​五金衝壓模具設（shè）計步驟，都（dōu）明白嗎？

一：產品（pǐn）導入

1 精密模具衝壓常（cháng）規產品導入流程

1.1產品圖→加工圖→排樣圖→結構圖→組（zǔ）立圖→模具圖（tú）紙

1.2 連續模具排樣圖及（jí）結構圖須審核

1.3 單衝模具排樣圖及結構圖須審核

1.3 模具圖紙須審核（hé）簽字生效，圖紙規範清晰

2 樣品控製流程

現場提供樣品→自檢→品管部（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

（1） 模具設計流程（chéng）圖

（2） 此為模具設計基本流程（chéng），一般情況（kuàng）下（xià），都應遵循該流程（chéng）的步驟來規劃及實施（shī）設計（jì）工作。對（duì）於某些特殊產（chǎn）品的設（shè）計，在此流程基礎上，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（zhì）規範

（1） 產品圖 開模用的產品圖或產品（樣品）由客戶及文控（kòng）中心提供（gòng）。因產（chǎn）品圖均來（lái）自（zì）於各個客戶，規範不一，且有圖麵不清晰，標注（zhù）不完善，尺寸或（huò）檢測基準混（hún）亂，或者人為疏忽造（zào）成的錯誤。故應以原圖紙為基礎，在忠於原設計的（de）前提下，自行繪製本廠自用（yòng）的產品圖。對於（yú）客戶圖紙中的工藝問題，及時（shí）與客戶的工程師溝通，難（nán）以達到的工藝或結構要求（qiú），可與（yǔ）對方工（gōng）程師協商，通過降低工藝要求、更改產（chǎn）品結構或者增加工藝（yì）輔助手（shǒu）段的方法來解決。對客戶原圖紙不得（dé）更（gèng）改，原樣保存。客戶提供的樣品，用各種手段準確測繪出樣品尺寸，作成產品（pǐn）圖。客（kè）戶樣品要妥善保存。給製（zhì）的產品圖需數據準確，要求明了，尺寸標注完善，公差合理，便於檢測。

（2） 加工圖 產品圖確認（rèn）後，開始製訂加工圖。加工圖（tú）的製訂要注意以下幾（jǐ）個要

點：

A: 產品尺寸的取值分衝孔與落料兩種情況（kuàng）。衝孔尺寸是由衝頭決（jué）定的，落料（liào）尺寸是由凹模決定的。

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

公差取（qǔ）值方向參考圖 1-1。 對於衝裁後會變大的尺寸，加工圖尺寸為（wéi）其下偏差的 2/3，對於衝裁後（hòu）會變小的尺寸（cùn），加工圖尺寸為其上（shàng）偏差的 2/3。對（duì）於孔（kǒng）心距和孔邊距等衝裁後尺寸基（jī）本保持不變的，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（zhè）些變（biàn）形情況采（cǎi）取一些預（yù）先補救的措施。

（3） 展開圖 展開圖（tú）依據加工圖，對各段彎曲（qǔ）長度按順（shùn）序標明，以便於檢查。

A: 展開計算（suàn）原理 板料在彎（wān）曲過程中外層受（shòu）到拉應力，內層受到壓應力，從拉到（dào）壓之間（jiān）有一既不受拉（lā）力又不受壓（yā）力的過渡層--中性層（céng），中性層在彎曲過程中（zhōng）的長度和彎曲前一樣，保持不（bú）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中間（jiān）層是不（bú）同的概念。中性層位置與變形程度有（yǒu）關，當彎（wān）曲半徑較大,折彎角度較小時，變形程（chéng）度較小（xiǎo），中性層位（wèi）置靠（kào）近板料厚度的中心處；當彎曲半（bàn）徑變小，折彎角（jiǎo）度（dù）增大時，變形程度（dù）隨之增大，中（zhōng）性層位（wèi）置逐漸向彎曲中心的內側移（yí）動。中性層到板料內側的距離用λ表示.

B: 展開計算方法 基（jī）本公（gōng）式（shì）： 產品展開（kāi）長度（dù）＝料內+料（liào）內+補（bǔ）償量

a: R 角展開 以中性層材料長（zhǎng）度不變為展開原則。

R 中＝R 內+Kt

（4） 料帶（dài）圖（tú）（工序圖、排樣圖）

(1) 根據客戶要求（qiú），產品精度，產（chǎn）品的（de）產量，模具（jù）壽命，工藝特性等來決定采用連續（xù）模還是（shì）單工序模。

(1) 根（gēn）據產品要求精度、模具生產總量、模具生產（chǎn）速度等決定模具精度等級的劃分（fèn）。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、乙、丙三個等級。等級劃分標準見下表：

(1) 衝裁件在條料上的布置方法稱為排樣。每一個工件都會有多種的排（pái）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（pái），對頭斜排等。

排樣工作雖（suī）然簡單，但很重要。排樣的原則有 4 點：

a: 提（tí）高材料利用率 材料利（lì）用率占到衝件總成本的 60%以（yǐ）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料（liào）和工藝廢料兩種（zhǒng）。排樣時應盡量減少工（gōng）藝廢料，提高材料利用率。

b: 操作方便、安全，減輕工人勞動強度 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（huò）相近的情況下，應盡可能選條料（liào）寬、進距小的排樣方案。

c: 使模具結構簡單，模具壽（shòu）命較高。

d: 排料應保證衝裁件的質量（liàng）。這一點將在（zài）下一節詳細說明（míng）。

(1) 精密連續模具在確定排樣圖之前，先做衝裁（cái）衝頭迭加圖。做此圖的目的是保證將所有的廢料都衝完，獲得完（wán）整的產品。首先要確定製（zhì）品的毛邊麵（miàn），製（zhì）品（pǐn）料紋（wén）方向要求，步距，條料寬度（dù），製（zhì）品的基準麵，合理的搭邊及送料方向。要考慮到衝頭的先後（hòu）順序，彎曲的先後順序，定位孔及搭邊位置（zhì）等。

衝裁衝頭的形狀應盡量做到以下幾（jǐ）點：

a: 盡量避免長方形（xíng）衝頭，因為長方形衝頭易跳廢料。

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

c; 衝頭應做防脫料結構，並（bìng）考慮到加工工藝，盡量利用（yòng）磨床及線割加工，減（jiǎn）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（kuàng）下（xià），盡量減小產（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，要與客戶商討共同製訂。

(1) 將衝頭迭加圖（tú）中（zhōng）的衝頭及成（chéng）形工序分布於模具中的適當位置，即為排樣圖。

根據圖（tú）紙及工藝要求，綜合考慮。排樣圖注意以下幾點：

a: 相對位置公差要求高的孔或決定中心線位置的孔要在同一（yī）步（bù）衝出。

b: 若段曲上有衝（chōng）孔或（huò）其它工序，並且這些工序的位置精度要求高（gāo），建議段曲後再衝孔或其它（tā）成形，這樣可以避免由於段曲展開不準而影響尺寸。

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

d: 製品中的拉深或其它（tā）工序，在成（chéng）形（xíng）時可能對其附近（jìn）的寸法有影響。可以將（jiāng）這些（xiē）工序提前成形。

搭邊是指相鄰（lín）衝裁件間的餘料，或衝（chōng）裁件（jiàn）到條料邊（biān）間（jiān）的餘料。搭邊的大小（xiǎo）與產品的大小及（jí）複雜程度有關（guān）係，產品大或（huò）彎曲邊較長（zhǎng），搭邊值應大（dà）些。

（2）排（pái）樣線型、顏（yán）色、圖層設定：

料帶（dài）層 MATER 層 顏（yán）色 8 號灰色（sè） 實線

衝孔、切邊、落料、半剪、撕破等（děng）為 1 層 顏色 1 號紅色 實線

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

折彎、成（chéng）形、翻邊、抽牙等 3 層 顏色 3 號黃色（sè） 下折內邊為虛線

上折為實線。

標注、說明為 4層（céng） 4 號色 實線（xiàn）

排樣圖經審核及集體評審，確認無誤後，進入下（xià）一（yī）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。

a: 總圖中圖層的設定：

MATER 排樣圖 4 標注（zhù）

UP （上模座 ） UB （上墊板）

PH (公夾板) PUNCH 衝頭

PPS (止檔板（bǎn）) PS (脫料板)

PS_P 脫板入子（zǐ） 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)

b: 關於線種、線色（sè）的說明（míng）：

衝頭、入子外形輪廓線 2 號黃色 線割孔（kǒng） 1號紅色

銑加工輪廓線 40 號棕色

放電加工線 40 號棕色 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（tú）線為實線，不可見部分用虛線。

(2) 模具結構圖

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

等級為依據，選用模具結構。上圖（tú）為連續模結（jié）構。

(4) 模具模板標準

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

☆ 根據（jù）衝裁產品的料厚及（jí）模具長度，適當增加上模座板及下模座板的厚（hòu）度

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

板及下（xià）模（mó）板需進行（háng）超深處（chù）理。B 級精度的模具製造，脫料板及下模板需進（jìn）行

深冷處理。

☆ 上、下模座板上需加攻吊環螺絲孔，視模具大小決定攻 M16—M24 等。

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

☆ 對於大型模具，墊（diàn）腳的安（ān）放要考慮到（dào）模（mó）具（jù）搬運的方便性。留叉車位。

☆ 範（fàn）本小（xiǎo）於 300MM 的模具，外導（dǎo）柱選用直（zhí）徑 28MM 的。模板尺寸大（dà）於 300MM

的（de）模具，視實際情況選擇外導（dǎo）柱組（zǔ）件（jiàn）。

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

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，需留工藝加工基準孔。具體為粗加工時，在模板適當位置，精

鉸直徑 6MM 的孔，作（zuò）後續加工定位基準用（yòng）。

☆ 模板固定螺絲釘的大小及數量的確定。參照下表（biǎo）：

4. 成型工步結構設計

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

構（gòu），同時驗證成型工步的全理性及可靠性。

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

半徑增（zēng）大和彎曲件（jiàn）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

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

各（gè）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，根據料厚及材質不同，提供下表以做（zuò）回彈量取值的參考。

根據材質硬度不同，硬度越大，取值可偏大。

當 R≥5時，回彈角度按（àn）下（xià）式計算

(2) 常用彎曲成形工步結構設計（jì）

以上方案右圖為參考方案，一般情況（kuàng）下不采用。

5. 衝壓材料及模具標準件

(1) 以（yǐ）下為常用金屬材料的牌號及基本數據

注:1.初始間隙的最（zuì）小值,相當於間隙的公稱數值。

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

(3) 標準件的選用

本廠（chǎng）精密模具所使用的模具標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（tú）的繪製及發放規範（fàn）

(1) 模（mó）具圖的繪（huì）製

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

b: 模具圖（tú）的繪（huì）製須嚴格遵（zūn）守圖層和線型，線色的規定執行。

c: 模板圖上須仔細標明模板材料，模板厚（hòu）度、熱處理（lǐ）工藝及（jí）要求硬度、模板精度（dù）要求

及（jí）其他技術要求。

d: 零件圖上須仔細標明零件材料、零件尺寸（cùn）、零件件數、零件熱（rè）處理工藝及要求硬

度、零件（jiàn）加工工藝方法（fǎ）等信息。

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

具（jù）零件圖，提供給供貨方。

f: 所有（yǒu）圖紙要求圖麵（miàn）清晰，尺寸明了，表達準確，排列整齊

g: 模具（jù）圖（tú）紙使用統一（yī）的圖框（kuàng）。

模具（jù）圖紙的發放規範

a: 所有的模具圖紙經上級審核（hé）簽字後方（fāng）可下發。

b: 一（yī）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

配示意圖、產品圖，一般情況下，整套圖紙一起下發（fā）。如模具製（zhì）造周期短，可先下

發範本圖。模具材料訂料單及（jí）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（zhì）造過程的跟進

模具圖紙（zhǐ）下發到模具製（zhì）造部門後，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，發現問題，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（yún）一致，配合間隙符合設計要求

b: 鑲件與範本及鑲件相互（hù）之間的（de）接合麵密合

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（píng）穩，無滯止（zhǐ）現象（xiàng），滑塊、楔塊在固定滑動麵上移動時，其最小接觸麵積（jī）不少於其麵積的四分之二。

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

f: 各（gè）卸料（liào）螺釘沉孔深度應保持一（yī）致

g: 各卸料螺釘及頂杆的長度應保持（chí）一致

h: 凸模的垂直度必須在凸、凹模間隙值允許的範（fàn）圍內（nèi）

j: 衝模（mó）的裝配必須符合模具裝配圖及技（jì）術條件的規定

四．產（chǎn）品（pǐn）工藝文件的製訂

模具製造完成後，製訂產品工藝文件。產品工（gōng）藝文（wén）件是（shì）指導生產的第一手資（zī）料。要包

含以下信息（xī）：產品型（xíng）號、材料尺寸、生產輔助材料、生（shēng）產工序、產品（pǐn）毛重、生產設（shè）備

及設備型號、檢驗要求、包裝（zhuāng）規範（fàn）等。

具體工藝檔的製訂，請參考工藝檔製訂標準。