五金衝壓模具設計步驟，都明白嗎？

　　

 

一：產品導（dǎo）入

 

1 精密模具衝（chōng）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（mó）具圖紙

 

1.2 連續模具排樣圖及結構圖須審（shěn）核

 

1.3 單衝模具排（pái）樣圖及結（jié）構圖須審核

 

1.3 模具圖紙須審核簽（qiān）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→檢測報告→檢測報告確認→工程部→客戶

 

二：模（mó）具設計（jì）

 

1.模具設計流程

 

（1） 模具設計流程圖

 

（2） 此為模具設計基本（běn）流程，一般情況下，都應（yīng）遵循該流程（chéng）的步驟來規劃及實施設計工作。對於某些特殊產品的設計，在此流程（chéng）基礎上，可以依實際情況適當變更。

 

2. 產品圖、展開圖、加工（gōng）（工序（xù））圖、料帶圖的繪製規範

 

（1） 產（chǎn）品圖 開（kāi）模用的產品圖或產品（樣（yàng）品）由客戶及文（wén）控中心提（tí）供。因產品圖均來自於各個客戶，規範不一，且有圖麵不清（qīng）晰，標注不完善（shàn），尺寸或（huò）檢測基（jī）準混亂，或者人為（wéi）疏忽造成的錯誤。故應以原圖紙為基礎，在忠於原設計的前（qián）提下，自行繪製本廠自用的產品（pǐn）圖。對於客戶圖紙中的工藝問題，及時與客戶的工程師溝通，難以達（dá）到的工藝或結構要求，可與對方工程（chéng）師協（xié）商，通過降（jiàng）低工藝（yì）要求、更改產品結構或者增加工藝輔助手段的方法來解（jiě）決。對客戶原圖紙不得更改，原樣保存。客戶提供的樣品，用各種手段準（zhǔn）確測（cè）繪出樣品尺寸，作成產品圖。客戶樣（yàng）品要妥（tuǒ）善保存。給製的產品圖需數據準確，要求明了（le），尺寸標注完善，公差合理，便於檢測。

 

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

 

點（diǎn）：

 

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

 

B: 產品公差的取值以產品圖為主，產品圖上（shàng）標有公差（chà）的，按圖紙執行，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（fāng）向參考圖 1-1。 對於衝裁後會變大的（de）尺寸，加工圖（tú）尺寸為其下（xià）偏差的 2/3，對（duì）於衝裁後（hòu）會變小的尺寸，加工圖尺（chǐ）寸為其（qí）上偏差的 2/3。對於孔心（xīn）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（pǐn）在成型過程中的（de）變形趨勢，針對這些變形情況采取一些預先補救（jiù）的措施。

 

（3） 展（zhǎn）開圖（tú） 展開圖（tú）依據加工圖，對各段彎（wān）曲長度按順序標明，以（yǐ）便於檢查。

 

A: 展開計算原理 板料在彎曲過（guò）程中外層受到拉應力，內（nèi）層受到壓應力，從拉到壓之間有一既不（bú）受拉力又不受壓力的過渡層--中性層（céng），中性層在彎曲過程中的長度和（hé）彎曲前一（yī）樣，保持不變，所以中性層是計算彎曲件展開長度的基準，中性層與板料厚度的（de）中間層（céng）是不同（tóng）的概（gài）念。中性層位置與變（biàn）形程（chéng）度有（yǒu）關（guān），當彎曲半徑較大,折彎角度較小時，變形程（chéng）度較小，中性層位置靠近板料厚度的（de）中心處；當彎曲半（bàn）徑變（biàn）小，折彎角度增大時，變形（xíng）程度隨之增大，中性層位置（zhì）逐漸向彎曲中心的內側移動。中性層到板（bǎn）料內側的距離用λ表示.

 

B: 展開計算方法（fǎ） 基本公式： 產品展開長度＝料內+料（liào）內+補償量

 

a: R 角（jiǎo）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（工序圖（tú）、排樣（yàng）圖）

 

(1) 根據客戶要求（qiú），產品精度，產品的產量，模具壽命，工藝（yì）特性等來決定采用連（lián）續模還是單工序模。

 

(1) 根據產品要求精度、模具生產總量、模具生產速度等決定模（mó）具精度等級的劃分。精密連續模具分 A、B、C、D 四個等級，精密單工序模具分為甲（jiǎ）、乙、丙三個等（děng）級。等（děng）級劃分標（biāo）準見下（xià）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（yǒu）多種的排樣方案。

 

排樣方式有直排，單行排列，多行排列，斜排列，對頭直排，對頭斜（xié）排等。

 

排樣工作雖然簡單，但很（hěn）重要（yào）。排樣的原則有 4 點：

 

a: 提高材（cái）料利用率 材料利用率占到衝件總成本的 60%以上，是一項很重要的經濟指（zhǐ）標。衝裁過程中產生的廢料分結構廢料和工藝廢料兩種。排樣時應（yīng）盡量減少工藝廢料，提高材料利用率。

 

b: 操作（zuò）方便、安全，減輕工人勞（láo）動強度 對單工序模具而言，材料在衝裁過中翻動要少，在材料利用率相同或相（xiàng）近的情況下，應盡可能選條（tiáo）料寬（kuān）、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（liào）應保證衝裁件的質量。這一點將在下一節詳細（xì）說明。

 

(1) 精密連續模具在確定排樣（yàng）圖之前，先做衝裁衝頭迭加（jiā）圖。做此圖（tú）的目的是保證將所有的廢料都衝完，獲得完整的產品（pǐn）。首先要確定製品的毛邊麵，製品料紋方向要求，步（bù）距，條料寬度，製品的基（jī）準麵，合理的搭（dā）邊及送料方向。要考慮到衝頭的先後順（shùn）序，彎曲的先後順序，定位孔及搭邊位置等。

 

衝（chōng）裁（cái）衝頭的形狀應盡量做到（dào）以下幾點：

 

a: 盡量（liàng）避免長方形（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狹槽。因為懸臂會（huì）影響衝頭（tóu）的強度。狹槽（cáo）會影響到凹模的強度。衝頭（tóu）盡量避（bì）免尖角。

 

c; 衝頭（tóu）應做防脫（tuō）料結構，並考慮到加（jiā）工工藝，盡量利用磨床（chuáng）及線割加工，減少放電加工。

 

d: 兩個衝頭的連接處會有接口，在保證順（shùn）利衝裁的情況下，盡量減（jiǎn）小產品上衝頭接口位置的大小，對某些產品，接口的大（dà）小、位置及形狀（zhuàng），要與客戶商討共同製訂。

 

(1) 將衝頭迭加圖中的衝頭及成形工序分布於模具中的適當位置，即為排（pái）樣圖。

 

根據圖紙及工藝要求，綜合考慮。排樣圖注意以下幾點：

 

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

 

b: 若段曲上有衝孔或其它（tā）工（gōng）序，並且這些工序的位置精（jīng）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曲展開不準而影響尺寸。

 

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，若若製品的彎（wān）曲邊（biān）較長，為了使受力平衡，可以設計成工藝平衡（héng）彎（wān）曲，彎（wān）曲後將（jiāng）工藝彎曲（qǔ）衝掉。

 

d: 製品中的拉深或其（qí）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（qián）成形。

 

搭邊是（shì）指相鄰衝裁件間的餘料，或衝裁件到條料邊間的餘料。搭邊（biān）的大小與產品的大小及複雜程（chéng）度（dù）有關係，產品大或彎曲邊較長，搭邊值應大些。

 

（2）排樣線型、顏色、圖層設定：

 

料帶（dài）層 MATER 層 顏色 8 號灰（huī）色 實（shí）線

 

衝孔、切邊、落料、半剪、撕（sī）破等為（wéi） 1 層（céng） 顏色（sè） 1 號紅色 實線

 

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 3 層（céng） 顏色 3 號黃色 下折（shé）內邊為虛（xū）線（xiàn）

 

上折為實線。

 

標注（zhù）、說明為 4層 4 號色 實線

 

排樣（yàng）圖經審核及集體評審，確認無誤後，進入下一工作流程。

 

3. 模具總（zǒng）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（dìng）：

 

MATER 排樣圖 4 標注

 

UP （上模座 ） UB （上墊板（bǎn））

 

PH (公夾（jiá）板) PUNCH 衝頭

 

PPS (止檔板) PS (脫料板)

 

PS_P 脫板入子 DIE (下模板)

 

DIE_P 下模入（rù）子

 

LB (下墊（diàn）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（zǐ）外形輪廓（kuò）線 2 號黃色 線割孔 1號紅色

 

銑加工（gōng）輪廓線（xiàn） 40 號（hào）棕色

 

放電加工線 40 號棕色 鑽（zuàn）加工 40 號（hào）棕色

 

模板外形 7 號白色

 

使用的線色應始終保持一致。可（kě）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（jīng）密連續模具結構（gòu）的選用 根據產品精度及生（shēng）產總量，確定模具等級。以模具

 

等（děng）級為依據，選（xuǎn）用模具結構。上圖為連續模結構。

 

(4) 模具模板標準

 

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

 

☆ 根據衝（chōng）裁（cái）產品的（de）料厚及模具長度，適（shì）當增加上模座板及下模座板的厚度

 

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

 

板及下模板需進行超深處理。B 級精度的模具製（zhì）造，脫料板及下（xià）模（mó）板需進行

 

深冷處理。

 

☆ 上、下模座（zuò）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模具安（ān）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 的模具，外導柱選用直徑 28MM 的（de）。模板尺寸大於 300MM

 

的模（mó）具，視實（shí）際情況選（xuǎn）擇外導柱組（zǔ）件。

 

☆ 有外導（dǎo）柱（zhù）的（de）模（mó）具，外（wài）導柱放置時（shí），要考慮到合模時的防呆。沒有外導柱的模

 

具，也要將內導柱適當調整位置，避（bì）免合模時裝反。

 

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

 

鉸直徑 6MM 的孔（kǒng），作後續加工定位基準用。

 

☆ 模板固定螺（luó）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（zǔ）立圖畫好後，開始成（chéng）型工步結構設計。即（jí）詳細繪（huì）出成型工步的模具結

 

構，同時驗證成型工（gōng）步的全理性及可靠性（xìng）。

 

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

 

半徑增大和彎曲件角度增大兩個方麵。影響回彈的因素有材料的力學性能、相對彎

 

曲半（bàn）徑（jìng）、彎曲件角度、彎曲方式、模具間隙、工（gōng）件形狀及非變形區的影響等方麵。

 

各因素（sù）在彎曲時會相互影響。

 

回彈的計算方法（fǎ）如下：

 

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

 

根據材質硬度不同，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（yòng）彎曲成形工步結構設計（jì）

 

以上方案（àn）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（zhǔn）件

 

(1) 以下為常用金屬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（gōng）稱數值。

 

初始間隙（xì）的最大值,是考慮到凸（tū）模和凹（āo）模的製造公差所增加的數（shù）值。

 

(3) 標準件（jiàn）的選（xuǎn）用

 

本（běn）廠（chǎng）精密模具所（suǒ）使用的模具標準件（jiàn）由采購部負責采購。設計工程師負責出標準件采

 

購單。標準件使用型（xíng）號參考盤起公司的標準件型號。

 

5. 模具圖的（de）繪製及（jí）發放規範

 

(1) 模具圖（tú）的繪製

 

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

 

b: 模具圖的繪製須嚴格遵守（shǒu）圖層和線型，線色（sè）的規定執行。

 

c: 模板圖上須仔細標明模板材料，模板厚度、熱處理工藝及要求硬度（dù）、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（jiàn）材（cái）料、零件尺（chǐ）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（rú）不（bú）屬標準件，則詳細出

 

具零件圖，提供給供貨（huò）方。

 

f: 所有圖紙要求圖麵清晰，尺寸明了（le），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（de）發放規範

 

a: 所有的模具圖紙經上級審核簽字後（hòu）方可下發。

 

b: 一套完（wán）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（shì）意圖、產品圖（tú），一般情況下，整套（tào）圖紙一起下發。如模（mó）具製造周期短，可先下

 

發範本圖。模具材料訂料單及模具標準件訂料單隨模具圖紙下發（fā）或（huò）提（tí）前下發。

 

三．模具製（zhì）程的控製

 

1. 模（mó）具製（zhì）造過程的跟進（jìn）

 

模具圖紙下發到模具製（zhì）造部門後（hòu），設計人員應隨時跟進模具製造進度。及時了解加工過程中出現的各種情況（kuàng），發現問題，及時協同製造部門解決。

 

2. 模（mó）具（jù）裝配技術要求

 

a: 裝配時應保證凸、凹模這間的間隙（xì）均勻一致，配合（hé）間隙符合設計要求

 

b: 鑲（xiāng）件與範本及鑲件相互（hù）之（zhī）間的接合麵密（mì）合

 

c: 落料、衝孔的凹模刀口高度，按設計要求製造，保證漏料孔暢通（tōng）

 

d: 衝模所有活動部分的移動應平穩，無滯止現象，滑塊、楔塊在固（gù）定滑動麵（miàn）上移動時，其最小接觸（chù）麵積不（bú）少於其麵積（jī）的四分之二。

 

e: 各緊固用的（de）螺釘、銷釘不得（dé）鬆動，並（bìng）保證螺釘和銷釘的端麵不突出上下（xià）模平（píng）麵

 

f: 各卸料（liào）螺釘沉孔深度應保持一致

 

g: 各卸料螺（luó）釘及頂杆的長度應保（bǎo）持一致

 

h: 凸模的垂直度必須在凸、凹模間隙值允許的（de）範圍內

 

j: 衝模的裝配（pèi）必須符合模具裝配圖及技術條件的規定

 

四．產品工藝文（wén）件的製訂

 

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

 

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

 

及設備（bèi）型號（hào）、檢驗要求、包裝規範等。

 

具體工藝檔的製訂，請參（cān）考工藝檔製訂標準。