五金衝壓模具設計步驟，都明白嗎？

　　

 

一：產品導入

 

1 精密模具衝壓常規產品導入流程

 

1.1產（chǎn）品圖（tú）→加工圖→排樣圖（tú）→結構（gòu）圖→組立（lì）圖→模具圖紙

 

1.2 連續模具排樣圖及結構（gòu）圖須（xū）審核

 

1.3 單衝模具排樣圖及結構圖須審核

 

1.3 模具圖紙須審核簽字生效，圖（tú）紙規範（fàn）清晰

 

2 樣品控製流（liú）程

 

現場提供樣品→自檢→品（pǐn）管部（bù）檢測→檢測報告→檢測報告確認→工程部→客戶

 

二：模（mó）具設計

 

1.模具設計流程

 

（1） 模具設（shè）計流程圖

 

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

 

2. 產品圖、展開圖、加工（工序（xù））圖、料帶圖的繪製規範

 

（1） 產品圖 開模用的產品圖或產品（樣品（pǐn））由客戶及文控中心提供（gòng）。因產品圖均來自於各個客戶，規範不一，且有圖麵不清晰，標注不完善，尺寸或檢測基準混亂，或者人（rén）為疏忽造成的錯誤。故應以原圖紙為基礎，在忠於原設計的前提下，自行繪製本廠自用的產品圖。對於客戶圖紙中的（de）工藝問題，及時與客戶的工程師溝通，難以（yǐ）達到的工藝或結（jié）構（gòu）要求，可與對方工程師協商，通過降（jiàng）低工藝（yì）要求、更改產品結構或者增（zēng）加工藝輔助手段的方法來解決。對客戶原圖紙不得（dé）更改（gǎi），原樣保存。客戶提供的樣品，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（tú）需數（shù）據準確，要求（qiú）明了，尺寸（cùn）標（biāo）注（zhù）完善，公差（chà）合理，便於檢測。

 

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

 

點：

 

A: 產品尺寸的取值分（fèn）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（jué）定的。

 

B: 產品公差的取值以產品圖為主，產品圖上標有（yǒu）公差的，按圖紙（zhǐ）執（zhí）行，產品圖上未注公差的（de），以客戶慣用的公差為準.

 

公差取值方向參考圖 1-1。 對於衝裁後會變大的尺寸，加工圖尺寸（cùn）為其下偏差的 2/3，對於衝裁（cái）後會變小的尺寸，加工圖尺寸為（wéi）其上偏（piān）差的 2/3。對於孔（kǒng）心距和孔邊距等衝裁後尺寸基本（běn）保（bǎo）持（chí）不變的，則按（àn）中間公差取值（zhí）。

 

C: 考慮產（chǎn）品在成型過程中的變形（xíng）趨勢，針對這些變形情況采取一（yī）些預先補救的措施。

 

（3） 展開（kāi）圖 展開圖依（yī）據加工圖（tú），對各段（duàn）彎曲長度（dù）按順序標明，以（yǐ）便於（yú）檢查（chá）。

 

A: 展開（kāi）計算原理 板料在彎曲過程中外層受到拉應力（lì），內層受到壓應力，從拉（lā）到（dào）壓之間有一（yī）既不受拉力又不受壓力的（de）過渡層（céng）--中（zhōng）性層，中性（xìng）層在彎曲過程中的長度和彎曲前一樣，保（bǎo）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同的概念。中性層位置與（yǔ）變形程度有關，當彎曲半徑較大,折彎角度較（jiào）小時，變形程度較小，中性層位置靠近板料厚度的（de）中心處；當彎曲半徑（jìng）變小，折彎角度增大時，變形程度隨之（zhī）增大，中性層位置逐漸向彎曲中（zhōng）心的內側移動。中性（xìng）層到（dào）板料內側的距離用λ表示.

 

B: 展開計算方法 基本公式： 產品展開長度＝料內+料（liào）內+補償（cháng）量

 

a: R 角（jiǎo）展開 以中性層材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) 根據客戶要求，產品精度，產品（pǐn）的產量，模具壽命，工藝特性等來決定采用連（lián）續模還是單工序模。

 

(1) 根據產品（pǐn）要（yào）求精度、模具生產總（zǒng）量、模具生產速度等決定模具精（jīng）度等級的劃分。精（jīng）密連續模具分 A、B、C、D 四個等級，精密單（dān）工序模具分為甲、乙、丙三個等級。等級劃（huá）分標準見下表：

 

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

 

排樣方式（shì）有直排，單（dān）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）很重要（yào）。排樣的原則有 4 點：

 

a: 提高材料利用率 材（cái）料利用率占（zhàn）到衝件總成本的 60%以（yǐ）上，是一項很重要的經濟指標。衝裁過程中產生的廢料分結構廢料和（hé）工藝廢料（liào）兩種。排樣時應盡（jìn）量減少工藝（yì）廢料，提高材料（liào）利用（yòng）率。

 

b: 操作方便、安全，減輕工人勞動強度 對單工序（xù）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（kuàng）下，應盡可能選條料寬、進距小的排樣（yàng）方案。

 

c: 使（shǐ）模具結構簡單，模具壽命較高。

 

d: 排料應（yīng）保證衝（chōng）裁件的質（zhì）量。這一點將在下一節詳細說明。

 

(1) 精密連續模具在確定排樣圖之前，先做衝裁衝頭迭加圖。做此圖的目的是保證將所有的廢（fèi）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（kuān）度，製（zhì）品的基準（zhǔn）麵，合理的搭邊及送（sòng）料方（fāng）向。要考慮（lǜ）到衝頭的先後順序，彎曲的先後順序，定位孔及（jí）搭邊位置等。

 

衝裁衝頭的形狀應（yīng）盡量做到以下幾（jǐ）點：

 

a: 盡（jìn）量避免長方形（xíng）衝頭，因為長方形衝頭易跳廢（fèi）料（liào）。

 

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

 

d: 兩個衝頭的連接（jiē）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（jiē）口位置的大小，對某些產品，接口的大小、位（wèi）置及形狀，要與客戶商討共（gòng）同製訂。

 

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

 

根據（jù）圖紙及工藝要求，綜（zōng）合考慮。排（pái）樣圖注意以下幾點（diǎn）：

 

a: 相對位置公（gōng）差要（yào）求（qiú）高的孔或決定中心線位置的孔要在同一步衝（chōng）出。

 

b: 若段曲（qǔ）上有衝孔或其它工序，並且這些工序的位置精度要求（qiú）高，建議段曲後（hòu）再（zài）衝孔（kǒng）或其它成形，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（duì）稱（chēng）彎曲，建（jiàn）議對稱彎（wān）曲在同一步成形。可以使受（shòu）力平衡，若若製品的彎曲邊較長（zhǎng），為了使受力平衡（héng），可以設計成工（gōng）藝平衡彎曲，彎曲後將工（gōng）藝彎（wān）曲衝掉。

 

d: 製品（pǐn）中（zhōng）的拉深或其它（tā）工序，在成形時（shí）可能對其附近的寸法有影響。可以將這些工序（xù）提前成形（xíng）。

 

搭邊是指相鄰衝裁件（jiàn）間的餘料，或衝裁件到條料邊間的餘料。搭邊的大小與產品的大小及複雜（zá）程度（dù）有關係，產品大或彎曲邊較長（zhǎng），搭邊值（zhí）應大些。

 

（2）排樣線型（xíng）、顏色、圖層設（shè）定：

 

料帶層 MATER 層 顏色 8 號灰色 實線

 

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

 

印字、打凸、倒角、壓毛邊（biān）等 2 層 顏色 2 號黃色 實線

 

折（shé）彎、成形、翻邊、抽（chōu）牙等 3 層 顏色 3 號黃色 下折內邊為虛（xū）線

 

上折為實線。

 

標注、說明為（wéi） 4層 4 號（hào）色 實線

 

排樣（yàng）圖經審核及集體評審（shěn），確認無誤後，進入下一工作流程。

 

3. 模具總圖（tú）的繪製

 

(1) 排樣（yàng）圖確定後，開始繪製（zhì）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 （上墊板）

 

PH (公（gōng）夾板) PUNCH 衝頭

 

PPS (止檔板) PS (脫料板)

 

PS_P 脫板入（rù）子 DIE (下模板)

 

DIE_P 下模入子

 

LB (下墊板) LP (下模座（zuò）)

 

B2 (下墊塊) B1 (下托板)

 

b: 關於線種、線色的說明：

 

衝頭、入子外形輪（lún）廓線 2 號黃（huáng）色 線割孔 1號紅色

 

銑加工輪廓線 40 號棕色

 

放電加工線（xiàn） 40 號棕色 鑽加工 40 號棕色

 

模板外形 7 號白色

 

使用的線色（sè）應始終保持一致。可見部分的圖線為實線，不可見部分用虛線。

 

(2) 模（mó）具結構圖

 

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

 

等級為依據，選用模（mó）具結構（gòu）。上圖為連續模結構。

 

(4) 模具模板標準

 

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

 

☆ 根據衝裁產品的料厚及模具（jù）長度，適當增加上模座板及下模座板的厚度

 

☆ 在脫料板及下模板進行（háng）真空熱處（chù）理（lǐ）之後，其中，A 級精度的模具製造，脫料

 

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

 

深冷處理。

 

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

 

☆ 脫（tuō）料板及下模板側麵需有安裝模具安全檢測工具的螺（luó）孔位置。

 

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

 

的模具，視實際情況選擇外導柱組（zǔ）件。

 

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

 

具，也要將內導柱適當調整位置，避免合模（mó）時（shí）裝（zhuāng）反。

 

☆ 所有範本（běn）上，需留工藝加工基準孔。具體為粗加工時，在模板適當位置，精

 

鉸（jiǎo）直徑 6MM 的孔，作後續加工定位基準用。

 

☆ 模板固定螺絲（sī）釘的大小及數量的確定。參（cān）照（zhào）下表：

 

4. 成型工步結構設計

 

模具結構（gòu）及組立圖畫（huà）好後（hòu），開始成型工步結構設計。即詳細繪出（chū）成型工步的模具結

 

構，同時驗證成型工步的全理性及可靠性。

 

(1) 成型工步（bù）的結構設計首先（xiān）要考慮產品在成型之後的回彈。回彈的（de）表現形式有彎曲

 

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

 

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

 

各因素在彎曲時會相互影（yǐng）響（xiǎng）。

 

回彈的計算方法如下：

 

當 R≤5 時，根據料厚及材質不同，提供下表（biǎo）以做（zuò）回彈量（liàng）取值的參考。

 

根據材質硬度不同，硬度越大，取值（zhí）可偏大。

 

當 R≥5時，回彈角度按下式計算

 

(2) 常用彎曲成形工步結構設（shè）計

 

以上方案右圖（tú）為參考（kǎo）方（fāng）案，一般情況下不采用。

 

5. 衝壓材料及模具標準（zhǔn）件

 

(1) 以下為（wéi）常用金屬材料的牌號及基本（běn）數（shù）據

 

注:1.初始間隙的最小值,相當於間隙（xì）的公稱數值。

 

初始間隙的（de）最大值（zhí）,是考慮到凸模和（hé）凹（āo）模的製造公差所增加的數值。

 

(3) 標準（zhǔn）件的選（xuǎn）用

 

本廠精密模具所使用的模具標準件由采購部負責（zé）采購。設（shè）計工（gōng）程（chéng）師負（fù）責出標準件采

 

購單。標準件（jiàn）使用型號參（cān）考盤起公司的標準（zhǔn）件型號。

 

5. 模具圖的繪製及發放規範

 

(1) 模具圖的繪製

 

a: 總圖及成型工步結構（gòu）設計完成後（hòu），繪製模板圖及模具零（líng）件圖、標準件圖。

 

b: 模具圖的（de）繪製須嚴格遵守圖層和線型，線色的規定執行。

 

c: 模（mó）板圖上須仔細（xì）標明模板材料，模板厚度、熱處理工藝及要求硬度（dù）、模板精（jīng）度要求

 

及其（qí）他技術要求。

 

d: 零件圖上須仔細標（biāo）明零件材料、零件尺寸、零（líng）件（jiàn）件數、零件熱處理工藝（yì）及要求硬

 

度、零件加工工藝方法等信息。

 

e: 模具外購零件屬標（biāo）準件的，按標準件（jiàn）型號寫采購申請單，如不屬標準（zhǔn）件，則詳細（xì）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（biǎo）達準確（què），排（pái）列整齊（qí）

 

g: 模具圖紙使（shǐ）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審核簽字後方可下發。

 

b: 一套完整的模具圖紙包（bāo）括模板圖（tú）、零（líng）件圖（tú）、標準件圖（tú）、排料圖、組立（lì）示意圖、裝

 

配示意圖、產品圖，一般情況下，整套（tào）圖紙一起下發。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（dìng）料單隨模具圖紙下發或（huò）提前下發。

 

三．模具製程的控製

 

1. 模具製造過程的跟進

 

模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（tū）、凹模這間（jiān）的間隙均勻一致，配合間隙符合設計要求（qiú）

 

b: 鑲件與範本及鑲件相互之間的接合麵密（mì）合

 

c: 落料、衝孔的凹模刀口高度（dù），按設（shè）計要求（qiú）製造，保（bǎo）證漏料（liào）孔（kǒng）暢（chàng）通

 

d: 衝模所有活動部分的移動應平穩，無滯止現象（xiàng），滑塊（kuài）、楔塊在固定（dìng）滑動麵上移動時，其（qí）最小接觸麵積不少於其麵積的（de）四分之二。

 

e: 各緊（jǐn）固用的螺釘、銷釘不得鬆（sōng）動，並保證螺釘和銷釘的端麵不突（tū）出（chū）上下模平麵

 

f: 各卸料螺釘沉孔深度應保（bǎo）持一致

 

g: 各卸料螺釘及頂杆（gǎn）的長度應保持一致

 

h: 凸模的垂直（zhí）度必須在（zài）凸、凹模間隙值（zhí）允許（xǔ）的範圍內（nèi）

 

j: 衝模的裝配必須符（fú）合模具裝配圖及技術條件的規定

 

四．產品工藝（yì）文件的製（zhì）訂（dìng）

 

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

 

含（hán）以下信息：產品型號、材料尺寸、生（shēng）產輔助材料（liào）、生產工序、產品毛重、生（shēng）產設備

 

及設備型號、檢驗要求、包（bāo）裝規範等。

 

具體工藝檔（dàng）的製訂，請參考工藝檔（dàng）製（zhì）訂標準。