五（wǔ）金衝壓模具設（shè）計（jì）步驟，都明（míng）白（bái）嗎？

　　

 

一：產品導入

 

1 精（jīng）密模具衝壓常規產品導入流（liú）程

 

1.1產品圖→加工圖→排（pái）樣圖→結構圖→組立圖→模具圖紙

 

1.2 連續模具排樣圖及結構圖須審核

 

1.3 單衝（chōng）模具排樣圖（tú）及結構圖須審核

 

1.3 模具圖紙須（xū）審核簽字生效（xiào），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→檢測報告→檢測報告確（què）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，一般情況下，都（dōu）應遵循該流程的步驟來規劃及實施（shī）設計工（gōng）作。對於某（mǒu）些特殊產品的設計，在此流程基（jī）礎（chǔ）上，可以依實際情況適當變更。

 

2. 產品圖、展開圖、加工（工序）圖（tú）、料帶圖的繪製規範

 

（1） 產品圖 開模用的（de）產品圖或產（chǎn）品（樣品）由客戶及文控中心提供。因產品圖均來（lái）自於各個客（kè）戶，規範不一，且有（yǒu）圖麵不清晰，標注不完善，尺寸或檢測基（jī）準混亂，或者人為疏忽造成的錯誤。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圖。對於客戶圖紙（zhǐ）中的工藝問題，及時與（yǔ）客戶的工程師溝（gōu）通（tōng），難以達到的工藝或結構要求，可與（yǔ）對方工程師協商，通過（guò）降低工（gōng）藝要求、更改產品（pǐn）結構或者增加工藝輔（fǔ）助手段的方法來解決。對客戶原圖（tú）紙不得更改，原樣保存。客戶提供的樣品（pǐn），用各種（zhǒng）手（shǒu）段準確測繪出樣品尺寸，作成產（chǎn）品（pǐn）圖。客戶樣品要妥善保存。給（gěi）製的產品圖需數據（jù）準確（què），要求明了，尺寸標注完善，公差合（hé）理，便（biàn）於檢測。

 

（2） 加工圖（tú） 產品（pǐn）圖確認後，開始製（zhì）訂加工圖。加工圖的製訂要（yào）注意以下（xià）幾（jǐ）個要

 

點：

 

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

 

B: 產品公（gōng）差（chà）的取值以產（chǎn）品圖為主，產品圖上標有公差的，按圖紙執行（háng），產品圖上未注公差的，以客戶慣用（yòng）的（de）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（jiā）工圖尺寸為其下偏差（chà）的 2/3，對於衝裁後會變小（xiǎo）的（de）尺寸，加工圖尺（chǐ）寸為其上偏差的 2/3。對於孔心距和孔邊距等衝裁後尺寸基本保持不變的，則按中（zhōng）間公差取值。

 

C: 考慮產品在成型過程中的變（biàn）形趨勢，針對（duì）這（zhè）些變形情況采取一些預先補救的措施。

 

（3） 展開圖（tú） 展開圖依據加工圖，對（duì）各段彎曲長度按順序標明，以便於檢查。

 

A: 展開計算原理 板料在彎曲過（guò）程中外層受到拉應力（lì），內（nèi）層受到壓（yā）應力，從拉到壓之間（jiān）有一既不受拉力又不受壓力的過渡層--中性層，中（zhōng）性層在彎曲過程中的長度和彎曲前（qián）一樣，保持不變，所以中性層是計算（suàn）彎曲件展開長度的基準，中性層與板料厚度的中間層是不同的概念。中性層位置與變形程度有（yǒu）關，當彎曲半徑較大（dà）,折（shé）彎角度較小時，變形程（chéng）度較小，中性層位置靠近板料厚度的中心處（chù）；當彎曲半徑變（biàn）小，折彎角度增（zēng）大時，變形程度隨之增大，中性層位置逐（zhú）漸向（xiàng）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）開計算方（fāng）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（céng）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，產品精度，產（chǎn）品的產量，模具壽命，工藝特性（xìng）等來決定采用連續（xù）模還是單工序模。

 

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

 

(1) 衝裁件在條料（liào）上的布置方法（fǎ）稱（chēng）為排樣。每（měi）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。

 

排樣工作雖然簡單，但很（hěn）重要。排樣的原則有 4 點：

 

a: 提高材料利用率 材料利用率占到衝件總成本的（de） 60%以上，是一項很重（chóng）要的經濟指標（biāo）。衝裁（cái）過程中產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（gōng）藝廢料（liào），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（liào）在衝裁（cái）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、進距小的排樣方案（àn）。

 

c: 使模具結構（gòu）簡單，模具壽命（mìng）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明。

 

(1) 精密連續模具在確定排樣圖之前，先做（zuò）衝裁衝頭迭加圖。做此圖的目（mù）的是保證將所有的廢料都衝完，獲得完整的產（chǎn）品。首先要確定製品（pǐn）的毛邊麵，製品料紋方向要求，步距，條（tiáo）料寬（kuān）度，製品的基準麵（miàn），合理的搭邊（biān）及（jí）送料方向。要考慮到（dào）衝頭的先後順序，彎曲的先（xiān）後順序，定位孔及搭邊位置等（děng）。

 

衝裁衝頭（tóu）的形狀（zhuàng）應盡量做到以下幾點：

 

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

 

b: 衝頭應避免過長的懸臂與狹槽。因為懸臂（bì）會影響衝頭的強度（dù）。狹槽（cáo）會影響到凹模的強度。衝頭盡量（liàng）避免尖角。

 

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

 

d: 兩個衝頭的連接處會有接（jiē）口，在保證順利衝裁（cái）的情況下，盡（jìn）量減小產品上衝頭（tóu）接口位（wèi）置的大小，對某些（xiē）產品，接（jiē）口的大小、位置及形狀，要與客戶商（shāng）討共（gòng）同製訂。

 

(1) 將衝頭迭加圖中的衝頭及成形（xíng）工（gōng）序分布於模具中的適當位置，即為排樣圖（tú）。

 

根據圖紙及工藝要求，綜合考慮。排樣圖注意以下幾點：

 

a: 相對位置公差要求高的孔或決定中心線位置的孔要在同一步衝出。

 

b: 若段（duàn）曲上有衝孔或其它工序，並（bìng）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，這樣可以避免由於段曲展開不準而影（yǐng）響尺寸。

 

c: 若製（zhì）品中有對稱彎曲，建議對稱彎（wān）曲在同一步成形。可以（yǐ）使受力（lì）平衡，若若製品的彎曲邊較長（zhǎng），為了使受力平衡，可以設計成工藝平衡彎曲，彎曲後將工藝彎曲衝掉。

 

d: 製品（pǐn）中的拉深或其它工序，在成形時可（kě）能對其附近的寸法有影響。可以將這些工序（xù）提前（qián）成形。

 

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

 

（2）排樣線型（xíng）、顏色、圖層設定：

 

料帶層 MATER 層 顏色（sè） 8 號灰色 實線

 

衝孔、切邊、落料、半剪、撕破等為 1 層 顏色 1 號（hào）紅色 實線

 

印字、打凸（tū）、倒角、壓毛邊等 2 層 顏色 2 號黃色 實線

 

折彎、成形、翻邊、抽牙等 3 層 顏色 3 號黃色 下折內邊（biān）為虛線

 

上折為實線（xiàn）。

 

標注、說明為 4層 4 號色 實線

 

排樣圖經審核及集體評審，確認無誤後，進入下一工作流（liú）程（chéng）。

 

3. 模具總圖（tú）的繪製

 

(1) 排（pái）樣（yàng）圖（tú）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 4 標注

 

UP （上模座 ） UB （上墊板）

 

PH (公夾板) 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（xià）墊（diàn）板) LP (下模座)

 

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 號黃色 線割（gē）孔 1號紅色

 

銑加工（gōng）輪廓線 40 號棕色

 

放電加工線（xiàn） 40 號棕（zōng）色 鑽加工 40 號棕色

 

模板（bǎn）外形 7 號白色

 

使用（yòng）的線色應始（shǐ）終保持一致。可見部分的圖線為實線，不可見部分用虛線。

 

(2) 模具（jù）結構圖

 

(3) 精密連續模具結構的選用 根據產品精度（dù）及（jí）生產總量，確定（dìng）模具等級。以模具

 

等級為依據，選（xuǎn）用模具結構。上圖為連續模結構。

 

(4) 模具模板標準

 

☆ 範本長度超過 500MM 的（de），需要分板，兩塊板之間要加連接扣。

 

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

 

☆ 在脫料板及下模板（bǎn）進行真空熱處理之後（hòu），其中，A 級（jí）精度的模具（jù）製造，脫料

 

板及下模板需進行（háng）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、下模座板上需加攻吊環螺絲孔，視模具（jù）大小決定攻 M16—M24 等。

 

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

 

☆ 對（duì）於大型模具，墊腳的安放要（yào）考慮到模（mó）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（qíng）況選擇外導柱組件。

 

☆ 有外導柱的模具（jù），外導柱放置時（shí），要考慮到合模時（shí）的防（fáng）呆。沒有外導柱的模

 

具，也（yě）要（yào）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。具體為粗加工時，在模板適（shì）當位置，精

 

鉸直徑 6MM 的（de）孔（kǒng），作（zuò）後續加工定位基準用（yòng）。

 

☆ 模板固定（dìng）螺絲釘的大小及數量的確定（dìng）。參照下（xià）表：

 

4. 成型工步結（jié）構設計

 

模（mó）具結構（gòu）及（jí）組立圖畫好後，開（kāi）始成型工步結構設計。即詳細繪出（chū）成型工步的（de）模具（jù）結

 

構，同（tóng）時驗證成型工（gōng）步的全理性及可靠性（xìng）。

 

(1) 成型工步的結構設計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

 

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

 

曲（qǔ）半徑、彎曲件角度、彎曲方式、模具（jù）間隙、工件形狀及非變形區的影響等方麵。

 

各因（yīn）素（sù）在彎曲時會相互影響。

 

回彈（dàn）的計算方法如下：

 

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

 

根據材質硬度不同，硬度越大，取值可偏大。

 

當 R≥5時，回（huí）彈（dàn）角度按下式（shì）計算（suàn）

 

(2) 常用彎曲成形工步結構設計

 

以上方案（àn）右圖（tú）為參考方案，一般情況下不采（cǎi）用。

 

5. 衝壓材料及模具標準（zhǔn）件（jiàn）

 

(1) 以下為常用金屬材（cái）料的牌號及基本數據

 

注:1.初始間隙的最小值,相當於間（jiān）隙的公稱數值。

 

初始間隙的最大值,是（shì）考慮（lǜ）到凸模（mó）和凹模的（de）製（zhì）造公差所增加的數值。

 

(3) 標準件的選用

 

本廠精（jīng）密模（mó）具所使用的模具標準件由采購部負責采（cǎi）購。設計工程師負責出標準件采

 

購單（dān）。標準件（jiàn）使用型號參考盤（pán）起公司的標準件型（xíng）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設計完成後（hòu），繪製模板圖及（jí）模（mó）具零件圖、標準件圖。

 

b: 模具圖的繪製（zhì）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板材料，模板厚度（dù）、熱處理工（gōng）藝及要求硬度、模板精度要求

 

及其他技術要求。

 

d: 零件圖上（shàng）須仔細（xì）標明零（líng）件材料、零件（jiàn）尺寸、零件件（jiàn）數、零件熱處（chù）理工藝及要求硬

 

度、零件加工工藝方（fāng）法等信息。

 

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

 

具零件圖，提供給供貨方。

 

f: 所有圖紙要求圖（tú）麵清晰（xī），尺寸明了（le），表（biǎo）達準確，排列整（zhěng）齊

 

g: 模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審核簽字後方可下發。

 

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

 

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

 

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

 

三．模具製程的控製

 

1. 模具（jù）製造過程的跟進

 

模具圖紙下發到模具製造部門（mén）後，設計人員應隨時跟進模具製造進度。及時了解加工過程中出現的各種情況，發現問題，及時（shí）協同（tóng）製造部門解決。

 

2. 模具裝（zhuāng）配技術要求

 

a: 裝配時應保證凸、凹模這間（jiān）的間隙均勻（yún）一致，配合間隙符（fú）合設（shè）計（jì）要求

 

b: 鑲件與範本及鑲（xiāng）件相（xiàng）互之間的接合麵密合

 

c: 落料（liào）、衝（chōng）孔的凹模刀口高度，按設（shè）計要求製造（zào），保（bǎo）證漏料孔暢（chàng）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（yú）其麵積的四分之二。

 

e: 各緊固用的（de）螺釘、銷釘不得鬆動，並（bìng）保證螺釘和銷釘的端麵（miàn）不突出上下（xià）模平麵

 

f: 各卸料螺釘沉孔深度應保持一（yī）致（zhì）

 

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（nèi）

 

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（pǐn）工（gōng）藝文件的製訂

 

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

 

含以下信息：產品型號、材（cái）料尺寸（cùn）、生產輔（fǔ）助材料、生產工序、產品毛重、生產設（shè）備

 

及設備型號、檢驗（yàn）要求、包裝規範等。

 

具體工（gōng）藝檔的（de）製訂，請參考工藝（yì）檔製訂標（biāo）準（zhǔn）。