五金衝壓模具設計步驟，都明白嗎？

　　

 

一：產品導入（rù）

 

1 精密模具衝壓常規產品導入流程（chéng）

 

1.1產品圖→加工（gōng）圖→排（pái）樣圖→結構圖→組立圖（tú）→模具圖紙

 

1.2 連續模具排樣（yàng）圖及結構圖須審核

 

1.3 單衝模具排樣圖及（jí）結構圖須審核

 

1.3 模具圖紙須審核簽字生效，圖紙規範清晰

 

2 樣（yàng）品控製流程

 

現場提供（gòng）樣品→自檢→品（pǐn）管部檢測（cè）→檢測報告→檢測報告確認→工程部（bù）→客戶

 

二：模具設計

 

1.模具設計（jì）流程

 

（1） 模具設計（jì）流程圖（tú）

 

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

 

2. 產品圖（tú）、展開圖、加（jiā）工（工序）圖、料帶圖的繪製規範

 

（1） 產品圖 開模（mó）用（yòng）的產品圖或產品（樣（yàng）品（pǐn））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（tú）麵不清晰，標注不完善，尺寸或檢測（cè）基（jī）準混亂，或者人為疏忽造成的錯誤。故應以原圖紙為基礎，在（zài）忠（zhōng）於原設計的前提（tí）下，自行繪製本廠自用的產品圖。對於客戶（hù）圖紙中的工藝問（wèn）題，及時與客戶的工程師溝通，難以達到的工藝或結構要求，可與對方工程師協商，通過降低工藝要求、更改產品結構或者增加工（gōng）藝輔助手段的方法來解決。對客戶原（yuán）圖紙不得更改，原樣（yàng）保存。客戶提供的（de）樣品，用各種手段準確測繪出樣品尺寸，作成產品圖。客戶樣品要妥善保存（cún）。給製的（de）產品圖需數據準確，要求明了，尺寸標注完善，公（gōng）差（chà）合理，便於檢測。

 

（2） 加工圖 產品圖確認後，開始製訂加工圖。加工圖（tú）的製訂要注（zhù）意以下幾個要

 

點：

 

A: 產品尺寸的取值分衝孔（kǒng）與落料兩種情況。衝孔尺寸是由衝頭決定的，落（luò）料尺寸是由凹（āo）模決定的。

 

B: 產品公差的取值以產品圖為主，產品圖上標有公差的，按圖紙（zhǐ）執行，產品圖上未注公差的，以客戶慣用的（de）公差為準.

 

公差取值方向參考圖 1-1。 對於衝（chōng）裁後會變大的尺寸，加工圖尺寸（cùn）為其下（xià）偏差的 2/3，對於衝裁後（hòu）會（huì）變小的尺寸，加工圖尺寸為（wéi）其上偏差的 2/3。對於（yú）孔心距和（hé）孔邊距等衝裁後尺（chǐ）寸基本保持不變的（de），則按中間公差取值。

 

C: 考慮產品在成型過程中的變形趨勢，針對這些變形情況采取一些預先補救的措施。

 

（3） 展開圖 展開圖依據加（jiā）工圖，對各段彎曲長度按順序標明，以便於檢查。

 

A: 展（zhǎn）開計算原理 板料（liào）在（zài）彎曲過程中外（wài）層受到拉應力，內層受（shòu）到（dào）壓應力，從拉到壓之間有一既不受拉力又不受壓（yā）力的過渡層（céng）--中性層，中性層在彎曲過程（chéng）中的長（zhǎng）度和彎曲前一樣，保持不變，所以中性層是計算彎（wān）曲件展開長度的基準，中性層與板料厚度的中間層是不同的概念。中性層（céng）位置與變形程度有關，當（dāng）彎（wān）曲半徑較（jiào）大（dà）,折彎角（jiǎo）度（dù）較小時，變形程度較小，中性層位置靠近板（bǎn）料厚度的中心（xīn）處（chù）；當彎曲半徑變小，折彎角度增大（dà）時，變（biàn）形程（chéng）度隨之增大，中性層位置逐漸向彎曲中（zhōng）心的（de）內側移動。中性層到板料內側的距離用λ表示（shì）.

 

B: 展開計算（suàn）方法 基本公式： 產（chǎn）品展（zhǎn）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（工序圖、排樣圖（tú））

 

(1) 根（gēn）據客戶要求，產品精度，產品的產量，模具（jù）壽命，工藝特性等來決定采用連（lián）續模還（hái）是單工序模。

 

(1) 根據產品要求精度、模具生產總量、模具生（shēng）產速度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，精密單（dān）工序模具分為甲、乙、丙三個等級。等級劃（huá）分標準見下表：

 

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

 

排樣方式（shì）有直排，單行排列，多行（háng）排（pái）列，斜（xié）排列，對頭直排，對頭斜排等。

 

排樣工作（zuò）雖然簡單，但很重（chóng）要。排樣的原則有 4 點：

 

a: 提（tí）高材料利用率 材料利用（yòng）率占到衝件總成本的 60%以上，是一項很重要的經（jīng）濟指標。衝裁過程中產生的廢料（liào）分結構廢料和工藝廢料兩種。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（gōng）人勞動強度 對單工序模具而（ér）言，材料在衝裁過中翻動要少，在材料利用率相同或相近的情況下，應盡可能選條料寬、進距小的（de）排樣方案。

 

c: 使模具結構簡單，模具壽命較高（gāo）。

 

d: 排料應保證衝裁件的質（zhì）量。這一點將在下一節詳細說明。

 

(1) 精密連續（xù）模（mó）具在確定排樣圖之前，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，獲得完整的產品。首先要（yào）確定製品的毛邊麵，製品料紋方向要求，步距，條料寬度，製品的基準麵，合理的搭（dā）邊及送料方向。要（yào）考慮到衝頭（tóu）的先後順序，彎曲（qǔ）的先後順序，定位（wèi）孔（kǒng）及搭邊（biān）位置等。

 

衝（chōng）裁衝頭的（de）形狀應盡量做到以（yǐ）下幾點：

 

a: 盡（jìn）量避免長方（fāng）形衝頭，因（yīn）為長（zhǎng）方形衝頭（tóu）易跳廢料。

 

b: 衝頭應避免過長的懸臂與狹槽。因為懸臂（bì）會（huì）影響衝頭的強度。狹槽會影響（xiǎng）到凹模的強度。衝（chōng）頭（tóu）盡量避免尖角。

 

c; 衝頭（tóu）應（yīng）做防脫料結構，並（bìng）考慮到（dào）加工工藝，盡量利用磨（mó）床及線割加工，減少放電加工。

 

d: 兩個衝頭（tóu）的連接處會有接口，在保證（zhèng）順利衝裁的情況下，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，要與客戶商討共同製訂。

 

(1) 將衝頭迭加圖中的衝（chōng）頭及（jí）成（chéng）形工序分布於（yú）模具中的適當位置，即為排樣（yàng）圖。

 

根據圖紙及工藝要（yào）求，綜合考慮。排樣圖注意以下幾點：

 

a: 相對（duì）位置公差要求高的孔（kǒng）或決定中心線位（wèi）置的孔要在同一步衝出。

 

b: 若（ruò）段曲上有衝孔（kǒng）或其它工序，並且這些工序的位置精度要求高，建議段曲後再衝孔或其它成（chéng）形，這樣可以避免由於（yú）段曲（qǔ）展開不準而影響尺寸（cùn）。

 

c: 若製品中有對稱彎曲（qǔ），建議對（duì）稱彎曲在同一步成形（xíng）。可以使受（shòu）力平衡，若若製（zhì）品的彎（wān）曲邊較長，為了使受力平衡，可以設計成工藝平衡彎曲，彎曲後將工藝（yì）彎曲衝掉。

 

d: 製品中的拉深或其它工序，在成形時（shí）可能對其附（fù）近的寸法有影響。可以將這些工序提前成（chéng）形。

 

搭邊（biān）是指相鄰衝裁件（jiàn）間（jiān）的餘料，或衝裁件到條料邊間的餘料。搭邊的大小與產（chǎn）品的大小及複雜程度有關係，產品大或彎（wān）曲（qǔ）邊較長，搭邊（biān）值應大些（xiē）。

 

（2）排樣線型、顏色、圖層設定：

 

料帶層 MATER 層（céng） 顏色 8 號灰色 實線

 

衝孔（kǒng）、切邊、落料、半剪、撕破（pò）等為 1 層（céng） 顏色 1 號紅色 實線

 

印字、打凸、倒角、壓毛邊等 2 層 顏色 2 號（hào）黃色 實線

 

折彎、成形、翻邊、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（shuō）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（zuò）流程。

 

3. 模具總圖的繪製

 

(1) 排樣（yàng）圖確定後，開始繪製（zhì）模具總圖。

 

a: 總圖中圖層的設定：

 

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（tuō）板入子（zǐ） DIE (下模板)

 

DIE_P 下模入子（zǐ）

 

LB (下墊板) LP (下模座)

 

B2 (下墊塊) B1 (下托板（bǎn）)

 

b: 關於線（xiàn）種、線色的說明：

 

衝頭、入（rù）子外形輪廓線 2 號黃色 線割孔 1號紅色

 

銑（xǐ）加工輪廓線 40 號棕色

 

放電加工線（xiàn） 40 號棕色 鑽加（jiā）工 40 號（hào）棕色

 

模板外形 7 號白色

 

使用的線色應始終保持（chí）一（yī）致。可見部分（fèn）的圖線為實線，不可見部分用虛線。

 

(2) 模具結構圖

 

(3) 精（jīng）密連續模具結構的選用 根（gēn）據產品（pǐn）精度及生產總量，確定模（mó）具等級。以模具

 

等級為依據，選（xuǎn）用模具結構。上圖為連續模（mó）結構。

 

(4) 模具模板標準

 

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

 

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

 

☆ 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（jù）製造，脫料

 

板及下模板需（xū）進（jìn）行超深處理。B 級（jí）精度的模具製造，脫料板及下模板需（xū）進行

 

深（shēn）冷處理。

 

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

 

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

 

☆ 對於大型模（mó）具，墊腳的安放要考慮到模具（jù）搬運的方便性。留叉車位。

 

☆ 範本小於（yú） 300MM 的（de）模具，外導柱選用直徑 28MM 的。模板尺寸大於 300MM

 

的模具，視實際情況選擇外導柱組件。

 

☆ 有外導柱的模（mó）具，外導柱放置時，要考慮到合模（mó）時的防呆（dāi）。沒有外（wài）導柱的模

 

具，也（yě）要將內導柱適當調整位置，避免合模時裝反。

 

☆ 所有範本上，需（xū）留工藝加工基準孔。具體為粗加工時，在模板適當位（wèi）置，精（jīng）

 

鉸直徑 6MM 的（de）孔（kǒng），作後續加工定位基準用。

 

☆ 模板固（gù）定螺絲（sī）釘的大小及數量的確定（dìng）。參照下表：

 

4. 成型工步結構設計

 

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

 

構，同時（shí）驗證成型工（gōng）步的（de）全理性及可靠性（xìng）。

 

(1) 成（chéng）型工步的結構設計首先要（yào）考慮產品在成（chéng）型之後（hòu）的（de）回彈。回彈的表現形式有彎曲

 

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

 

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

 

各因素（sù）在彎曲時會相互影響。

 

回彈的計算方法如下：

 

當 R≤5 時，根據料厚及材質（zhì）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，取值可偏大。

 

當 R≥5時，回彈角度（dù）按下式計算

 

(2) 常用（yòng）彎曲成（chéng）形工步結構（gòu）設計（jì）

 

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據

 

注:1.初始間隙的最（zuì）小值（zhí）,相當（dāng）於間隙的公稱數（shù）值。

 

初始間隙的最大值,是考慮到凸模和凹模的製造公差所增加的數值。

 

(3) 標準件的選用（yòng）

 

本廠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. 模具圖的繪製及發放規範

 

(1) 模具（jù）圖的繪製

 

a: 總圖及成（chéng）型工步結構設（shè）計完（wán）成後，繪製模板（bǎn）圖（tú）及模具零件圖、標準件圖。

 

b: 模具圖的繪製（zhì）須嚴格遵守圖層（céng）和線型，線色的規（guī）定執行。

 

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

 

及其他技術要求。

 

d: 零件圖上須仔細標明零件材（cái）料、零件尺寸、零件件數、零件熱處理工藝（yì）及要求硬（yìng）

 

度、零件加（jiā）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（gòu）申請單，如不屬標準件，則詳細出

 

具零件（jiàn）圖，提供給供貨方。

 

f: 所有圖紙要（yào）求圖麵清晰，尺寸明（míng）了，表達準確，排列整齊

 

g: 模具圖紙使用統一的圖框。

 

模具圖紙的發放規範

 

a: 所有的模具圖紙經上級審核簽字後方可（kě）下發。

 

b: 一套完整的模具圖（tú）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（duǎn），可先（xiān）下

 

發範本圖。模具材料訂料單及模具標準件訂料（liào）單隨模具圖紙下發或（huò）提前（qián）下發。

 

三．模具製程的（de）控製

 

1. 模具製造過程（chéng）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（gēn）進模具製造進度。及時了解加（jiā）工過程中出現的各種情況，發現問題，及時協同（tóng）製（zhì）造部門解決。

 

2. 模具裝配技術要求

 

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

 

b: 鑲件與範（fàn）本及鑲件相互之間（jiān）的接合麵密合（hé）

 

c: 落料、衝孔的凹模刀口高度（dù），按設計要求製造，保證漏料孔暢通（tōng）

 

d: 衝模所有活動（dòng）部分的移動應平（píng）穩，無滯止現（xiàn）象，滑塊、楔塊（kuài）在固定滑動（dòng）麵上移動時，其最小接觸麵積不少於其麵積的（de）四分之二。

 

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

 

f: 各卸料螺釘沉孔深度應保持一致

 

g: 各卸料螺釘及頂杆的長度（dù）應保持一致

 

h: 凸模的垂直（zhí）度必（bì）須在凸、凹模間隙值允許的範圍內

 

j: 衝模的裝配必須（xū）符合模具裝配圖及技術條件的（de）規定

 

四．產品工藝文件的製訂

 

模具製造完（wán）成後，製訂產品工藝文件。產品工藝文件是指導生產的第一（yī）手資（zī）料。要（yào）包

 

含以下信息：產品型號、材料尺寸、生產（chǎn）輔助（zhù）材料、生產工序（xù）、產品毛重（chóng）、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，請參考工藝檔製訂標準。