​五金衝壓模具設計步驟，都明白嗎？

一：產品導入

1 精密（mì）模具衝壓常規產品導入流程

1.1產品圖→加工圖（tú）→排樣圖→結構圖→組立（lì）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（tú）須審核

1.3 模具圖紙須審核簽字生效（xiào），圖紙規（guī）範清晰

2 樣品控製流程

現場提供樣品（pǐn）→自檢→品管部檢測→檢測（cè）報告→檢測報告確認→工程部→客（kè）戶

二：模具（jù）設（shè）計

1.模具設計流程

（1） 模具設計流程圖

（2） 此為模具設計基（jī）本（běn）流程，一般情況下，都應遵循該（gāi）流程的步驟來規劃（huá）及實施設計工作（zuò）。對於（yú）某些特殊產品（pǐn）的設計，在此（cǐ）流程基礎上，可以依實際情況適當變更。

2. 產品圖、展開圖、加工（工序）圖、料帶圖的繪製規範

（1） 產品圖 開模用的產品圖或產品（樣品）由客戶及文控中心提供。因產（chǎn）品圖均來自於各個客戶，規範不一，且有圖麵（miàn）不清晰（xī），標注不完善，尺寸或檢測基準混亂，或者人為疏忽造成的錯誤。故（gù）應以原（yuán）圖紙為基礎，在忠於（yú）原設計的前提下，自行繪製本廠自（zì）用的產品圖。對（duì）於客戶圖紙中（zhōng）的（de）工藝問題（tí），及時與客戶（hù）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（chéng）師協商，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（hù）原圖紙不得（dé）更改，原樣保存。客戶提供的樣品，用各種（zhǒng）手段準確測繪出（chū）樣品尺寸，作成產品圖。客（kè）戶（hù）樣品要妥善保存。給製的產品圖需（xū）數據準（zhǔn）確，要（yào）求明了，尺寸標注完善，公差合理（lǐ），便於檢測（cè）。

（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幾個（gè）要

點：

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

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

公差取值方向參考圖 1-1。 對於衝裁後會變（biàn）大（dà）的尺寸，加工圖尺寸為其下（xià）偏差的 2/3，對於衝裁後會變小的尺寸，加工圖尺寸為其上偏差的（de） 2/3。對（duì）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（chǎn）品在成型過程中的（de）變形趨勢，針對這些變形情況采取一些預（yù）先補（bǔ）救的措施。

（3） 展開圖 展開圖（tú）依據加工圖，對各（gè）段彎曲長度按順序標明，以便於（yú）檢查。

A: 展開計算原理（lǐ） 板料在彎曲過程中外層受到（dào）拉應力，內層受到壓應力，從拉到壓之間有一既不受拉力又（yòu）不受壓力的過渡層--中性層，中性層在（zài）彎曲過（guò）程中的（de）長度和彎曲前一樣，保持不變，所以中性層是計算彎曲（qǔ）件展開（kāi）長度的（de）基準，中性層與板料（liào）厚度的（de）中間層是不同的概念。中性層位（wèi）置與變形程度有關，當（dāng）彎曲半徑（jìng）較大,折彎角度較小時（shí），變形程度（dù）較（jiào）小，中性層（céng）位置靠近板料厚度的中心處；當彎曲半徑變小，折彎角度（dù）增大時，變形程度隨之增大，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（nèi）+補償（cháng）量

a: R 角展開 以中性層材料長度不變為展（zhǎn）開原則。

R 中＝R 內+Kt

（4） 料帶圖（工序圖、排樣圖）

(1) 根（gēn）據客戶要求，產（chǎn）品（pǐn）精度，產品的產量（liàng），模具壽命，工藝特性等來決定采用連續模還是（shì）單（dān）工序模。

(1) 根（gēn）據產品要求精度、模具生產（chǎn）總量（liàng）、模具生產速（sù）度（dù）等決定模具精度等級的劃分。精密（mì）連續模具分 A、B、C、D 四個等級，精（jīng）密單工序（xù）模具分（fèn）為甲、乙、丙三個（gè）等級。等級劃分標準見下表（biǎo）：

(1) 衝（chōng）裁件（jiàn）在條料上的布置方法稱為排（pái）樣。每一個工件都會有多種的排（pái）樣方案。

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

排（pái）樣工作雖然簡單，但很重要。排樣的（de）原則有 4 點：

a: 提（tí）高材料利用率（lǜ） 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（jì）指標。衝裁過（guò）程中（zhōng）產（chǎn）生的廢（fèi）料分結構廢料（liào）和工藝廢料兩種。排樣（yàng）時應盡量（liàng）減少工藝廢料，提高材料利用率。

b: 操作方便（biàn）、安全，減輕工人勞動強（qiáng）度 對（duì）單工序模具而言（yán），材料在衝裁過中翻動要少，在材料利（lì）用率相同或相近的情況下，應盡可能選條料寬、進距小的排（pái）樣方案。

c: 使（shǐ）模具（jù）結（jié）構簡（jiǎn）單（dān），模具壽（shòu）命較高。

d: 排料應保證（zhèng）衝裁件的質量。這一點（diǎn）將在（zài）下一（yī）節（jiē）詳細說明。

(1) 精密連續（xù）模具在確定排（pái）樣圖之前，先做衝裁衝頭迭加（jiā）圖。做此圖的目的是保證將所有的廢料（liào）都（dōu）衝完，獲得完整的產品。首先要確定製品的毛（máo）邊麵，製品料紋方向要求，步距，條料寬度，製（zhì）品的基準麵（miàn），合理的搭邊及送料方（fāng）向。要考慮到衝頭的（de）先後順序，彎曲的先後順序，定位孔及搭邊位置等。

衝裁衝頭的形（xíng）狀應盡量做（zuò）到（dào）以下幾點：

a: 盡量避免長方形衝（chōng）頭，因為長方（fāng）形衝頭易跳廢料（liào）。

b: 衝頭應避免過長的懸（xuán）臂與狹槽（cáo）。因為懸（xuán）臂會影響衝頭的強度。狹槽會影響到凹模的強度。衝頭盡量避免尖角。

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

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

(1) 將衝頭迭加圖（tú）中的衝（chōng）頭（tóu）及成形工序分布於模具中的適（shì）當位置，即為排樣圖。

根據圖紙及工藝要求，綜合考慮（lǜ）。排樣圖注意以下幾點：

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

b: 若（ruò）段曲上有衝孔或其（qí）它工序，並且這些工序（xù）的位置精度要求高，建議段曲後（hòu）再衝孔或其（qí）它成形，這樣可以（yǐ）避免由於段曲展開不準而影響尺寸。

c: 若製品中有（yǒu）對稱彎曲，建議對稱彎曲在同（tóng）一步（bù）成形。可以使受力平衡，若（ruò）若製品的彎曲（qǔ）邊較（jiào）長（zhǎng），為了使受力平衡，可以設（shè）計成工藝平衡彎曲，彎曲後將工藝彎曲衝掉。

d: 製品中的（de）拉（lā）深或其它工序，在成形時可（kě）能對其附近的寸（cùn）法有影響。可（kě）以將這些工序提前成形。

搭邊是指相鄰衝裁件間的餘料，或衝裁件到條料邊間的餘料。搭（dā）邊的（de）大小與產品（pǐn）的大小及複雜程度有關係，產品大（dà）或彎曲邊較長（zhǎng），搭邊值應大些。

（2）排樣線型、顏色、圖（tú）層設定：

料帶層 MATER 層 顏色 8 號灰（huī）色（sè） 實線

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

印字、打凸、倒角、壓（yā）毛邊等 2 層 顏色 2 號黃色 實線

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

上折為實線。

標注、說明為 4層 4 號色 實（shí）線

排樣圖經審核及集體評審，確認無誤後，進入下一工作流程。

3. 模具總圖的繪製

(1) 排樣圖確定後，開始繪製模具總圖（tú）。

a: 總圖中圖層的（de）設定：

MATER 排樣圖 4 標（biāo）注

UP （上模座 ） 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 DIE (下模板（bǎn）)

DIE_P 下模入子

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（xiàn）割孔 1號紅色

銑加工（gōng）輪廓線 40 號棕色

放電加工線 40 號棕色 鑽加（jiā）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（xiàn）為實線，不可見部分（fèn）用虛線（xiàn）。

(2) 模具結構圖

(3) 精密連續模具結構的選用 根據（jù）產品精度（dù）及生產總量（liàng），確定模具（jù）等（děng）級（jí）。以模具（jù）

等級為依據，選（xuǎn）用模具結構。上圖為連續模結構（gòu）。

(4) 模具（jù）模板標準

☆ 範本長度超過 500MM 的，需要分（fèn）板，兩（liǎng）塊板之間要加連接扣。

☆ 根據衝裁產品的料（liào）厚及模具長度，適當增（zēng）加上（shàng）模座板及下（xià）模座板的厚度

☆ 在脫料（liào）板及下（xià）模（mó）板進行真空熱處理之（zhī）後，其中，A 級精度的模具（jù）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，脫料板及下模板需進行

深冷處理。

☆ 上、下模座板上需加攻吊（diào）環螺絲孔，視模具大小（xiǎo）決定攻 M16—M24 等。

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

☆ 對於大型模具（jù），墊腳（jiǎo）的安放要考慮到模具搬運的方（fāng）便性。留（liú）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 300MM

的模具，視實際情（qíng）況選擇外導柱組件。

☆ 有外導柱的（de）模具，外導柱放置（zhì）時（shí），要考慮到合模時的防呆。沒有外導（dǎo）柱的模

具，也要將內導柱適當調（diào）整位置，避免合（hé）模時裝反。

☆ 所有範本上（shàng），需留工（gōng）藝加工基準（zhǔn）孔。具體為（wéi）粗加工時，在模板適當位置，精

鉸直徑 6MM 的孔，作後續加工定位基準用。

☆ 模板固定螺絲釘的大小及數（shù）量的確定。參照下表：

4. 成型工步結構設計

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

構，同時驗（yàn）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型之後的回彈（dàn）。回彈的表現形式有（yǒu）彎曲（qǔ）

半徑（jìng）增大和彎曲件角度增（zēng）大兩個方麵。影響（xiǎng）回彈的因素有材料的力學性能、相對彎

曲半徑（jìng）、彎曲件角度、彎曲方式、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響。

回彈（dàn）的計算方法如下：

當 R≤5 時，根據料厚（hòu）及材質不同，提供下（xià）表以做回彈量取值（zhí）的參考。

根據材質硬度不同，硬（yìng）度越大，取（qǔ）值可偏大。

當（dāng） R≥5時，回彈角度按下式計算

(2) 常（cháng）用彎曲成形工步結（jié）構設計

以上（shàng）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（jiàn）

(1) 以下為（wéi）常用金屬材料的牌號及基（jī）本數據

注（zhù）:1.初始間隙的最（zuì）小值,相當於間隙的公稱（chēng）數值。

初始間（jiān）隙（xì）的最大（dà）值,是考慮到凸模和（hé）凹模的製造公差所增加的數值。

(3) 標準件的選用

本廠（chǎng）精（jīng）密模具所使用的模具標準件由采購部（bù）負責采購。設（shè）計（jì）工程師負責出標準件采

購單。標準件使用型號參考盤起（qǐ）公司的標準件型號。

5. 模具圖的繪製及發放規（guī）範（fàn）

(1) 模具圖的繪製

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

b: 模具圖的繪（huì）製須嚴格遵守圖層和線（xiàn）型，線色的規定執行。

c: 模（mó）板圖上須仔細標明模（mó）板材料，模（mó）板厚度（dù）、熱處理工藝及要（yào）求硬（yìng）度、模板精度要求

及其他技術要（yào）求。

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

度、零件加工工藝方法等信息。

e: 模具外（wài）購零件屬標準件的，按標準件型號寫采（cǎi）購申請（qǐng）單，如不屬標準件，則詳細出

具零（líng）件（jiàn）圖，提供給供貨方。

f: 所有圖紙要求圖麵清晰，尺寸明了，表達準確，排列整齊

g: 模具圖紙使用統一的圖框。

模具圖紙的發放（fàng）規範

a: 所有的模具圖紙經上級審核簽字後方可下發（fā）。

b: 一套完整的模具圖紙包括模板圖、零件圖、標準件圖、排料圖、組立示意圖、裝

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

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

三．模具製程的控製

1. 模具製造（zào）過程的跟（gēn）進

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

2. 模具裝（zhuāng）配（pèi）技術要求

a: 裝配時應保證凸、凹（āo）模這間的間隙均勻一致，配合間隙（xì）符合設計要求

b: 鑲（xiāng）件與範本及鑲件相互之間的（de）接合麵密合

c: 落料、衝孔的凹模刀（dāo）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（fèn）的移動應（yīng）平穩，無滯止現象，滑塊、楔塊在固定滑動麵上移動時，其最小接觸麵積不少於其麵積的四分之二。

e: 各緊固用的（de）螺釘、銷釘不得鬆（sōng）動，並保證螺釘和銷釘的端麵不突出上下模平麵

f: 各卸料螺釘沉孔深度應保持一致（zhì）

g: 各卸料螺釘及頂杆的長度應（yīng）保持一（yī）致

h: 凸模的垂直度必須在凸、凹模間隙值允許的範（fàn）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（yì）文件的製訂

模具（jù）製造完成後，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（yào）包（bāo）

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

及設備型號、檢驗要求、包裝規範等。

具體工藝（yì）檔的製訂，請參考工藝檔製（zhì）訂標準。