五金（jīn）衝壓（yā）模（mó）具設計步（bù）驟，都明白嗎？

　　

 

一：產（chǎn）品導入

 

1 精密模具衝壓常規產品（pǐn）導入流程

 

1.1產品圖→加工圖→排樣（yàng）圖→結構（gòu）圖→組立圖→模具圖（tú）紙

 

1.2 連續（xù）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（tú）紙（zhǐ）須審核（hé）簽字生效，圖紙規範清晰

 

2 樣品控製流程

 

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

 

二：模（mó）具設計

 

1.模具設計流程（chéng）

 

（1） 模具設計流程圖

 

（2） 此為模具設計基本流（liú）程，一般情況下，都應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，在此流程基（jī）礎（chǔ）上，可以依實際情況適當變更（gèng）。

 

2. 產品圖、展開圖、加工（工序）圖、料（liào）帶圖的繪（huì）製規範

 

（1） 產品圖 開模用的產品圖或產品（樣（yàng）品）由客（kè）戶及文控中心提供。因產品圖均來自於各（gè）個客戶，規範不一，且（qiě）有圖麵不清晰，標注不完善，尺寸或檢測基準混（hún）亂，或（huò）者人為疏忽造成的錯誤。故應以原圖紙（zhǐ）為基礎（chǔ），在忠於原設計（jì）的前提下，自行繪製本廠自用的產品圖。對於（yú）客戶圖紙中的工藝問題，及（jí）時與客戶的（de）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，通過降低工（gōng）藝要求、更改產品結構或者（zhě）增加工藝輔助手段的（de）方法來解（jiě）決。對客戶原圖紙不得更改，原樣保存。客戶提供（gòng）的樣品，用（yòng）各種手段準確測繪出樣品尺（chǐ）寸，作成產品圖。客戶（hù）樣品要妥善保存。給製的產品圖需數據準確，要求明了，尺寸標注完善，公差合（hé）理，便於檢測。

 

（2） 加工圖 產品圖確認後，開始製訂加工圖。加工圖的製訂（dìng）要注意以下幾個（gè）要

 

點：

 

A: 產品尺寸的取值分衝孔與落料兩（liǎng）種情況（kuàng）。衝孔尺寸是由衝（chōng）頭決定的，落（luò）料尺寸是（shì）由凹模決定（dìng）的。

 

B: 產品公差的取值以（yǐ）產品圖為主，產品圖（tú）上標有公差的，按圖紙執行，產品圖（tú）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。 對於衝裁後會變大的尺寸（cùn），加工圖尺寸（cùn）為其下偏差的 2/3，對於衝裁後會變小的尺寸，加工圖尺寸為（wéi）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（pǐn）在成型過程中的變形趨勢，針對這些變（biàn）形情況采取一些預先補救的措施。

 

（3） 展開圖 展開圖依據加工圖，對各段（duàn）彎曲長（zhǎng）度按順序標明，以便於檢查（chá）。

 

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（shòu）到壓應力，從拉到壓之間有一既不受拉（lā）力又不受壓力的過渡層--中性層，中性層在彎曲過程中的長度和彎曲前一樣，保持不變（biàn），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（zhōng）間層（céng）是不同的概念。中性層位（wèi）置與變形程（chéng）度有關（guān），當彎（wān）曲半徑較大,折彎角度較（jiào）小時，變形程度較小，中性層位置靠（kào）近板（bǎn）料厚度的中心處；當彎曲半徑變小，折彎角度增大時（shí），變形程度隨之增大（dà），中性層位置逐漸向彎（wān）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+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） 料帶圖（tú）（工（gōng）序圖、排樣圖）

 

(1) 根（gēn）據客戶（hù）要求，產品（pǐn）精度，產品的產量，模（mó）具壽命，工藝特性等來決（jué）定采用連續模還是單工序（xù）模。

 

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

 

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

 

排樣方式有直排，單行排（pái）列（liè），多（duō）行排列，斜（xié）排列，對（duì）頭直排（pái），對頭斜排（pái）等。

 

排樣工作雖然簡單，但很重要。排樣（yàng）的原則（zé）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（shì）一項很重要的經濟指標。衝裁過程中產生的廢料分結構廢（fèi）料和工藝廢料兩種。排樣時應盡量（liàng）減少工藝廢料，提高材料利用率（lǜ）。

 

b: 操作方便、安全，減輕（qīng）工人勞（láo）動強度 對單工序（xù）模具而言（yán），材料在衝裁過中翻動要少，在材料利用率相（xiàng）同或相近的情況下，應盡可能選條（tiáo）料寬、進距小的排樣方（fāng）案。

 

c: 使模具結構（gòu）簡單，模具（jù）壽命較高。

 

d: 排料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（xù）模具在確定排（pái）樣圖之（zhī）前，先做衝裁（cái）衝頭（tóu）迭加圖。做此圖的目的是保（bǎo）證將（jiāng）所有的廢料（liào）都衝完（wán），獲得完整的產品。首先要確定製品的毛邊麵，製品料紋方向要求（qiú），步距，條料寬度，製品的（de）基準麵，合理的搭（dā）邊及（jí）送料方向。要考（kǎo）慮到衝頭的先後順序，彎曲的先後順（shùn）序，定位孔及搭邊位置等。

 

衝裁衝頭的形狀應盡量做到以下幾點：

 

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

 

b: 衝（chōng）頭應避免（miǎn）過長的懸臂與狹槽。因為懸臂會（huì）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（tuō）料結構（gòu），並考慮到加（jiā）工工藝，盡量利（lì）用磨床及線割加（jiā）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（qíng）況下，盡量減小產品上衝頭接口位置的大小（xiǎo），對某些產品，接口的大小、位置及形狀，要與客戶商討共同製訂（dìng）。

 

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

 

根據（jù）圖紙（zhǐ）及工藝要求，綜合考慮。排（pái）樣（yàng）圖注（zhù）意以下幾點：

 

a: 相對位置公（gōng）差要求高的孔或決（jué）定中心線位置的孔要在（zài）同（tóng）一步（bù）衝出。

 

b: 若段曲上有衝孔或其它工序，並且這些工序的位（wèi）置精（jīng）度要求高，建議段曲後（hòu）再衝孔或其它成形，這樣可以避免由於段曲展開（kāi）不準（zhǔn）而影響尺寸。

 

c: 若製品（pǐn）中有對稱彎（wān）曲，建議對稱（chēng）彎曲在同一步成形（xíng）。可以（yǐ）使受力平衡，若若製品的彎（wān）曲邊較長（zhǎng），為了使受力平（píng）衡，可以設計成工藝平衡彎曲，彎曲後將工藝彎曲衝掉。

 

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

 

搭邊是指相鄰衝裁件間的餘料，或衝裁件到條料（liào）邊間的餘（yú）料。搭（dā）邊的大小與產品的大小及複雜程度有關（guān）係，產品大或彎曲（qǔ）邊較長，搭邊（biān）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、半剪、撕破等為 1 層 顏色 1 號紅色 實線

 

印字、打凸（tū）、倒（dǎo）角、壓毛邊等（děng） 2 層 顏色 2 號黃色 實線

 

折彎、成（chéng）形、翻（fān）邊、抽牙等（děng） 3 層 顏色 3 號黃色 下折內邊為虛線

 

上折為實線。

 

標注、說明為 4層 4 號色 實線

 

排（pái）樣圖經審核及集體評審（shěn），確認無誤後，進（jìn）入下一工（gōng）作（zuò）流程。

 

3. 模具總圖的繪製

 

(1) 排樣圖確（què）定後（hòu），開始繪製模具總圖。

 

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（rù）子

 

LB (下墊板（bǎn）) LP (下模座（zuò）)

 

B2 (下墊塊) B1 (下（xià）托板)

 

b: 關於線種、線色的說明：

 

衝頭（tóu）、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（hào）棕色

 

放電加工線 40 號棕（zōng）色 鑽加工 40 號（hào）棕色

 

模板（bǎn）外形 7 號白（bái）色

 

使用的線色應（yīng）始終保持一致。可見部分的圖線為實（shí）線，不可見部分（fèn）用（yòng）虛線。

 

(2) 模具結構圖

 

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

 

等級為依據，選用模具結構。上圖為連續（xù）模結構。

 

(4) 模具模板標準

 

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

 

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

 

☆ 在脫料（liào）板及下模板進行真空熱處（chù）理之（zhī）後，其中，A 級精度的模具製造，脫料（liào）

 

板及（jí）下模板需（xū）進（jìn）行超（chāo）深處理。B 級精度的模具製造，脫料板（bǎn）及下模板需進（jìn）行

 

深（shēn）冷處理。

 

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

 

☆ 脫（tuō）料板及（jí）下模板側麵需有安裝模具安全檢（jiǎn）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（xuǎn）用直徑 28MM 的。模板尺寸大（dà）於 300MM

 

的模具，視實際情況選（xuǎn）擇外導（dǎo）柱組（zǔ）件。

 

☆ 有外導柱的模具，外導柱放置時，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，避免合模時裝反。

 

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

 

鉸直徑 6MM 的孔，作後續加工定位基（jī）準用。

 

☆ 模板固定螺絲釘的大小及數量的確（què）定。參照下（xià）表：

 

4. 成型工（gōng）步結構設計

 

模具結（jié）構及（jí）組立圖畫（huà）好後，開始成（chéng）型（xíng）工步結構設計。即詳細（xì）繪出成型（xíng）工步的模具結

 

構，同（tóng）時驗證成型工步的全理性及可靠性。

 

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

 

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

 

曲半徑、彎（wān）曲（qǔ）件角度、彎曲方式、模具間隙（xì）、工件形狀及非變形區的影響等方麵。

 

各因素在（zài）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（liào）厚及材質不同，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（kě）偏大。

 

當 R≥5時，回彈角度按下（xià）式計算

 

(2) 常用彎曲成形工步（bù）結構設計

 

以上方案右圖為（wéi）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（jī）本（běn）數據

 

注:1.初始間隙的最小值,相當（dāng）於間隙的公稱數值。

 

初始間隙的最大值,是考（kǎo）慮到凸模和凹模的製造公差所增加的數值。

 

(3) 標準（zhǔn）件的選用

 

本廠精密（mì）模具（jù）所使用的模具標（biāo）準件由采購部負責采購。設計工程師負責出標準件采

 

購單。標準件使用型號參考盤起公司的標準件型號。

 

5. 模具圖的繪（huì）製及發放（fàng）規範

 

(1) 模（mó）具圖的繪製

 

a: 總圖及成型工步結構設計完（wán）成後，繪製模（mó）板圖及模具零件（jiàn）圖、標（biāo）準件圖。

 

b: 模具（jù）圖的繪製須嚴格遵守圖層和線型，線（xiàn）色的規定執行。

 

c: 模板圖上須仔細標明（míng）模板材料（liào），模板厚度、熱處理工藝及要（yào）求硬度、模板精度要求

 

及其他技術要求。

 

d: 零件圖（tú）上須仔細標明零件（jiàn）材料、零件尺寸、零件件數、零件熱處理工（gōng）藝及要求硬（yìng）

 

度、零件加（jiā）工工藝方法等（děng）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（dān），如不屬標準件，則詳細出

 

具零件圖，提供給供貨方。

 

f: 所（suǒ）有（yǒu）圖紙要求圖麵（miàn）清晰，尺寸明了，表達準確，排列整（zhěng）齊

 

g: 模具（jù）圖紙使用統一（yī）的圖框。

 

模具圖紙（zhǐ）的發放規範

 

a: 所有的模具圖紙經（jīng）上級審核簽字後方可下發。

 

b: 一套（tào）完整的模具圖紙包括模板圖、零件圖、標準件（jiàn）圖、排料圖、組立（lì）示意（yì）圖、裝

 

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

 

發範本圖。模（mó）具材料（liào）訂料單及模具標準（zhǔn）件訂料單隨模（mó）具圖紙（zhǐ）下（xià）發或提前下發。

 

三．模具製程的控製

 

1. 模具（jù）製造過程的跟進

 

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

 

2. 模（mó）具（jù）裝配技術要求

 

a: 裝（zhuāng）配（pèi）時應保證凸、凹模（mó）這間的間隙均勻一致，配合間隙符合設計要求

 

b: 鑲件與範本及鑲件相互之（zhī）間（jiān）的接合麵密合

 

c: 落料、衝孔的凹（āo）模刀口高度，按設計要求製造，保（bǎo）證漏料孔暢通

 

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

 

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

 

f: 各（gè）卸（xiè）料螺釘沉孔深度應（yīng）保持一致

 

g: 各卸料（liào）螺釘及頂杆的長（zhǎng）度應保（bǎo）持一（yī）致

 

h: 凸（tū）模的垂直度必須在凸、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技術條件的規定

 

四（sì）．產品工藝文（wén）件的製訂

 

模具製造完成後（hòu），製（zhì）訂產品工藝文件。產品工藝文件（jiàn）是指導生產的第一（yī）手資料。要包

 

含（hán）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

 

及設備型號（hào）、檢驗要求、包（bāo）裝規範（fàn）等（děng）。

 

具體工藝檔的製訂，請參考工藝檔製訂標準。