​五（wǔ）金衝壓模具設計（jì）步驟，都明白（bái）嗎（ma）？

一：產品導入

1 精密模具（jù）衝壓（yā）常規產品導入流程

1.1產品圖→加工圖→排樣圖→結構圖→組立圖→模具圖紙

1.2 連續模具（jù）排樣圖及結構圖須審核

1.3 單衝模具排樣圖及結構（gòu）圖（tú）須審核（hé）

1.3 模具圖紙須（xū）審核簽字生效，圖紙規範清晰

2 樣品控製流程

現場提供樣品→自檢→品管部檢測→檢測（cè）報告→檢測報告確認→工程（chéng）部→客戶

二：模具設（shè）計

1.模具設計流程

（1） 模具設計流（liú）程圖

（2） 此為模具（jù）設計（jì）基本流程，一般情況下，都應遵循該流（liú）程的步驟來規劃及實施設（shè）計工作。對於某（mǒu）些特（tè）殊產品的設計，在此流（liú）程基礎（chǔ）上，可以依實際情況適當（dāng）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 開模用的產品（pǐn）圖或（huò）產品（樣品）由客（kè）戶及（jí）文控（kòng）中心提供。因產品（pǐn）圖均來自（zì）於各個客戶，規（guī）範不一，且有（yǒu）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（zào）成的錯誤。故應以（yǐ）原圖紙為基礎，在忠於原設計的前提下，自行（háng）繪（huì）製本廠自（zì）用的產品圖。對於客戶圖紙中的工（gōng）藝問題，及（jí）時與客戶的工程師溝通，難以達到的工藝或結構（gòu）要求，可（kě）與對方工程師協（xié）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（duàn）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（gè）種手段準（zhǔn）確測（cè）繪出樣品尺寸，作成產品圖。客戶樣品要妥善保存。給製（zhì）的產品（pǐn）圖需數據準確，要（yào）求明了，尺寸標注完善，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: 產品尺寸的取值分衝孔與落料兩種情（qíng）況。衝孔尺寸是由（yóu）衝頭決定的，落料（liào）尺寸是由（yóu）凹模決定的。

B: 產品公（gōng）差的取值以產品圖為主，產（chǎn）品（pǐn）圖上（shàng）標（biāo）有公差的，按圖紙執行，產品圖上未注公差（chà）的，以客戶（hù）慣用的公差為準.

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

C: 考慮產品在成型過程中（zhōng）的變（biàn）形趨勢，針對這些變形情況采取一些預（yù）先補救的措（cuò）施（shī）。

（3） 展開圖（tú） 展開（kāi）圖依據加工（gōng）圖，對各段彎（wān）曲長度按順（shùn）序標明，以便於檢查（chá）。

A: 展開計算原理 板料在彎曲過程中外層（céng）受到拉應（yīng）力（lì），內層受（shòu）到壓應力，從拉到壓之間有一既（jì）不受拉力又不受壓力的（de）過渡層（céng）--中性層（céng），中性（xìng）層在彎曲過程中的長度和彎曲前一樣，保（bǎo）持不變，所以中性層是計算彎（wān）曲（qǔ）件展開長度的基準，中性層與板料厚度（dù）的中間（jiān）層是不同的概念。中性（xìng）層（céng）位置與變形程（chéng）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（céng）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（dà）時，變形程度隨之增大，中性層位置逐漸（jiàn）向（xiàng）彎曲中心的內側移動。中性（xìng）層到板料（liào）內側（cè）的距離用λ表示.

B: 展開計算（suàn）方法 基本公式： 產（chǎn）品展開長度＝料內+料（liào）內（nèi）+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（tú）（工序圖、排樣圖）

(1) 根據（jù）客戶要求，產品（pǐn）精度，產（chǎn）品的產量，模具壽命，工藝特性等來決定采用連續模還是單工序模。

(1) 根據產品（pǐn）要求精度、模具生產總量、模具生產（chǎn）速度等決定模具精度等級的劃分。精密連續模（mó）具分（fèn） A、B、C、D 四個等級，精密單工序模具分（fèn）為（wéi）甲、乙、丙三個等級。等級劃分（fèn）標準見下表：

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

排樣方式有（yǒu）直（zhí）排，單（dān）行排列，多（duō）行排列（liè），斜排列，對頭直排，對（duì）頭斜排等。

排（pái）樣工作雖然簡單，但很重要。排樣的（de）原則有 4 點（diǎn）：

a: 提高材料利用率 材料利用率占到衝件總成本的 60%以上（shàng），是一項很重要的（de）經濟指（zhǐ）標。衝裁過程中產生（shēng）的廢料（liào）分結（jié）構廢料和工藝（yì）廢料兩種。排樣時應盡量（liàng）減少工藝廢料，提（tí）高材料利用率。

b: 操作（zuò）方便、安全，減輕工（gōng）人勞動強度 對單工序模具而言，材（cái）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（tiáo）料寬、進（jìn）距小的排樣（yàng）方案。

c: 使模具結構簡單，模具壽命較高。

d: 排料應保證衝裁件的質量。這一點將在下一（yī）節詳（xiáng）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（jiā）圖。做此圖的目的是保證將所有的廢料（liào）都衝完，獲得完整的產品。首先要確（què）定製品的毛邊（biān）麵，製品料紋方向要求（qiú），步距，條（tiáo）料寬度，製品的基準麵，合理的搭邊及送料方向。要考（kǎo）慮到（dào）衝頭的先（xiān）後順序，彎曲的先後順序，定位孔（kǒng）及搭邊位置等。

衝裁衝頭的形狀應盡量做到以下幾點：

a: 盡量避免（miǎn）長方形衝頭，因為長方形衝頭易（yì）跳廢料。

b: 衝頭（tóu）應避免過長的懸臂與狹槽。因為懸臂會影響衝頭（tóu）的強度。狹（xiá）槽會影響到凹模的強度。衝頭盡量（liàng）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（lì）用磨（mó）床（chuáng）及線割加工，減少放電加工。

d: 兩個衝頭的連接處（chù）會有（yǒu）接口，在保證順利衝（chōng）裁的情況（kuàng）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（xíng）工序分布於模具中的適當位（wèi）置，即為排樣（yàng）圖。

根據圖紙及工（gōng）藝要求，綜合考慮。排樣圖注意以下幾點：

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

b: 若段曲上有衝孔或其它工序（xù），並且這些工序的（de）位（wèi）置（zhì）精度要求高，建議段曲後再衝孔（kǒng）或其它成形，這（zhè）樣可以避免由於段曲（qǔ）展開不準而影響尺寸。

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

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

搭邊是指（zhǐ）相鄰衝裁件間（jiān）的餘料，或衝裁件到條（tiáo）料邊間的餘料。搭邊的大小（xiǎo）與產品的大小（xiǎo）及（jí）複雜程度有關係，產品大或彎（wān）曲（qǔ）邊較長，搭邊值應大些。

（2）排樣線（xiàn）型、顏（yán）色、圖層設定：

料帶層 MATER 層 顏色 8 號灰色 實（shí）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（biān）等 2 層 顏色 2 號黃色 實（shí）線（xiàn）

折彎、成（chéng）形（xíng）、翻邊、抽牙等 3 層 顏色 3 號黃色 下折（shé）內邊為虛線

上折為實線。

標注（zhù）、說明為 4層 4 號色 實線

排樣圖經審核及集（jí）體評審，確認無誤後，進入（rù）下一工作流程。

3. 模具總圖的繪製（zhì）

(1) 排樣圖（tú）確定後，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 （上墊板）

PH (公夾板) PUNCH 衝頭

PPS (止（zhǐ）檔板) PS (脫料板)

PS_P 脫板入子 DIE (下模（mó）板)

DIE_P 下模入子

LB (下墊板) LP (下模座)

B2 (下墊塊) B1 (下（xià）托（tuō）板)

b: 關於線種、線色的說明：

衝頭、入子（zǐ）外形輪（lún）廓線 2 號黃色 線割孔 1號（hào）紅色

銑（xǐ）加工輪廓線 40 號棕色

放（fàng）電（diàn）加工線 40 號（hào）棕色 鑽加工 40 號棕色（sè）

模板外形（xíng） 7 號白色

使用的線色應始終保持一致（zhì）。可見部分的（de）圖線為（wéi）實（shí）線，不可見部（bù）分（fèn）用虛線。

(2) 模具結構圖

(3) 精密連（lián）續模具結構（gòu）的選用 根（gēn）據產品精度及生（shēng）產總量，確定模具（jù）等級。以模具

等級為（wéi）依據（jù），選用模具結構。上圖為（wéi）連續模結構。

(4) 模具模板標準

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

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

☆ 在脫料板（bǎn）及下模板進行真空熱處理（lǐ）之後（hòu），其中，A 級精度的模具製（zhì）造，脫料

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

深冷處理。

☆ 上、下模座板上需加攻吊環螺絲孔，視模具大小決定攻 M16—M24 等。

☆ 脫料（liào）板（bǎn）及下模板側麵需有安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的方便性。留叉車位。

☆ 範本小於 300MM 的（de）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，外導柱放置時，要考慮到（dào）合模時的防呆。沒有外導柱的模

具，也要將內導柱（zhù）適當調整位置，避免合模時裝反。

☆ 所有範本上，需留工藝加工基準孔。具體為粗加工（gōng）時，在模板適（shì）當位置，精

鉸直徑（jìng） 6MM 的孔，作後續加工定位基準用。

☆ 模板固定螺絲釘的大小及數量的確定。參照下表：

4. 成型工步結構設計

模具結構及組立圖畫好後，開（kāi）始成型（xíng）工步結構設計。即詳細繪出成（chéng）型工步的模具結

構，同時驗證（zhèng）成型工步的全理性及可靠性。

(1) 成（chéng）型工（gōng）步的結構設計首先（xiān）要考慮產品在成型之後的回彈（dàn）。回彈的表現形式有彎曲

半徑增大和彎曲件角度增（zēng）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（bàn）徑、彎曲件角度、彎曲方式、模具間隙、工件形狀及非變形區的影（yǐng）響（xiǎng）等方麵。

各因素在彎曲時會相互影響。

回彈的計算方（fāng）法如下：

當 R≤5 時，根（gēn）據料厚及材質不同，提供（gòng）下（xià）表以做回彈量取值的參（cān）考。

根據材質（zhì）硬度不同，硬度越大（dà），取值可偏大。

當 R≥5時，回彈角度按下式計算

(2) 常用彎曲成（chéng）形（xíng）工步結構（gòu）設（shè）計（jì）

以上方案右圖為（wéi）參考方案，一般情（qíng）況下不采用。

5. 衝壓材料及（jí）模具標準件（jiàn）

(1) 以下為常用金屬材料（liào）的（de）牌號及基本數據

注:1.初始間隙的（de）最小（xiǎo）值,相當於間隙（xì）的公稱數值。

初（chū）始間隙（xì）的最（zuì）大值,是考慮到凸模和凹模的製造（zào）公差所增加的數值。

(3) 標準件的選用

本廠精密模（mó）具（jù）所使（shǐ）用的（de）模（mó）具標準（zhǔn）件由采（cǎi）購部負責采購。設計工程師負責出標準件采（cǎi）

購單。標（biāo）準件使用型號參考盤（pán）起公司的標準件型號。

5. 模（mó）具圖的（de）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（shè）計完成後，繪（huì）製模（mó）板圖及模具零件圖（tú）、標準（zhǔn）件圖。

b: 模具圖的繪製須嚴格遵（zūn）守圖層和線型，線色的規定執行（háng）。

c: 模板圖上須仔細（xì）標明模板材料，模板厚度、熱（rè）處理工藝及（jí）要求硬度、模（mó）板精度要求

及其他技術要求。

d: 零（líng）件圖（tú）上（shàng）須（xū）仔細標明零（líng）件材料、零件尺寸、零件件數、零件熱處理工藝及要求硬

度、零件加（jiā）工工藝方法等信息。

e: 模具外購零（líng）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（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，尺寸明（míng）了，表達準確，排列整齊

g: 模具圖（tú）紙使用統一的圖框（kuàng）。

模（mó）具圖紙的發放規範

a: 所有的模具圖（tú）紙經上級（jí）審核簽字後方可下發。

b: 一套完整的模（mó）具圖紙包括模板圖、零件圖、標（biāo）準件圖、排料圖、組立示意圖、裝

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

發（fā）範本圖。模具材料訂料單及模具標準件（jiàn）訂料單隨模具（jù）圖紙（zhǐ）下（xià）發或提（tí）前下發。

三．模具製程的控製

1. 模具製造過程的跟進

模具（jù）圖紙下（xià）發到模具製造部（bù）門後，設計人員應隨時跟進（jìn）模具製造進（jìn）度。及時（shí）了解加工過（guò）程中（zhōng）出現的各（gè）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（āo）模這間的（de）間隙均勻一致，配合間（jiān）隙符合設計要求

b: 鑲件與範本及鑲件相（xiàng）互之間的接合麵密合

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（chàng）通

d: 衝（chōng）模所（suǒ）有活動部分的移動應平穩，無滯止現象，滑（huá）塊、楔塊在固定滑動麵上移動時，其最小接觸麵積不少於其麵積的四分之二。

e: 各緊固用的螺釘、銷釘不得鬆動，並保（bǎo）證螺釘和（hé）銷釘的端麵（miàn）不突出上下模平麵

f: 各卸料螺（luó）釘沉孔深度應保持一致（zhì）

g: 各卸料螺（luó）釘及頂杆（gǎn）的長度應保持（chí）一致

h: 凸模的垂直度必須在凸（tū）、凹模間隙值允許的範圍內

j: 衝模的裝配必須符合模具裝配圖及技術條件的規定

四．產品工藝文件的製訂

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

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

及設備型號、檢驗要求、包裝規範等。

具體工（gōng）藝檔的製訂，請（qǐng）參考工藝檔（dàng）製（zhì）訂標準。