​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（rù）流程

1.1產品圖→加工圖（tú）→排樣圖→結構圖→組立圖→模具圖紙

1.2 連續模具排樣圖（tú）及結構圖須審核

1.3 單衝模具排樣圖及結構（gòu）圖（tú）須審核

1.3 模具圖紙須審核簽字生效，圖紙規（guī）範清晰

2 樣品控製流程

現場提供樣品→自檢→品管部檢測→檢測報告→檢測報告確認→工程部→客戶

二：模具設（shè）計（jì）

1.模具設計（jì）流程

（1） 模具設計流程圖

（2） 此為模具設計基（jī）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設計工作。對於某（mǒu）些特（tè）殊產（chǎn）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（工序）圖（tú）、料帶圖的（de）繪製規範

（1） 產品圖 開模用的產品圖或產品（樣品）由客戶及文控中心提供。因產品圖均來自於各個客戶，規範不一，且（qiě）有圖麵不（bú）清晰，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（yǐ）原圖紙為基礎（chǔ），在忠於原設（shè）計的前提下，自行繪（huì）製本廠（chǎng）自用的（de）產品圖。對於客戶圖紙中的工藝問題，及時與客戶的工程師溝通，難以達到的工藝或結構要求，可與（yǔ）對方工程師協商，通（tōng）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（huì）出樣品尺寸（cùn），作成產品（pǐn）圖。客戶樣品要妥善保存。給（gěi）製的產品圖需（xū）數據準確，要求明了，尺寸標注（zhù）完善，公差合（hé）理，便於檢測（cè）。

（2） 加工圖 產品圖確認後，開始製訂加工圖。加工圖的製訂要注意以下幾個要

點：

A: 產（chǎn）品尺寸的取（qǔ）值分衝孔與落料兩種情（qíng）況。衝孔尺寸（cùn）是由衝（chōng）頭決定的（de），落（luò）料尺寸是（shì）由凹模決定（dìng）的。

B: 產品（pǐn）公差的取值以產品圖為主，產品圖上（shàng）標有（yǒu）公差的，按（àn）圖紙執行，產品圖上未注公差的，以客戶慣用的公（gōng）差為準.

公差取值方向參考圖 1-1。 對於衝裁後會變大的（de）尺寸，加工圖尺寸為其下偏差的 2/3，對於（yú）衝裁後會變小的尺寸，加工圖尺（chǐ）寸為其上偏差（chà）的 2/3。對於孔心距和孔邊（biān）距等衝裁後尺寸基本（běn）保持不變的，則按中間公差取值。

C: 考慮產品（pǐn）在（zài）成（chéng）型過程中的變形（xíng）趨勢，針對這些變形情況采取一些預先補救（jiù）的措施。

（3） 展開圖 展開（kāi）圖依據加工圖，對各段彎曲長度按順序標明，以便於檢（jiǎn）查。

A: 展開計算原理 板料在彎曲過（guò）程中外（wài）層受到拉應力，內層受到壓應力，從拉到壓之間有一既不受拉力又不（bú）受壓力的過渡層--中性層，中性層在（zài）彎曲過程（chéng）中的長度和彎（wān）曲前一樣，保持不變，所以中性層是計算彎曲件（jiàn）展開長度的基準，中性（xìng）層（céng）與板（bǎn）料厚度（dù）的中間層是不同的概念。中性層位（wèi）置與變形程度有關，當彎（wān）曲半徑（jìng）較大,折彎角度較小時，變形程度較小，中性層位（wèi）置靠近板料厚度的中心處；當彎曲半徑變小，折彎角度增大時，變形程度隨之增大，中（zhōng）性層位置逐漸向（xiàng）彎曲中心的內（nèi）側移動。中（zhōng）性（xìng）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＝料內+料內+補償量

a: R 角展開 以（yǐ）中性層材料長度不變為展開原則。

R 中＝R 內（nèi）+Kt

（4） 料帶圖（工序圖、排樣圖）

(1) 根據（jù）客戶要求，產品精度，產（chǎn）品的產量，模具壽命（mìng），工藝（yì）特（tè）性等來決定采用（yòng）連續模還是單（dān）工序模。

(1) 根據（jù）產品要求精度、模具（jù）生產總（zǒng）量、模具生產（chǎn）速度等決定模具精度（dù）等（děng）級的劃分。精密連（lián）續（xù）模具分 A、B、C、D 四個等（děng）級，精密單工（gōng）序模（mó）具分為甲、乙、丙三個等級（jí）。等級劃分標準見下表：

(1) 衝裁（cái）件（jiàn）在（zài）條料上的布置方法稱為排樣。每一個工件（jiàn）都會有多種的（de）排樣方案。

排樣方（fāng）式有直排，單行排列，多行排列，斜（xié）排列，對頭直排，對頭斜排等。

排樣工作雖然簡單，但（dàn）很重要。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 60%以上，是一項很（hěn）重要的經（jīng）濟指標。衝裁過程中產生的廢料分結（jié）構廢料和工藝廢料兩種。排樣時應（yīng）盡量減少工藝（yì）廢料，提高（gāo）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（jù）而言，材料在（zài）衝裁過中翻動要少，在材料利用率相（xiàng）同或相（xiàng）近的情況下，應盡可（kě）能選條料寬、進距小的排樣方案。

c: 使模具結構（gòu）簡單，模具（jù）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圖之前，先做（zuò）衝裁衝頭迭加圖。做此圖的（de）目的是保證將所有的廢料都（dōu）衝完，獲得完整的產品。首先要確定製品的（de）毛邊麵，製品料紋方向要求，步距，條料寬度，製品的基準麵（miàn），合理的搭邊及送料方向。要考慮到衝頭的先後順序，彎曲（qǔ）的先後順序，定位（wèi）孔及搭邊位（wèi）置等。

衝（chōng）裁衝頭的（de）形狀應（yīng）盡量做到以下幾點（diǎn）：

a: 盡量避免（miǎn）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（xuán）臂（bì）與狹槽。因為懸臂會（huì）影響衝（chōng）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（yīng）做防脫料結構，並考慮到加工工藝，盡量利用磨床（chuáng）及（jí）線割（gē）加工，減少放電加工。

d: 兩個（gè）衝頭的連接處會有接口，在（zài）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，對某些產品，接（jiē）口的大小、位置及（jí）形狀，要與客戶商討共同製訂（dìng）。

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

根據圖紙及工藝要求（qiú），綜合考慮。排樣圖注意以下幾點：

a: 相對位置公差要（yào）求（qiú）高的孔或決定中心線位（wèi）置的孔要在同（tóng）一（yī）步衝出。

b: 若（ruò）段（duàn）曲上有（yǒu）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（qǔ）後再衝孔或其它成形，這樣可以避免由於段曲展開不（bú）準而影響尺寸。

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

d: 製品中的拉深或其它工序，在成形時可能對其附近的寸法有影響。可以（yǐ）將這些工序提前成形。

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

（2）排樣線型、顏色、圖層設定：

料帶層 MATER 層（céng） 顏色 8 號（hào）灰色 實線

衝孔、切邊、落料、半剪、撕破等為 1 層 顏色 1 號紅色 實線

印字、打凸、倒角、壓毛邊等 2 層 顏色 2 號黃色 實線（xiàn）

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

上折為實線。

標注、說明為 4層 4 號色 實線

排樣圖經審核及集體（tǐ）評審，確認無誤後，進入下一工作流程。

3. 模具總圖的繪（huì）製

(1) 排樣圖確定（dìng）後，開始繪製（zhì）模具總圖。

a: 總圖中圖層的設定（dìng）：

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（zǐ） DIE (下模板)

DIE_P 下模入子

LB (下墊板) LP (下模（mó）座)

B2 (下（xià）墊塊（kuài）) B1 (下托板)

b: 關於線種、線色的說明：

衝頭、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（zōng）色

放電（diàn）加工線 40 號棕色 鑽加工 40 號棕色（sè）

模板外形 7 號白色

使用的線色應始終保持一致。可見部分的圖線為實（shí）線，不可見部分用虛線。

(2) 模具結（jié）構圖

(3) 精密連續模具結（jié）構的選（xuǎn）用（yòng） 根據產品（pǐn）精度（dù）及生產總量，確定模具等級。以模具

等（děng）級為（wéi）依據，選用模具結構。上圖為連續模結構。

(4) 模具（jù）模板標準（zhǔn）

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

☆ 根據衝裁產品的料厚及模具長度，適（shì）當增加上模座（zuò）板（bǎn）及下模座板的厚度

☆ 在脫料板及下模板進行真（zhēn）空熱處理（lǐ）之後（hòu），其中，A 級精度的模具製造，脫料

板及下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。

☆ 上、下模座板上需加攻吊環螺（luó）絲孔（kǒng），視模具（jù）大小決定攻（gōng） M16—M24 等。

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

☆ 對於大型模具，墊腳的安放要考慮到模具搬運（yùn）的方便（biàn）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，視實際情況選擇外導柱組件。

☆ 有外導柱的模具，外導柱（zhù）放（fàng）置時，要考慮到合模時（shí）的防呆。沒有外導柱的模（mó）

具，也要將內導柱適當調整位置，避免合模時裝反。

☆ 所有範（fàn）本上，需（xū）留工（gōng）藝加工基準孔。具體為粗加工時，在模板適當位置，精（jīng）

鉸直徑 6MM 的孔，作（zuò）後續（xù）加工定位基（jī）準用。

☆ 模板固定螺絲釘的大小及數量的確定。參照下表（biǎo）：

4. 成型工步結構設計

模具結（jié）構及組立圖（tú）畫好後，開始成型工步結構設計。即詳細繪出成型（xíng）工步的（de）模具結

構，同時驗證成型工步的（de）全理性（xìng）及可靠性。

(1) 成型工步的結構設計首先要考慮產品在成型之後的回彈。回彈的表現形式（shì）有彎曲

半徑增大和彎曲件角度增大（dà）兩個（gè）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、模具間隙、工件形狀及非變形區（qū）的影響等方麵。

各因素在彎曲（qǔ）時會相互影響。

回彈的計算（suàn）方法如下（xià）：

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

根據材質硬度不同，硬度越大，取值可偏大。

當（dāng） R≥5時，回彈角度按下式計算

(2) 常（cháng）用（yòng）彎曲成形工（gōng）步結構設計

以上方案（àn）右圖為參考方案，一般情況下不（bú）采用。

5. 衝壓材料及模具標準（zhǔn）件

(1) 以下為常用（yòng）金屬材料的牌（pái）號及基本數據

注:1.初始間隙的最小（xiǎo）值,相當於間隙的公稱（chēng）數值。

初始間隙的最大（dà）值,是考慮到凸模和凹模的製造公差所增加的（de）數值。

(3) 標準件的（de）選用（yòng）

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

購單。標準件使（shǐ）用型號參考盤起公司的標準（zhǔn）件型號。

5. 模具圖的繪製及發放規範（fàn）

(1) 模具圖的繪製

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

b: 模具（jù）圖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板材料，模板厚度、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: 零件圖上須仔細標明零件材（cái）料、零件尺寸、零件件數、零件熱處理工（gōng）藝及要求硬

度（dù）、零件加工工藝方法等信息。

e: 模具外購零件屬標準件的，按標準件型號寫采購申請單，如不屬標準件，則詳（xiáng）細出

具零件圖，提供給供貨方。

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（mó）具圖紙（zhǐ）使用統一的圖框。

模具圖紙（zhǐ）的發放規範

a: 所有的模具圖（tú）紙經上（shàng）級審核簽字後方可下發。

b: 一套完整的模具圖紙包括模板圖、零件圖、標準件圖、排料圖、組立示意圖、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。模具材料訂料單及（jí）模具標準件訂（dìng）料（liào）單隨模具圖紙下發或提前下發。

三．模具製（zhì）程的控製

1. 模具製造過程的跟進

模具圖紙下發到模具製（zhì）造部門後，設計人員應（yīng）隨時跟（gēn）進模具製造進度。及時了解加工過（guò）程中出現的各種（zhǒng）情況，發現問題，及時協同製造部門解決。

2. 模具（jù）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求

b: 鑲件與範本（běn）及鑲件相（xiàng）互之間的接合麵密（mì）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: 衝模所有活動部分的（de）移動應平穩，無滯止現象，滑塊、楔塊在固定滑動（dòng）麵上移動時，其最小接觸麵積不少於其麵積的四分之二。

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

f: 各卸料螺（luó）釘沉孔深度應（yīng）保持一致

g: 各卸料螺釘（dìng）及頂杆的長度應保持一致

h: 凸模的垂直度必須（xū）在凸、凹模間隙值允許的範圍內

j: 衝模的（de）裝配必須符合模具裝配圖及技術條（tiáo）件的規定

四．產品工藝文件的製訂

模具製造完成後，製（zhì）訂產品工藝文件。產品工藝文（wén）件是指導（dǎo）生產的（de）第一手資料。要包

含以下信息：產品型號、材料尺寸、生產輔助材料、生產（chǎn）工序（xù）、產品（pǐn）毛重、生產設（shè）備

及設備型（xíng）號、檢驗要求、包（bāo）裝規範等。

具體（tǐ）工藝檔的（de）製訂，請參考工藝檔製訂標準。