​五金衝壓模具設計步驟，都明白嗎？

一（yī）：產品導入

1 精密模具衝壓（yā）常規產品導（dǎo）入（rù）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（lián）續模具排樣（yàng）圖（tú）及結構圖須審核（hé）

1.3 單衝模具排樣圖（tú）及結構圖須審核

1.3 模具圖紙須審核（hé）簽字生效，圖（tú）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→檢測報（bào）告（gào）→檢測報（bào）告確認→工程部→客戶

二：模具設計

1.模具設計流（liú）程（chéng）

（1） 模具設計流程圖

（2） 此為模（mó）具設計基本（běn）流程，一般情（qíng）況（kuàng）下，都應遵循該流程的步（bù）驟來規劃及實施設計工作（zuò）。對於某些特殊產品的設計，在此流程基礎上，可以依實際（jì）情況適當變更。

2. 產品圖、展開圖、加工（工（gōng）序（xù））圖、料帶圖的繪製規範

（1） 產品圖 開（kāi）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（kè）戶，規範不一，且有圖麵不清晰，標注不完善，尺寸或檢（jiǎn）測基準混（hún）亂，或者人為疏忽造成的錯誤。故應以原圖紙為基礎，在忠於原設計的前提下，自行（háng）繪製本廠自用的產品圖。對於客戶圖紙中的工藝問（wèn）題，及時與客戶的工程（chéng）師溝通，難以（yǐ）達到（dào）的工藝或結構要求，可與對方工程（chéng）師協商，通過降低工藝（yì）要求、更改產品結構或者增加工藝輔助手段的（de）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（yàng）品，用各種手段準確測繪出樣品尺寸，作成產品圖（tú）。客戶樣品要妥善保存。給製的（de）產品（pǐn）圖需數據準確，要求明了，尺寸標注完善，公差合理，便於檢（jiǎn）測。

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

點（diǎn）：

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

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

公差（chà）取值方（fāng）向參考圖 1-1。 對於衝裁後會變（biàn）大的尺寸，加（jiā）工圖尺寸為其下偏差的 2/3，對於衝裁後（hòu）會變小的尺寸，加工圖尺寸為其上偏差的 2/3。對於孔心距和孔邊距等衝裁後尺寸基本保持不變的，則按中間公差取值。

C: 考慮產品在成型（xíng）過程中的變形趨（qū）勢，針（zhēn）對這些變形情況采取一（yī）些預先補救的措施。

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

A: 展開計算原理 板（bǎn）料在彎曲過（guò）程中外層（céng）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受壓力（lì）的過渡層--中性層，中性層在彎曲過（guò）程中（zhōng）的長度和彎曲前一樣，保（bǎo）持不變，所以中性層是計（jì）算彎（wān）曲件展開長度的基準，中性層與板（bǎn）料厚度的中間層是（shì）不同的概念。中性層位置（zhì）與（yǔ）變形程度有關（guān），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（kào）近板料（liào）厚度的中心處；當彎（wān）曲半徑變小，折彎角度增大時，變（biàn）形程度隨之增大，中性層位置逐漸向彎曲中心的內側移動。中性層（céng）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（zhǎng）度＝料內+料內+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（liào）帶圖（工序（xù）圖、排樣圖）

(1) 根據客（kè）戶要（yào）求，產品精度，產品（pǐn）的產量，模具壽命，工藝（yì）特性（xìng）等來決定采用連（lián）續模還是單工序模。

(1) 根據產品要求精度、模具生產總（zǒng）量（liàng）、模（mó）具生產速度等決定模具精度等級的劃分。精密連續模具分（fèn） 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。等級劃分標準見下表：

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

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

排樣工作雖然簡單，但很重要。排樣的（de）原則有 4 點：

a: 提高（gāo）材料利用率（lǜ） 材料利用率占到衝件總成（chéng）本的 60%以上，是一項很重要的經（jīng）濟指標。衝裁過程中產生的廢料（liào）分結構廢料和工藝廢料（liào）兩（liǎng）種。排樣時應（yīng）盡量減少（shǎo）工（gōng）藝廢料，提高材料利用率（lǜ）。

b: 操作方便、安全，減輕工人勞動強度 對單工序模具而言，材（cái）料在衝裁過（guò）中翻動要少，在材料利用率相同或相近的情（qíng）況下，應（yīng）盡可能選條（tiáo）料寬、進距小的排樣方案。

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（zài）下一（yī）節詳細（xì）說明。

(1) 精密連續模具在確定（dìng）排樣圖（tú）之前，先（xiān）做衝裁衝頭迭（dié）加圖。做此圖的目的是保證將所有的廢料都衝完，獲得完整的產品。首先要確（què）定製品（pǐn）的毛邊麵，製（zhì）品料紋方向要求，步距，條料（liào）寬度，製品的基準麵，合理（lǐ）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（hòu）順序，定位（wèi）孔及搭邊位置等。

衝裁衝頭（tóu）的形狀應（yīng）盡量（liàng）做到以下幾點：

a: 盡（jìn）量避（bì）免長方形衝頭，因為長方形衝頭易跳廢料。

b: 衝頭應避免過長的懸臂與狹槽。因（yīn）為懸臂會影響衝頭的強度。狹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（tuō）料結構，並考慮到加工工（gōng）藝，盡量利（lì）用磨床及（jí）線割加工，減少放電加工。

d: 兩（liǎng）個衝頭的連接處會（huì）有接口，在保證順利衝裁的情況下，盡（jìn）量減小產（chǎn）品上衝頭接口位置的大小，對某些產品，接口的大小、位置及形狀，要與客戶（hù）商討共同製訂。

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

根據圖紙及工藝要求，綜（zōng）合考慮。排（pái）樣圖（tú）注意以下幾點：

a: 相對位置公差（chà）要求高的孔或決定中（zhōng）心線（xiàn）位置的孔要在同一（yī）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（tā）成形，這樣可以避免由於段曲展開不準而影響（xiǎng）尺寸。

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

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

搭邊是指相（xiàng）鄰衝裁件間的餘（yú）料，或衝裁件到條料邊間的餘料。搭邊的大（dà）小與產品的大小及（jí）複雜程度有（yǒu）關（guān）係，產品大或彎曲邊較（jiào）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 號灰（huī）色（sè） 實線

衝孔、切邊、落料、半（bàn）剪、撕破等為 1 層 顏色 1 號（hào）紅色 實線

印字、打凸、倒角、壓毛邊等 2 層 顏色 2 號黃色（sè） 實線

折彎、成形、翻邊、抽牙等 3 層 顏色 3 號黃色 下折內邊為虛線

上折為實（shí）線。

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（xià）一工作（zuò）流程。

3. 模具總圖的（de）繪製

(1) 排樣圖確定後，開始（shǐ）繪（huì）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（zuò） ） UB （上墊板）

PH (公夾板) PUNCH 衝頭（tóu）

PPS (止檔板) PS (脫料板)

PS_P 脫板入子 DIE (下模（mó）板（bǎn）)

DIE_P 下模（mó）入子（zǐ）

LB (下墊板) LP (下模座)

B2 (下墊塊) B1 (下托板)

b: 關於線種、線色的說明：

衝頭、入子外形輪廓線 2 號黃色 線割孔 1號紅色

銑加工輪廓線 40 號棕色

放電（diàn）加工線 40 號棕（zōng）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，不可見部分用虛（xū）線。

(2) 模具（jù）結構圖

(3) 精（jīng）密連續模具結構的選用 根據產品精度及生（shēng）產（chǎn）總量，確定模具等級。以模具（jù）

等級為依據（jù），選用模具結構。上（shàng）圖為連續模結構。

(4) 模具模板標準

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

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

☆ 在脫料板及下模板進行真空熱處理之後，其中，A 級精度的模具製造，脫料

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

深（shēn）冷處（chù）理。

☆ 上、下（xià）模座板上需加攻吊環螺絲孔，視模具大小決定攻（gōng） M16—M24 等。

☆ 脫料板及下模板側麵需有安裝（zhuāng）模（mó）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（bān）運的方便性。留叉車位（wèi）。

☆ 範本（běn）小於 300MM 的（de）模具，外導（dǎo）柱選用直徑 28MM 的。模板尺寸大於 300MM

的模具，視實（shí）際情況選（xuǎn）擇（zé）外導柱組件。

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

具，也要將內導柱適當調整位（wèi）置，避免合（hé）模時裝反。

☆ 所有範本上（shàng），需留工藝加工基準孔。具體為粗加工時，在模板適當（dāng）位置，精

鉸直徑（jìng） 6MM 的孔，作後（hòu）續加工定位基準用。

☆ 模板固定螺絲釘（dìng）的大小及數量的確定。參照下表：

4. 成（chéng）型（xíng）工步結構設計

模具結構（gòu）及組立圖（tú）畫好後，開始成型工步結構設計。即詳細（xì）繪出成型工步的模具（jù）結

構，同（tóng）時驗證成型工（gōng）步的全理性及（jí）可靠性。

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

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

曲半徑、彎曲件角度、彎曲（qǔ）方式、模具間隙、工件形狀及非變形區的影（yǐng）響等方麵。

各因素在彎曲（qǔ）時會相互影響。

回彈的計（jì）算方法如（rú）下：

當 R≤5 時，根據（jù）料厚及材質不同（tóng），提供下表（biǎo）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（zhí）可偏大。

當 R≥5時，回彈角度（dù）按下式計算

(2) 常用彎曲成形工步結構（gòu）設計

以上方（fāng）案右（yòu）圖為參考方（fāng）案，一般情況（kuàng）下不采用。

5. 衝壓材（cái）料及模具（jù）標準件

(1) 以下為（wéi）常（cháng）用金屬材料的牌號及基本（běn）數據

注:1.初始間隙的最小值,相當於間隙的公稱數值。

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

(3) 標準件的選用

本廠（chǎng）精密模具所（suǒ）使（shǐ）用的模具標準件由采購部負（fù）責采購。設（shè）計工程師負責出標準（zhǔn）件采

購單。標準（zhǔn）件使用（yòng）型號參考盤起（qǐ）公司的標準件型號。

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（huì）製模板圖及模具零件圖、標準件圖。

b: 模具圖的繪製須嚴格遵守圖層和線型，線色的（de）規定執行。

c: 模板圖上須仔細標明模板（bǎn）材料，模板厚度、熱處（chù）理工藝及要求硬（yìng）度（dù）、模板（bǎn）精度要求

及其（qí）他技（jì）術要求。

d: 零件圖上須仔細標明（míng）零件材料、零（líng）件尺寸、零件件數、零件熱處理工藝及要（yào）求硬

度、零件加工工藝（yì）方法等信息。

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

具零（líng）件圖，提供給供貨方。

f: 所有圖紙要求圖麵清晰，尺（chǐ）寸（cùn）明了，表達準確，排列（liè）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核簽字後方可下發。

b: 一套完整的模具圖紙包括模板（bǎn）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，整套圖紙一起下發。如模具製造周期短，可先下（xià）

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

三．模具製程的控製

1. 模具製造過程的（de）跟進

模具圖（tú）紙下發到模具製造部門後，設計人員應隨時跟進模具製造進度。及時了解加（jiā）工過程中出現的（de）各種情況，發現問題，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、凹模這間（jiān）的間隙均勻一致，配合間隙符（fú）合設計要求

b: 鑲件與範本及鑲（xiāng）件（jiàn）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（jì）要求製造，保證漏料孔暢通

d: 衝模所有活動部分的移動應平（píng）穩，無滯止現象，滑塊（kuài）、楔塊在固定滑動麵上（shàng）移動時，其（qí）最小接觸麵積（jī）不少於其麵積的四分之二。

e: 各緊固用的（de）螺釘、銷釘不得（dé）鬆（sōng）動，並保證螺釘和銷釘的端麵不（bú）突（tū）出上下模平麵

f: 各卸料螺釘沉孔深度（dù）應保持一致

g: 各（gè）卸料（liào）螺釘及頂（dǐng）杆的長度應保持一（yī）致

h: 凸模的（de）垂直度必須（xū）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（jí）技術條件的規定

四．產品工藝文件的製訂

模具製造完成後，製訂產品工藝文件。產品（pǐn）工藝文件是指導生產（chǎn）的（de）第一手（shǒu）資料。要包

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

及設備型號、檢驗要求（qiú）、包裝（zhuāng）規範等。

具體工藝檔的（de）製訂，請參（cān）考（kǎo）工藝檔製訂標準。