五金衝壓模具設計（jì）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產品圖→加工圖→排樣圖→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 單衝模具排樣圖及結構圖須審核

 

1.3 模具圖（tú）紙須（xū）審核（hé）簽字生（shēng）效（xiào），圖紙規範清晰

 

2 樣（yàng）品控製流程

 

現（xiàn）場提供樣品→自檢→品管部檢測→檢測報告（gào）→檢（jiǎn）測報告確認→工程部→客戶

 

二：模具設計

 

1.模具設計流（liú）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（yīng）遵循該流程的步驟來規劃及實施設（shè）計工作。對於某些特殊產品的設計（jì），在此流程基礎上，可以依實（shí）際情況適當變（biàn）更。

 

2. 產品圖、展開圖、加（jiā）工（工序）圖、料帶圖的繪製規範

 

（1） 產品圖 開模（mó）用的產品圖或產品（樣品）由客（kè）戶及文控中心（xīn）提供。因產（chǎn）品圖均來自（zì）於各個客戶，規範（fàn）不一，且有圖麵不清晰，標注不完善，尺寸或檢測（cè）基準混亂，或者人為疏忽造成的錯誤。故應（yīng）以原圖紙為基（jī）礎，在忠於原設計的前提下，自行繪製本廠自用的產品圖。對於客戶圖紙中的工藝問題，及時與客戶的工程師（shī）溝通（tōng），難以達到的（de）工藝或結構要求（qiú），可與對方工程師協商，通過降低工藝要求、更（gèng）改產品結構或者增加工藝輔助手段的方法來解決。對客（kè）戶原圖紙不得更改，原樣保存。客戶提供的（de）樣品，用各種手段準確測繪出樣品尺寸，作成產品圖。客戶樣品要妥善保存。給製（zhì）的產品圖需數據準確，要求明了，尺寸標（biāo）注完善，公（gōng）差合理，便（biàn）於檢測。

 

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

 

點：

 

A: 產品尺寸的取值分衝孔與（yǔ）落料（liào）兩種情況。衝孔尺寸是由衝頭決定的，落料尺寸是（shì）由凹模決（jué）定的。

 

B: 產品公差的取值以產品圖為主，產品圖上標有公差的，按圖紙執行，產品圖上未注公差的，以客戶慣用的（de）公差為準.

 

公差取（qǔ）值方向參考圖 1-1。 對於衝（chōng）裁後會變大的尺寸，加工圖（tú）尺寸為其下偏差的 2/3，對（duì）於衝裁後會變小的尺寸，加工圖尺（chǐ）寸為其上偏差的 2/3。對於孔（kǒng）心距和孔邊距等衝裁後尺寸基本保持不變的（de），則按（àn）中間公差取值。

 

C: 考慮產品（pǐn）在成型過程（chéng）中的變形（xíng）趨（qū）勢，針對這些變形情（qíng）況采取一些預先補救的措施。

 

（3） 展開圖 展（zhǎn）開圖依據加工圖，對各段彎曲長度按順（shùn）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受到拉應力，內層受到壓應力（lì），從拉到壓之間有（yǒu）一既不受拉力又不（bú）受壓力的過渡層--中性層，中性層在彎曲過程中的（de）長度和彎曲前一樣（yàng），保持不（bú）變，所以中性（xìng）層是計算彎（wān）曲件（jiàn）展開長度的（de）基準（zhǔn），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關，當彎曲半徑較大,折彎角度較小時，變形程度較小，中性層位置靠近板料厚度的中心處；當彎（wān）曲半徑變小，折彎（wān）角度增大時，變（biàn）形程度隨之增大，中性層位置逐漸向（xiàng）彎曲中心（xīn）的內（nèi）側移（yí）動。中性層到板料內側的距離用λ表示.

 

B: 展開計算方法 基本公式： 產品展開長度＝料內+料內+補償量

 

a: R 角（jiǎo）展開 以中性（xìng）層材料長度不（bú）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，產品的產量，模具（jù）壽命，工藝特性等來（lái）決（jué）定采用連續模還是單（dān）工序模。

 

(1) 根據（jù）產品要求精度、模具生產總量、模具生（shēng）產速度等決定模具精度等級（jí）的劃分。精密連續模具分 A、B、C、D 四個（gè）等級，精密單（dān）工序模具分為甲、乙、丙三個等級。等級劃分標準見下表（biǎo）：

 

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

 

排樣方式有直排，單行排列，多行排列，斜排（pái）列，對頭直排，對（duì）頭斜（xié）排（pái）等。

 

排樣工作雖然（rán）簡（jiǎn）單，但很重要。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（chéng）本的 60%以上，是（shì）一（yī）項（xiàng）很（hěn）重要的經濟指標（biāo）。衝裁過（guò）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（jiǎn）少工藝（yì）廢料，提高（gāo）材料利（lì）用率。

 

b: 操作方便（biàn）、安（ān）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（dòng）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（jù）結構簡單，模（mó）具壽命較高。

 

d: 排料應保證衝（chōng）裁件的質量。這（zhè）一點將在下（xià）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（tóu）迭加圖。做此圖的目的是保（bǎo）證將所有的廢料都衝完，獲得完整的產品。首先（xiān）要確定製品的毛邊麵，製品料紋方向要（yào）求，步距，條料寬度（dù），製品的基準麵，合理的搭邊及（jí）送料方向。要（yào）考慮到衝頭的先後順序，彎曲的先後順序，定位孔及（jí）搭邊位置等。

 

衝裁衝頭的（de）形狀應盡量做到以下幾點：

 

a: 盡（jìn）量避免長方形（xíng）衝頭，因為（wéi）長方形衝頭易跳廢料。

 

b: 衝頭應避免過長（zhǎng）的懸臂與（yǔ）狹槽。因為懸臂會（huì）影響衝頭的強度。狹槽會影響到凹模的（de）強度（dù）。衝頭盡量避免尖角。

 

c; 衝頭應做防脫料（liào）結構，並考（kǎo）慮到加（jiā）工工藝，盡量利用磨床及線割加工，減少放電加工。

 

d: 兩個衝頭（tóu）的連接處（chù）會有接口，在保（bǎo）證（zhèng）順利衝裁的情況下，盡量（liàng）減小產（chǎn）品上衝頭接口位置的大小，對某些產品，接口的大小（xiǎo）、位置及形狀（zhuàng），要與客（kè）戶商討共同（tóng）製訂。

 

(1) 將（jiāng）衝（chōng）頭（tóu）迭加圖中的衝頭及成形（xíng）工序分布於模（mó）具中的適當位置，即為排樣圖。

 

根據圖紙及工藝（yì）要求，綜合考慮。排樣圖注意以下（xià）幾（jǐ）點：

 

a: 相對位置（zhì）公差要（yào）求高的孔或決（jué）定中心線位置的孔要在同一步衝出。

 

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，建議段曲後再衝孔或（huò）其它成形，這樣可（kě）以避免由於段曲展（zhǎn）開不準而影響尺寸。

 

c: 若製品中有對稱彎曲，建議對稱彎曲在同一步成形。可以使受力平衡，若若製品（pǐn）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（qǔ）衝掉。

 

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

 

搭邊是指相鄰衝裁件間的餘料，或衝裁件到條（tiáo）料邊間的餘料。搭邊的大小與產品的（de）大小及複雜程度有關係，產品大或彎曲（qǔ）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 顏色 8 號灰色 實線

 

衝孔、切邊、落料（liào）、半剪、撕破等為 1 層 顏色 1 號紅色 實線

 

印字（zì）、打（dǎ）凸、倒角、壓（yā）毛邊等 2 層（céng） 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（xià）折內邊為虛線

 

上（shàng）折為實線。

 

標注、說明為 4層（céng） 4 號色 實線

 

排樣圖經審核及集體評（píng）審，確認無誤後，進入下一（yī）工作（zuò）流程。

 

3. 模具總圖的繪製

 

(1) 排樣圖確定後，開始繪製模具總圖。

 

a: 總圖（tú）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（bǎn）)

 

PS_P 脫板入子 DIE (下模板)

 

DIE_P 下模入子

 

LB (下墊板) LP (下模座)

 

B2 (下墊塊（kuài）) B1 (下托板)

 

b: 關於線種、線色的（de）說明：

 

衝頭、入子外（wài）形輪廓線 2 號黃（huáng）色（sè） 線割（gē）孔 1號（hào）紅色

 

銑加工輪廓（kuò）線 40 號棕色（sè）

 

放電加工線 40 號棕色 鑽加工 40 號棕色

 

模板外形 7 號白色（sè）

 

使用的線色應（yīng）始終保持一致。可見部分的圖線（xiàn）為實線，不可見部分用虛線。

 

(2) 模具結構圖

 

(3) 精密連續模具結構的選用 根（gēn）據產品精度及生產總量，確定（dìng）模具等級。以模具

 

等級為依據（jù），選用模具結構。上圖為連續模結構。

 

(4) 模具模（mó）板標準（zhǔn）

 

☆ 範本長（zhǎng）度超（chāo）過 500MM 的，需要分板，兩塊板之間要加連接扣。

 

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

 

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

 

板及下模板需進行超深處理（lǐ）。B 級精（jīng）度的模（mó）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（děng）。

 

☆ 脫料板及下模板側麵需有安裝（zhuāng）模具安全（quán）檢（jiǎn）測工具的（de）螺孔位置（zhì）。

 

☆ 對於大型（xíng）模具，墊腳的安放要考慮（lǜ）到（dào）模具（jù）搬運的方便性。留叉（chā）車位。

 

☆ 範（fàn）本小於 300MM 的模具，外導柱選用直徑 28MM 的（de）。模板尺寸大於 300MM

 

的模具，視實際情況選擇外導柱（zhù）組件。

 

☆ 有外導柱的模具，外導柱放置時，要考慮到合模時的（de）防呆（dāi）。沒有外導柱的模

 

具（jù），也要將內導柱適當調整位置，避免合模（mó）時裝反。

 

☆ 所有範本上，需留工藝加工基準孔。具體為（wéi）粗加工時（shí），在（zài）模板適當位置，精

 

鉸直徑 6MM 的孔，作後續加工定位基準用。

 

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

 

4. 成型（xíng）工（gōng）步結（jié）構設計

 

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

 

構，同時驗證成型（xíng）工步的全理（lǐ）性（xìng）及可靠性。

 

(1) 成型工（gōng）步的（de）結構設計首先要考慮產品在成型之後的回彈。回彈的表現（xiàn）形式有彎曲

 

半徑增大和彎曲件角度增大兩個方麵。影響回彈的（de）因素有（yǒu）材料的力學性能、相對彎

 

曲半徑、彎曲件角度、彎曲方（fāng）式、模具間隙、工件形狀及非變形區（qū）的影響等方麵。

 

各因素在彎曲時會相互影（yǐng）響。

 

回彈的計算方法如下：

 

當 R≤5 時，根據料厚及材（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 R≥5時，回彈角度按下式計算

 

(2) 常用彎曲成形工步結構設計

 

以上方案右圖為參考方案，一般情況下不采用。

 

5. 衝（chōng）壓材料及模具標準件

 

(1) 以下為常用金屬（shǔ）材料的牌號及基本數據

 

注:1.初始間隙的最小值,相當於間隙的公稱數值。

 

初始（shǐ）間隙的最大值,是考慮（lǜ）到凸模（mó）和凹模的製造公差所增加的數值。

 

(3) 標準件的選（xuǎn）用

 

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

 

購單（dān）。標準件使用型號參考盤起公司的標準件型號。

 

5. 模具圖的繪製及（jí）發放規範

 

(1) 模具圖的繪（huì）製

 

a: 總圖及成型工步結構設計完成（chéng）後，繪製模板圖及（jí）模具零件圖、標準件圖。

 

b: 模具（jù）圖的繪製須嚴格（gé）遵守圖層和線型，線色的（de）規定執行。

 

c: 模板圖上須仔細標明模板材料，模板厚度、熱（rè）處理工藝及要求（qiú）硬度、模板精（jīng）度要求

 

及其他技術要求。

 

d: 零件圖上須仔細標明零件材料、零件（jiàn）尺寸、零件件（jiàn）數、零件熱（rè）處理工藝及要求硬（yìng）

 

度、零件加工工藝方（fāng）法等信息。

 

e: 模具外購（gòu）零件屬標準件的，按標準件型號（hào）寫采購申請單，如不屬標準件，則詳細出（chū）

 

具零件圖，提供給供貨方。

 

f: 所（suǒ）有（yǒu）圖紙（zhǐ）要求圖麵清晰，尺寸明了，表達準確，排列整齊

 

g: 模具圖紙使用統一（yī）的圖框。

 

模具圖紙的發（fā）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（yī）套完整的模具圖紙包（bāo）括模板圖（tú）、零件圖、標準件圖、排料圖、組立示意圖、裝

 

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

 

發範本圖。模具（jù）材料訂料（liào）單（dān）及（jí）模具標準件訂料單隨模具圖紙（zhǐ）下發或提前下發。

 

三．模（mó）具製程的控製

 

1. 模具製造過程的跟進（jìn）

 

模具圖紙下發到模具製造部門後，設（shè）計人員應隨時（shí）跟進模具製造進度。及時（shí）了解加工過程中出（chū）現的各種情況，發現問題，及時協同製造部門（mén）解決。

 

2. 模具裝配技術要求

 

a: 裝配時應保證凸、凹模這間的間（jiān）隙均勻一致，配合間隙符合設（shè）計要求

 

b: 鑲件（jiàn）與（yǔ）範本及（jí）鑲（xiāng）件相互之間（jiān）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（lòu）料孔（kǒng）暢通

 

d: 衝模（mó）所有（yǒu）活動部分的移（yí）動應（yīng）平（píng）穩，無滯止現象，滑塊、楔塊在固定滑動麵上移動時，其最小（xiǎo）接觸麵積不（bú）少於其麵積的四分之二。

 

e: 各緊固用的螺（luó）釘、銷（xiāo）釘不（bú）得鬆（sōng）動，並保證螺（luó）釘（dìng）和銷釘的端麵不突出上下模平麵

 

f: 各卸料螺釘沉（chén）孔深度應保持一致

 

g: 各卸料螺釘及頂杆的長度應保持一（yī）致

 

h: 凸（tū）模的垂（chuí）直度必須在凸、凹（āo）模間隙值允許的（de）範圍內（nèi）

 

j: 衝模（mó）的裝配必須符合模具裝配（pèi）圖及（jí）技術條件的規定

 

四．產品工藝（yì）文件的製訂

 

模具（jù）製造（zào）完成後，製訂產品工藝文件。產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、材料尺寸、生產輔助（zhù）材料、生產工（gōng）序、產品毛重、生產設備（bèi）

 

及（jí）設備型號、檢驗要求、包裝規範等。

 

具體工藝檔的製訂，請參考工藝檔（dàng）製（zhì）訂標準。