

(1) 精（jīng）密連續模具在確定排樣圖之前，先做衝裁衝頭迭加圖。做此圖的目的是保（bǎo）證將所有的廢料都（dōu）衝完，獲得完整（zhěng）的產品。首先要確定（dìng）製品的毛邊麵，製品料紋方向要求，步距，條料寬度，製品的（de）基準麵，合理的（de）搭邊及送料方向。要考慮到衝頭的先後順序，彎曲（qǔ）的先後順序（xù），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（tiào）廢料（liào）。

 

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

 

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

 

d: 兩個衝頭的（de）連接處會有接口，在保（bǎo）證順利衝裁的情況下，盡量減小產（chǎn）品（pǐn）上衝頭接口位置的（de）大小，對某些產品，接口的（de）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（zhōng）的（de）衝頭及成形工序分布於（yú）模具中的適（shì）當（dāng）位置，即為排樣圖。

 

根據圖紙及工藝要求，綜（zōng）合考慮。排樣圖注意以下幾點：

 

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

 

b: 若段曲上有衝孔或其（qí）它工序，並且這些工序的（de）位（wèi）置精度要求高，建議段曲（qǔ）後再衝孔或（huò）其它成（chéng）形，這樣可以避免由於段曲展開不準而影（yǐng）響尺寸。

 

c: 若製品中（zhōng）有對稱彎曲，建議對（duì）稱（chēng）彎曲在同一步成形（xíng）。可以使受力平衡，若若製品的彎曲邊較長，為了使受力平衡，可（kě）以設（shè）計成工藝平衡彎曲，彎曲後將工藝彎曲衝掉。

 

d: 製品中的（de）拉深（shēn）或其它工序，在成形時可能對其附近的寸法有影（yǐng）響。可以將這些工序提前（qián）成形。

 

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

 

（2）排樣線型（xíng）、顏色、圖層設定（dìng）：

 

料帶層（céng） MATER 層 顏色 8 號灰色 實線（xiàn）

 

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

 

印（yìn）字、打凸、倒角、壓毛邊等 2 層 顏色 2 號黃色 實線

 

折彎、成形、翻邊、抽牙（yá）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 4層 4 號（hào）色 實線

 

排樣圖經審核及集體評審，確認無誤後，進入下一工作流（liú）程。

 

3. 模（mó）具總圖的繪製

 

(1) 排樣圖確（què）定後，開始繪製模具總圖。

 

a: 總圖中圖層的設定：

 

MATER 排樣圖 4 標注

 

UP （上模座 ） UB （上（shàng）墊板）

 

PH (公夾板（bǎn）) PUNCH 衝頭

 

PPS (止（zhǐ）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（diàn）塊) B1 (下托板)

 

b: 關於線種、線色（sè）的（de）說明：

 

衝頭、入子外形輪（lún）廓線 2 號黃色 線割孔 1號紅色

 

銑加（jiā）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（jiàn）部（bù）分的圖線為實線，不可見（jiàn）部分用虛線（xiàn）。

 

(2) 模具結（jié）構圖

 

(3) 精密連續模具結構的選用 根據產品精度及生產總量，確定模具（jù）等級。以模具

 

等級為依據，選用模具結構（gòu）。上圖為（wéi）連（lián）續模結構。

 

(4) 模具（jù）模板標準

 

☆ 範本長度超（chāo）過 500MM 的（de），需要分板，兩塊（kuài）板之間（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座板的（de）厚度（dù）

 

☆ 在脫料板及下模板進（jìn）行真空熱（rè）處理之後，其中，A 級精度的模具製（zhì）造，脫料（liào）

 

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

 

深冷處理（lǐ）。

 

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

 

☆ 脫料板及下模板（bǎn）側麵需（xū）有安裝模具安全檢測（cè）工具的螺孔位置。

 

☆ 對於大型模具，墊（diàn）腳的安（ān）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，外導柱選用直徑 28MM 的。模板尺寸大於 300MM

 

的模具，視實際情況選擇外（wài）導柱（zhù）組件。

 

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

 

具，也要將內導柱適當調整位置，避免合模（mó）時裝反。

 

☆ 所有範本上，需（xū）留工藝加工基準孔。具體為粗加（jiā）工時，在模板適（shì）當位置，精

 

鉸直徑 6MM 的孔，作後續加工定位基準用（yòng）。

 

☆ 模板固定（dìng）螺絲釘的大小（xiǎo）及（jí）數量的確定。參照下表：

 

4. 成型（xíng）工步結（jié）構設計

 

模具結構（gòu）及組立圖畫好後，開始（shǐ）成型工步結構設計。即（jí）詳（xiáng）細繪出成（chéng）型工步的模具結

 

構，同時驗證成型工步的全理性及可靠性。

 

(1) 成型工步的結（jié）構設計首（shǒu）先（xiān）要考慮產品在成型之（zhī）後的回彈。回彈（dàn）的表現（xiàn）形式有彎（wān）曲（qǔ）

 

半徑增大和彎曲件角度增大兩個方麵。影響回彈的因素有材料的力學性能、相對彎

 

曲半徑、彎曲件角度、彎曲方式（shì）、模具間隙（xì）、工件形狀及非變形區的影響等方麵。

 

各因素在彎曲時（shí）會相互影（yǐng）響。

 

回彈的計算方法如下：

 

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

 

根據材質硬度不同，硬度（dù）越大，取值可偏大（dà）。

 

當 R≥5時，回彈角度按下式計算

 

(2) 常用彎曲成（chéng）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. 衝壓材料及模具標準件

 

(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（zuì）小（xiǎo）值,相當於間隙的公稱數值。

 

初始間（jiān）隙的最大值,是考（kǎo）慮到凸模和凹模的製（zhì）造公差所增加的數值。

 

(3) 標準件的（de）選用

 

本（běn）廠精密（mì）模具所使用的模具標準件由采購部負責采購。設計工程師負責出標（biāo）準件采（cǎi）

 

購單。標（biāo）準件使用型號參考盤（pán）起公司（sī）的標準件（jiàn）型號（hào）。

 

5. 模具圖的繪製（zhì）及發放規範

 

(1) 模具圖（tú）的繪製

 

a: 總圖及成型工步結構設計完成後，繪（huì）製模板圖及模具零件圖（tú）、標準件圖。

 

b: 模具圖的繪製須嚴格遵守圖層（céng）和線型，線色的規定執行。

 

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

 

及其他（tā）技（jì）術要求。

 

d: 零件圖上須仔細標（biāo）明零件材（cái）料、零件尺寸、零件件數、零件熱處理工藝（yì）及要求（qiú）硬

 

度、零（líng）件加工工藝方法等信息。

 

e: 模具外購零件屬標準件的（de），按標準件型號（hào）寫采購申請單，如不屬標準（zhǔn）件，則（zé）詳細出

 

具零件圖，提供給供貨方。

 

f: 所有圖紙要求圖麵清晰（xī），尺寸明了，表達準確，排列整（zhěng）齊

 

g: 模（mó）具圖紙使用統一的圖框。

 

模具圖紙的發放規範

 

a: 所有的模具圖紙經上級（jí）審核（hé）簽字後方可下發。

 

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

 

配示意圖、產（chǎn）品圖，一般情況下（xià），整套圖紙一起（qǐ）下發。如（rú）模具製造周期短，可先下

 

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

 

三．模（mó）具製（zhì）程的控製

 

1. 模（mó）具製造過程的跟進

 

模具（jù）圖紙下（xià）發到模（mó）具製造部門後，設計人員應隨時跟進模具（jù）製造進度。及時（shí）了解加工過程中出現的各種情況，發（fā）現問題，及時（shí）協同製造部門解決。

 

2. 模具裝配技術要求

 

a: 裝配（pèi）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的接合麵密合

 

c: 落料、衝（chōng）孔的凹模刀口高度，按設計要求製造，保證漏料孔暢通

 

d: 衝模所有活動部分的移動應（yīng）平穩，無（wú）滯止（zhǐ）現象，滑塊（kuài）、楔塊在固定滑動麵上移動（dòng）時（shí），其最小接觸麵積不（bú）少於（yú）其麵積的四分（fèn）之二（èr）。

 

e: 各（gè）緊固用的螺釘、銷釘不得鬆動，並保（bǎo）證螺（luó）釘和銷釘的端麵不（bú）突（tū）出上下模平麵

 

f: 各卸料螺釘沉孔深度（dù）應保持一致

 

g: 各卸（xiè）料螺釘及頂杆的長度應保持一（yī）致

 

h: 凸模的垂直度必須在凸、凹模間隙值允許的範圍內

 

j: 衝模（mó）的裝配必須（xū）符合模具裝配圖及技術條件的（de）規定

 

四．產品工藝文件的（de）製訂

 

模具製造完成後，製訂產品工藝文件。產品工藝文件是指導生產的第一（yī）手資料。要包

 

含以下信（xìn）息：產品型號、材料（liào）尺寸、生產（chǎn）輔助材料、生產工序、產品（pǐn）毛重、生產設備

 

及設備型號、檢驗（yàn）要求、包裝規範等。

 

具體工藝檔的製訂，請（qǐng）參（cān）考工（gōng）藝檔製訂標準。