五金衝壓模具設計步（bù）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（tú）→加工圖→排樣圖（tú）→結構圖→組立圖→模具圖紙

 

1.2 連續模（mó）具排樣圖（tú）及結構（gòu）圖須審核

 

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，圖紙規範清晰

 

2 樣品控製流（liú）程

 

現（xiàn）場提供（gòng）樣品→自檢（jiǎn）→品管部檢測→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） 模具設計流程圖

 

（2） 此為模具設計基本流程，一般情況下，都應遵循（xún）該流程的步驟來規劃及實施設計工作。對於某（mǒu）些特殊產（chǎn）品（pǐn）的設計，在此流程基礎（chǔ）上，可以依實際情況適當變更。

 

2. 產品圖、展開圖、加工（gōng）（工序）圖、料帶圖的繪製規範

 

（1） 產品圖（tú） 開模用的產品圖或產（chǎn）品（樣品）由客戶及文控中心（xīn）提供。因產品圖均來（lái）自於（yú）各個客戶，規範不（bú）一，且有圖麵（miàn）不（bú）清晰，標注不完善，尺寸或檢測基準混亂，或者人為疏忽造成的錯（cuò）誤。故應以（yǐ）原圖紙為基（jī）礎，在忠於原設計（jì）的前提下，自行繪製本廠自用的產品圖。對於客戶圖（tú）紙中的工藝（yì）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（qiú），可與對方工程師協（xié）商，通過降低工藝要求、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（yàng）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（kè）戶樣品要妥（tuǒ）善保存。給（gěi）製的（de）產品圖需數據準確，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。加工圖的製訂要注意以下（xià）幾個要

 

點：

 

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

 

B: 產品公差的取值（zhí）以（yǐ）產品圖為主，產品圖上標有公差的，按（àn）圖紙執行，產（chǎn）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（cái）後會（huì）變大的尺寸，加工圖尺寸為其下偏差的（de） 2/3，對於衝裁後會變小的尺寸，加工圖尺（chǐ）寸為其上偏差（chà）的 2/3。對於孔心距和孔邊距等衝（chōng）裁後尺寸基本保持不變的，則按中間公差取值。

 

C: 考慮（lǜ）產品在成型過程（chéng）中的變（biàn）形趨勢，針對這些變形情況采（cǎi）取一些預先補救的措施。

 

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

 

A: 展開計算原理 板料在彎曲過程中外層（céng）受到拉應力，內（nèi）層受到壓應力，從拉到壓之間有一既不（bú）受拉力又不（bú）受壓力的過（guò）渡層--中性（xìng）層，中（zhōng）性層在彎曲過程中的長度（dù）和彎曲前一樣，保持不變，所以中性層是計算彎曲件（jiàn）展開長（zhǎng）度的基準，中性層與板料（liào）厚度的中間層是不同的概念。中性層位（wèi）置與變形程度有（yǒu）關，當彎曲半徑（jìng）較大,折彎角度較小時，變（biàn）形程度較小，中性層位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（xíng）程度隨之（zhī）增大，中性層位置逐漸向彎曲中心的內（nèi）側移動。中性層到板料內（nèi）側的距離用λ表示（shì）.

 

B: 展開計算方（fāng）法 基本公（gōng）式： 產品展開長度＝料（liào）內+料內+補償量

 

a: R 角（jiǎo）展開 以中性層材料長度不變為展開（kāi）原（yuán）則。

 

R 中＝R 內+Kt

 

（4） 料帶圖（工（gōng）序圖、排樣圖）

 

(1) 根據客戶要求，產品精度，產品的產量，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（chǎn）品要求精度（dù）、模具生產總量、模（mó）具生產速度等決定（dìng）模（mó）具精度等級（jí）的劃分。精密連續模具分 A、B、C、D 四個等級（jí），精密單工序模具分為甲、乙、丙三個等級。等級（jí）劃分標（biāo）準見下表：

 

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

 

排樣方式（shì）有直排，單行排（pái）列，多行排列，斜排列（liè），對頭直排，對頭斜排等。

 

排樣（yàng）工作雖然簡單，但很重（chóng）要。排樣（yàng）的原則有 4 點：

 

a: 提（tí）高材料利用率 材料利用率占到衝件總成本（běn）的 60%以上（shàng），是一項很重要的經濟指標。衝裁過程（chéng）中產生的廢（fèi）料分（fèn）結構廢料和工藝廢料兩種。排樣時應盡量減少工藝廢料，提高材料（liào）利用（yòng）率。

 

b: 操作方便、安全，減輕工人勞動強度 對單工序模具而言，材料在衝裁過中翻動要少，在材料利（lì）用（yòng）率相（xiàng）同或相近的情況下，應盡（jìn）可能選條料寬、進距小的排樣方（fāng）案。

 

c: 使模具結構簡（jiǎn）單，模具壽命（mìng）較高。

 

d: 排料應保證衝裁件的質量。這（zhè）一點將在下一節詳細（xì）說明。

 

(1) 精密連續模具在（zài）確定排樣圖之前，先做衝裁衝（chōng）頭迭加圖。做此圖的目的是保證將（jiāng）所有的廢料都衝完，獲得（dé）完整的產（chǎn）品（pǐn）。首先要確定（dìng）製品的毛邊麵，製品（pǐn）料紋方向要求，步距，條料（liào）寬度，製品的基準麵，合理的搭邊（biān）及送料方（fāng）向。要考慮到衝頭的先後順序，彎曲的先後順（shùn）序，定位孔及搭邊（biān）位置等。

 

衝裁衝（chōng）頭的形狀（zhuàng）應盡量做（zuò）到以下幾點（diǎn）：

 

a: 盡量（liàng）避免（miǎn）長方形（xíng）衝頭，因為長方形衝頭易跳廢料。

 

b: 衝頭應避免過長的懸臂與（yǔ）狹槽。因為懸臂會影響衝頭的強度。狹槽（cáo）會影響到凹模（mó）的強度。衝頭盡量（liàng）避免尖（jiān）角。

 

c; 衝頭應做防（fáng）脫（tuō）料結構，並考慮到加工工藝，盡量利用磨（mó）床及線割加工，減少（shǎo）放電加工。

 

d: 兩個衝頭的連接處會有（yǒu）接口，在保證順利衝（chōng）裁的情況下，盡量減小產品（pǐn）上衝頭接口位置的大小，對某些產品，接口的大小、位置（zhì）及形狀，要與（yǔ）客（kè）戶商討共同製訂。

 

(1) 將衝頭迭（dié）加圖中的衝頭及成形工序分布於模（mó）具中的（de）適當位置，即為（wéi）排樣圖（tú）。

 

根據圖（tú）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（gōng）差要求高的孔（kǒng）或決定中心線位置的孔要在同（tóng）一步衝出。

 

b: 若段曲上有衝孔或其它工序，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（duàn）曲展（zhǎn）開不準而影響（xiǎng）尺寸。

 

c: 若製品中有對稱彎曲，建議對稱彎曲在同一步成形。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，可以設計成（chéng）工藝平衡彎曲，彎曲後將工藝彎（wān）曲衝（chōng）掉。

 

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

 

搭邊是指相鄰衝裁件間的餘料，或衝（chōng）裁件（jiàn）到條料邊間的餘料。搭邊的（de）大小與產品的大小（xiǎo）及複雜程（chéng）度有關係，產品大或彎曲邊較長，搭邊值（zhí）應大些。

 

（2）排樣線（xiàn）型、顏色、圖層設定：

 

料帶層 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 顏色 1 號紅色 實線（xiàn）

 

印字、打凸、倒角、壓毛邊等 2 層 顏色 2 號黃色 實線

 

折彎、成形、翻邊、抽牙等（děng） 3 層 顏色（sè） 3 號黃色 下折內邊為虛（xū）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評審（shěn），確認無誤後，進入下（xià）一工作流程。

 

3. 模具總圖的繪製

 

(1) 排樣圖確定（dìng）後，開始繪（huì）製模具總圖。

 

a: 總圖中圖層的設定：

 

MATER 排（pái）樣圖 4 標注

 

UP （上模（mó）座 ） UB （上墊板）

 

PH (公夾（jiá）板) PUNCH 衝頭

 

PPS (止檔板) PS (脫料板)

 

PS_P 脫板入子（zǐ） DIE (下模（mó）板)

 

DIE_P 下模入子

 

LB (下墊板) LP (下模座)

 

B2 (下（xià）墊塊) B1 (下托板)

 

b: 關於線種、線（xiàn）色的說明：

 

衝頭、入子外形輪廓（kuò）線 2 號黃色 線（xiàn）割孔 1號紅色

 

銑（xǐ）加工輪廓線 40 號棕色

 

放電加工線 40 號棕色 鑽加工 40 號棕色

 

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線，不（bú）可見部分（fèn）用虛（xū）線。

 

(2) 模具結構圖

 

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

 

等級為依（yī）據，選用模具結構。上圖為連續模結構。

 

(4) 模具模板標準

 

☆ 範（fàn）本長（zhǎng）度超過 500MM 的（de），需要（yào）分（fèn）板，兩塊板之（zhī）間要加連接扣。

 

☆ 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

 

☆ 在脫料板及下模板進行真空（kōng）熱（rè）處理之後，其中，A 級精度的模具製造，脫料

 

板（bǎn）及下模板需進行超深處（chù）理。B 級精度的模具製（zhì）造，脫（tuō）料板及下模板需（xū）進行

 

深冷處理。

 

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

 

☆ 脫料板及下模板側麵需有（yǒu）安裝模具安全檢測（cè）工（gōng）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（de）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（yú） 300MM

 

的模具，視實際（jì）情況（kuàng）選擇外導柱組件。

 

☆ 有（yǒu）外導（dǎo）柱的模具（jù），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，避免合模時裝反。

 

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

 

鉸直徑 6MM 的孔，作後（hòu）續（xù）加工定位基準用。

 

☆ 模板固定螺絲釘的大（dà）小及數量的確定。參照下表：

 

4. 成型工步結構設計

 

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

 

構，同時驗證成型工步的全理性及可靠性。

 

(1) 成型工步的結構設計首先要考慮產（chǎn）品在成型之（zhī）後的回彈。回彈（dàn）的表現形式有（yǒu）彎曲

 

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、模具間隙、工件形狀及非變形區的影響等方麵。

 

各因素在彎曲時會相互影響。

 

回彈的計算方法如下：

 

當（dāng） R≤5 時，根據料（liào）厚及材質不（bú）同，提供下表以做（zuò）回彈量取值的參考。

 

根（gēn）據材質硬度不同，硬度（dù）越大，取值可偏大。

 

當 R≥5時（shí），回彈角度按下式計算

 

(2) 常用彎曲成形工步結構設計（jì）

 

以上（shàng）方案右圖為（wéi）參考方案，一般情況下不（bú）采（cǎi）用。

 

5. 衝壓材料及模具標準件

 

(1) 以（yǐ）下為常（cháng）用金（jīn）屬（shǔ）材料的牌號及基本（běn）數據

 

注:1.初始間隙的最小值,相當於間隙的（de）公稱（chēng）數值。

 

初始間隙的最大值,是考慮到凸模和凹模的製造公差所增加的數值（zhí）。

 

(3) 標準件的選用

 

本廠精密模具所使（shǐ）用的模具標準件由采購（gòu）部負（fù）責采（cǎi）購（gòu）。設計工程師負（fù）責出（chū）標準件采

 

購單。標準件使用型號參考盤（pán）起公（gōng）司的標（biāo）準件（jiàn）型號。

 

5. 模具圖的繪製（zhì）及發放規範

 

(1) 模具圖的（de）繪製

 

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

 

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

 

c: 模板圖上須仔細標明模板材料，模（mó）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: 零件圖上須仔細標（biāo）明（míng）零件材料、零件尺寸、零（líng）件件數、零件熱處理工藝及要求硬

 

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，按標準件型號寫采購申請單，如不屬標準件（jiàn），則詳細出

 

具零件圖，提供給（gěi）供（gòng）貨方。

 

f: 所有圖紙要求圖麵清晰，尺寸（cùn）明了（le），表（biǎo）達準確，排列整齊

 

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（shěn）核簽字後（hòu）方可下發。

 

b: 一套完整的模具（jù）圖紙包括（kuò）模板圖（tú）、零件圖、標準件圖、排料圖（tú）、組立示（shì）意圖、裝

 

配示（shì）意圖、產品圖，一般情況下，整（zhěng）套圖（tú）紙一起下（xià）發。如（rú）模具製造周期（qī）短，可先下

 

發範本圖。模具材（cái）料訂料單及模具標準件訂料單隨模（mó）具圖紙下發或提（tí）前下發。

 

三．模具製程的控製

 

1. 模（mó）具製造過程的跟進

 

模具圖紙下發到模具製造部門後，設計人員應隨時跟進模具製造（zào）進（jìn）度。及時了解（jiě）加工過程中出現的各種情況，發（fā）現（xiàn）問題，及（jí）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）、凹模這間的間隙均勻一致，配合間隙符合設計要求

 

b: 鑲件與範本及鑲件相互之間的（de）接合麵（miàn）密合

 

c: 落料、衝孔的凹模刀口高度，按設計要求（qiú）製造，保證漏料孔暢通

 

d: 衝模所有活動（dòng）部分的移（yí）動應平穩，無滯止（zhǐ）現象，滑塊、楔塊在固定滑動麵上（shàng）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（yòng）的螺釘、銷釘（dìng）不得鬆動，並保證螺釘和銷釘的端麵不突出上下模平麵

 

f: 各卸料螺釘沉孔（kǒng）深度應保持一致

 

g: 各卸料螺釘及頂杆的長度應保（bǎo）持一致（zhì）

 

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（dìng）

 

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

 

含以（yǐ）下信（xìn）息：產品型號、材料尺（chǐ）寸、生產輔助材料、生產工序、產（chǎn）品（pǐn）毛重、生（shēng）產設備

 

及設備型號、檢驗要（yào）求、包裝規範等。

 

具體工（gōng）藝檔的製訂，請參考工藝（yì）檔製訂標準。