五金衝壓（yā）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（pái）樣圖及結構圖須審核

 

1.3 單衝模具排樣圖（tú）及結構圖（tú）須審核

 

1.3 模具圖紙須審核簽字（zì）生效，圖紙規範清晰

 

2 樣品控製流程

 

現場（chǎng）提供樣品→自檢→品管部（bù）檢測→檢測報告→檢測報告確認（rèn）→工程部→客戶

 

二：模具設計

 

1.模具設計流程（chéng）

 

（1） 模具（jù）設計流程圖（tú）

 

（2） 此為模（mó）具設計基（jī）本流程，一般情況下，都應遵循該流程的步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（chǔ）上，可以依實際情況適當變更。

 

2. 產品圖、展開圖、加工（工序（xù））圖、料帶（dài）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（wén）控中（zhōng）心（xīn）提供。因產品圖均來自於各個客戶，規範不一，且有圖麵不清晰，標（biāo）注不完善，尺寸或檢測基準混亂，或者人為疏忽造成的（de）錯誤。故應以原圖紙為基礎（chǔ），在（zài）忠於原設計的前提（tí）下（xià），自行繪製本廠自用的（de）產品圖。對於客戶圖紙中的（de）工（gōng）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，可與對（duì）方工程師協商，通過（guò）降低工藝要求、更改產品結構或者（zhě）增加工藝輔助手段的方法來（lái）解決。對客戶原圖紙不得更改，原樣（yàng）保存。客戶提供的樣（yàng）品，用（yòng）各種手段準確測繪出樣品尺寸（cùn），作成（chéng）產品圖（tú）。客戶樣品要妥善（shàn）保存。給製的產品圖需數據準確，要（yào）求明了，尺寸標注完善，公差合理，便於檢測。

 

（2） 加（jiā）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（chǐ）寸的取值（zhí）分衝孔與落料兩種（zhǒng）情況。衝（chōng）孔尺寸是由衝頭決定的，落料尺寸是由凹模決定的。

 

B: 產品公差的取值以產品圖為主，產（chǎn）品圖上標有（yǒu）公差（chà）的，按圖紙執（zhí）行，產品圖上未注（zhù）公差的（de），以（yǐ）客戶慣用的公差為（wéi）準.

 

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

 

C: 考慮產品在成型過程中的變形趨勢，針對這些（xiē）變形情況采（cǎi）取（qǔ）一些預先補救的措施。

 

（3） 展開圖 展開圖依據（jù）加工（gōng）圖，對（duì）各段彎曲長度按順序標明，以便於（yú）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（céng）受（shòu）到壓應力，從拉到壓之間（jiān）有（yǒu）一既不受拉力又（yòu）不受壓力的過渡層--中（zhōng）性層，中性層在彎（wān）曲過（guò）程中的長度和彎曲前一（yī）樣，保持不變，所以中性層是計算彎曲件（jiàn）展開長度的基準，中性層與板料厚度的中間層是不同的（de）概念。中性層位置與（yǔ）變形程度有關，當彎曲半徑較大,折彎角度較小時（shí），變形程度較小，中性（xìng）層位置靠（kào）近板料厚度的中心處；當彎曲半徑變小，折彎角度增大時，變（biàn）形程度（dù）隨之增大（dà），中性層位置逐漸向彎曲中心的內側移動。中性層到板料內側的距離用λ表示.

 

B: 展開計算（suàn）方（fāng）法 基本公式： 產品展開長度（dù）＝料內+料內+補（bǔ）償量

 

a: R 角展開 以中（zhōng）性層材料長度不變為（wéi）展開原則。

 

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（mó）具壽命，工藝特性等來決定采用連續模還是單工序（xù）模。

 

(1) 根據產品要求精度（dù）、模具生產總量、模具生產速度等決定模具精度等級的劃分。精（jīng）密連續模（mó）具分 A、B、C、D 四個等級，精密單工序模具分為甲、乙、丙三個等級。等級（jí）劃分標（biāo）準（zhǔn）見下表：

 

(1) 衝裁件在條（tiáo）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案。

 

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

 

排樣工（gōng）作雖然簡單，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本的 60%以上，是一項很（hěn）重要的經濟指標。衝（chōng）裁過程中產生（shēng）的廢料分結構廢料（liào）和工藝廢料兩種。排樣時應盡量減少（shǎo）工藝廢料，提高材料利用率。

 

b: 操作方便、安全，減輕工（gōng）人勞動強度 對單工（gōng）序模具而言，材料在衝裁過中翻動要少，在材（cái）料利（lì）用率相同或相近的情況下，應盡（jìn）可能選條料寬（kuān）、進距（jù）小的排（pái）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。這一點將在下（xià）一節詳細說明。

 

(1) 精密連續模具在確定排（pái）樣圖之前，先做衝裁衝頭迭加圖。做此圖的目（mù）的是保證將所有的廢料都衝完（wán），獲得完整的產品。首先要確（què）定製品的毛（máo）邊麵，製品料（liào）紋方（fāng）向要求，步距，條料寬度，製品的基準麵，合（hé）理的搭邊及送料（liào）方向。要（yào）考慮到衝頭的（de）先後順序，彎曲的先後順序（xù），定（dìng）位孔及搭邊位置等。

 

衝裁衝頭的形狀應盡量做到以下（xià）幾點：

 

a: 盡量避免（miǎn）長方形衝（chōng）頭，因為長方形衝頭易（yì）跳廢料。

 

b: 衝頭應避免過長的懸臂與狹槽。因為懸臂會影響衝頭的（de）強度。狹槽會（huì）影響到凹模（mó）的強度。衝頭盡量（liàng）避免（miǎn）尖角。

 

c; 衝頭應做防脫料結構，並考（kǎo）慮到加工工藝（yì），盡量利用磨床及（jí）線（xiàn）割加工，減少放電加工。

 

d: 兩個衝頭的連接處會有接口，在保證順利衝裁的情況（kuàng）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（de）大小、位置及形狀，要（yào）與客戶（hù）商討共同製（zhì）訂。

 

(1) 將衝（chōng）頭（tóu）迭加圖中的衝頭及成（chéng）形工序（xù）分布於（yú）模具（jù）中的適（shì）當位置，即為排（pái）樣圖。

 

根據圖紙及工藝要求，綜合考慮。排樣圖注意（yì）以下幾（jǐ）點：

 

a: 相對位置公差要求（qiú）高的（de）孔或決定（dìng）中心線位置（zhì）的孔要在同一步衝出（chū）。

 

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（kǒng）或其它成形，這樣可以避免由於段曲展開不準而影響尺寸。

 

c: 若製品中有對稱彎曲，建（jiàn）議對稱彎曲在同一步成形。可以使受力平衡（héng），若（ruò）若製品的彎曲邊較長（zhǎng），為了使受力平衡，可（kě）以設計成工藝平（píng）衡彎曲，彎曲（qǔ）後將工藝彎曲衝掉（diào）。

 

d: 製品（pǐn）中的拉（lā）深或其它工序，在（zài）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（dā）邊是指相鄰（lín）衝裁件間的餘料，或（huò）衝裁件到條料邊間的餘料。搭邊的（de）大小與產品的大小及複雜程度有（yǒu）關係，產品大或彎曲邊較長（zhǎng），搭（dā）邊（biān）值應大些。

 

（2）排樣線型、顏色、圖（tú）層設定：

 

料帶層 MATER 層 顏色 8 號灰色 實線（xiàn）

 

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

 

印字、打凸、倒角（jiǎo）、壓毛（máo）邊等 2 層 顏色 2 號黃色 實線

 

折彎、成形、翻邊（biān）、抽牙等 3 層 顏色（sè） 3 號黃色 下折內邊為虛線

 

上折為實線。

 

標注、說（shuō）明為 4層 4 號色 實線

 

排樣圖經審核及（jí）集體評審，確認（rèn）無誤後，進入下一工作流程。

 

3. 模具總圖的繪製

 

(1) 排樣圖確定後（hòu），開始繪製模（mó）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) B1 (下托板（bǎn）)

 

b: 關於線種、線色的說明：

 

衝頭、入（rù）子外（wài）形輪廓線 2 號黃色 線割孔 1號紅（hóng）色

 

銑加工輪（lún）廓線 40 號棕色

 

放電加工線（xiàn） 40 號棕色 鑽加工 40 號棕（zōng）色

 

模板（bǎn）外形 7 號白（bái）色

 

使用的線色應始終保持一致。可見部（bù）分的圖線為實線，不可見部分用虛線。

 

(2) 模具結構圖

 

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

 

等級為依據，選用模具結構。上圖為連續模結構。

 

(4) 模具模板標準（zhǔn）

 

☆ 範本長度超過 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，適當增加上模座板及下模座板的厚度（dù）

 

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

 

板及下模板（bǎn）需進行超（chāo）深處理。B 級精度（dù）的模具製造，脫料板及下模（mó）板需進行

 

深冷處理。

 

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

 

☆ 脫（tuō）料板及下模板（bǎn）側麵需有安裝模具安全檢測工具的螺（luó）孔位置。

 

☆ 對於大型模具，墊腳的（de）安放（fàng）要考慮（lǜ）到（dào）模具搬運的方便（biàn）性。留叉車位。

 

☆ 範本小於（yú） 300MM 的模具（jù），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，要考慮到合模（mó）時的防呆。沒有外導柱的模

 

具，也要將內導柱適當調整（zhěng）位置，避免合模時裝反。

 

☆ 所有範本上，需留（liú）工藝加工基準孔（kǒng）。具體為粗加（jiā）工時，在模板適當位置，精

 

鉸直徑 6MM 的孔，作後續加工定位（wèi）基準用。

 

☆ 模板固定螺絲釘的大小及數量的確定（dìng）。參照下表（biǎo）：

 

4. 成（chéng）型（xíng）工步結構設計

 

模具結構及組立圖畫好後，開始成型工步結構設（shè）計。即詳細繪出成型工步的模具（jù）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品在成（chéng）型之（zhī）後的回彈。回彈（dàn）的表現形式有彎曲

 

半徑增大和彎曲件角度增大兩個方麵。影（yǐng）響回彈的因素有材料的力學性能、相對（duì）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（dàn）的計算方法（fǎ）如下：

 

當（dāng） R≤5 時，根據料厚及材質不同，提供下表以做回彈量（liàng）取值（zhí）的參考。

 

根據材（cái）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（wān）曲成形工步結構設（shè）計

 

以上方案右圖為參考方案，一般情況下不采用。

 

5. 衝壓材料及模具標準件

 

(1) 以下為常用金屬材料的牌號及基本數（shù）據

 

注（zhù）:1.初（chū）始（shǐ）間隙的最小值,相當於間隙的公稱數值。

 

初始間隙的最（zuì）大值,是考慮到凸模和凹模的製造公（gōng）差所增加的數值。

 

(3) 標準件的（de）選用

 

本廠精密模具所（suǒ）使用的模具標準（zhǔn）件由（yóu）采購部負責采購。設計工程師負責出標準件采

 

購單。標準件使用型號參考盤起公司的標準件型號。

 

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（bù）結構（gòu）設計完成後，繪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（shǒu）圖層和線型，線色的規（guī）定執行。

 

c: 模板圖上須仔（zǎi）細（xì）標明模板材料，模板厚度、熱處理工藝及要求硬度、模板精度要求

 

及其他技術要求。

 

d: 零件圖上須仔細（xì）標明零件材料（liào）、零（líng）件尺寸、零件件數、零件熱處理工藝及要求硬

 

度、零件加工工藝方法（fǎ）等信（xìn）息。

 

e: 模具（jù）外購零件屬標準（zhǔn）件的，按標準件型（xíng）號寫采購申請（qǐng）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（yǒu）圖紙要求圖麵清晰，尺寸明了，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（guī）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（kuò）模（mó）板圖、零件圖（tú）、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（xià），整套圖紙一起下發。如模具製造周期短，可先下

 

發範本圖。模具材料訂（dìng）料單及模具標準件訂料單隨模具圖紙下（xià）發或提前下發。

 

三．模具製程的控製

 

1. 模具製造過程的跟（gēn）進（jìn）

 

模具圖紙下發到模具製造部（bù）門後（hòu），設計人員應隨時跟進模具製造進（jìn）度。及時了（le）解加（jiā）工過程中出現的各（gè）種情況，發（fā）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、凹模這間的間隙均勻一（yī）致，配合間（jiān）隙符合設計要求

 

b: 鑲件與範本及鑲件相互之（zhī）間的接合（hé）麵密合

 

c: 落料、衝孔的凹模（mó）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移動應平穩，無滯止現象，滑塊、楔塊（kuài）在固定滑動麵上移（yí）動時，其最小（xiǎo）接觸麵（miàn）積不少於其麵積的四分之二。

 

e: 各（gè）緊固用（yòng）的螺（luó）釘、銷釘不（bú）得鬆動，並保證螺釘和銷釘的端麵不（bú）突出上下模平麵

 

f: 各卸料螺釘（dìng）沉孔（kǒng）深度應保持（chí）一致（zhì）

 

g: 各卸料螺釘及頂杆的長度應保持一致

 

h: 凸模的垂直度必須在凸、凹（āo）模間隙值允許的範（fàn）圍內

 

j: 衝模的裝配必須符合（hé）模具（jù）裝配圖（tú）及技術（shù）條件的規定

 

四．產品工藝（yì）文件的（de）製訂（dìng）

 

模具製造完成後，製訂產品工藝文件。產品工藝（yì）文（wén）件是指導生產的第一手資料。要包

 

含以下信息（xī）：產品（pǐn）型號、材料尺寸、生產輔（fǔ）助材料、生產工序、產品毛（máo）重、生產設備

 

及設備型號、檢驗要求、包裝規範等。

 

具體工藝檔的製訂，請參考工藝（yì）檔製訂標準。