五金衝壓模具設計步驟，都明白嗎？

　　

 

一：產品導（dǎo）入

 

1 精密模具衝壓常規（guī）產品導入流程

 

1.1產品圖→加工圖→排（pái）樣圖→結構圖→組立圖→模具（jù）圖紙

 

1.2 連續模具排樣圖及結（jié）構圖須審核（hé）

 

1.3 單衝模具排樣圖及結構（gòu）圖須審核

 

1.3 模（mó）具（jù）圖紙須審核簽字生效，圖紙規範清晰（xī）

 

2 樣品控製流程

 

現場提供樣（yàng）品→自（zì）檢→品管部檢測→檢測報告→檢測報告確認→工程部→客戶（hù）

 

二：模具設計（jì）

 

1.模具設（shè）計流程

 

（1） 模具（jù）設計流程圖

 

（2） 此為模（mó）具設計基本流程，一般情況下，都應遵循該流程的步驟來（lái）規劃及實施設計工作（zuò）。對於（yú）某些特殊產品的設計，在此流程基礎上，可以依實（shí）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（fàn）

 

（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。因產品圖均（jun1）來自（zì）於各個客戶，規範不一，且有圖麵不清晰，標注不完善，尺寸或檢測基準混亂，或者人為疏（shū）忽造成的錯誤。故應以原圖紙為基礎，在（zài）忠於原設計的前提下，自行繪製本廠自用的產品圖。對於客戶圖紙中的（de）工藝問題，及（jí）時與（yǔ）客戶的工程師溝通，難以達到（dào）的工（gōng）藝或結構要求，可與對方（fāng）工程師協商，通過降低工藝要求、更改（gǎi）產品結構或者增加工藝輔助手段的方法來解決。對客戶原圖紙不得更改（gǎi），原樣保存。客戶提供的樣品，用各種手段（duàn）準確測繪出樣品尺寸，作成產品圖。客戶樣品要妥善保存。給製的產品圖（tú）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（chǎn）品圖（tú）確認後，開始製訂加工圖。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孔與落料（liào）兩種情況。衝孔尺（chǐ）寸是由衝頭決（jué）定的，落料尺寸是由凹（āo）模決定的。

 

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

 

公差取值方向參考圖（tú） 1-1。 對於衝裁後會變大的尺寸（cùn），加工圖尺寸為其下偏差的 2/3，對於衝裁後會變小的尺寸，加工圖尺寸為其（qí）上偏差的（de） 2/3。對於孔（kǒng）心距和孔邊距等衝裁後尺寸基本保持（chí）不變的，則按中（zhōng）間公差取值（zhí）。

 

C: 考慮產品在（zài）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 展開圖依據加工圖，對各段彎曲長度按（àn）順序（xù）標（biāo）明，以便於檢（jiǎn）查。

 

A: 展開計算原理 板料在彎曲過程中外層受到拉應力（lì），內層受到壓應（yīng）力，從拉到壓之間有一既不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彎曲前一樣，保持不變，所以中性層是計算彎曲件展開長（zhǎng）度的（de）基準，中性層與板料厚度的中間層是不同的概念。中性層位置與變形程度有關，當彎曲半徑較大,折（shé）彎角度較小時，變形程度較小，中性層位置靠近板料厚度（dù）的中心處；當彎曲半徑變小，折（shé）彎（wān）角（jiǎo）度增大（dà）時，變形（xíng）程度隨之增大，中性層位置逐漸向彎曲中心（xīn）的內側移動。中性（xìng）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（wéi）展開原則。

 

R 中＝R 內+Kt

 

（4） 料帶圖（工序圖、排樣圖）

 

(1) 根據客戶要求，產品精度，產品的產（chǎn）量，模具壽命，工藝特性等來決定采用連續模還（hái）是（shì）單工序模。

 

(1) 根（gēn）據產品要求精度、模具生產（chǎn）總量、模（mó）具生產速（sù）度等（děng）決定模具精度（dù）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（mó）具分為甲、乙、丙（bǐng）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（yàng）。每一個工件都會有多種的排樣方案。

 

排樣方式（shì）有直排，單行排列（liè），多行排列，斜排列，對頭直排，對（duì）頭斜排等。

 

排樣工作（zuò）雖然簡單，但很重要。排樣的原則有 4 點：

 

a: 提高材料利用（yòng）率 材料利用率占（zhàn）到衝件（jiàn）總成本的 60%以上，是（shì）一項（xiàng）很重要的經（jīng）濟指標。衝裁過程中產生的廢料分結構廢料和工藝廢（fèi）料兩種。排樣時應盡量減少工藝廢料，提高材料利用率。

 

b: 操作方便、安全（quán），減輕工人勞動強度 對單工序模具（jù）而言，材料在衝裁過中翻動要少，在材料利用率相同或相近的（de）情況（kuàng）下，應盡可能選條料寬（kuān）、進（jìn）距（jù）小的排樣方案。

 

c: 使模具結（jié）構簡單，模具（jù）壽（shòu）命較高。

 

d: 排料應保證衝裁件的質量。這一點將在下（xià）一節詳細說明。

 

(1) 精密連（lián）續模具在（zài）確定排樣圖之（zhī）前（qián），先（xiān）做衝裁衝頭迭加圖。做此圖的目的是保（bǎo）證將所有的廢料都衝完，獲得完（wán）整（zhěng）的產品。首先要確定製品的毛（máo）邊麵，製品料紋（wén）方向要求，步距，條料寬度，製（zhì）品的基準麵，合理（lǐ）的搭邊及送（sòng）料方向。要考慮（lǜ）到衝頭的先後順序（xù），彎曲的先後順序，定（dìng）位孔及搭邊位置等。

 

衝裁衝（chōng）頭的形狀應盡量做到（dào）以下幾點：

 

a: 盡量避免長方形衝頭，因為長（zhǎng）方形衝頭易跳廢料。

 

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

 

c; 衝（chōng）頭應做防脫料結構（gòu），並考慮到加工工藝（yì），盡量利用磨床及線割（gē）加工，減少（shǎo）放（fàng）電（diàn）加工。

 

d: 兩個衝頭的（de）連接處會有（yǒu）接口，在保證順利衝裁的情況下，盡量減小產品上衝頭接口（kǒu）位置的大小，對（duì）某些產（chǎn）品，接口的大小、位置及形狀，要與客戶商討共同製訂。

 

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

 

根據圖紙及（jí）工藝要求，綜合考慮。排樣圖注意以下幾點：

 

a: 相對位（wèi）置公差要求高的孔或決定中心線位置的孔要在同一步衝出。

 

b: 若（ruò）段曲上有衝（chōng）孔或其它（tā）工序，並（bìng）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形，這樣可（kě）以避（bì）免由於段曲展開不（bú）準而影響尺寸。

 

c: 若製品中（zhōng）有對稱彎曲（qǔ），建議對稱彎曲（qǔ）在同一步成（chéng）形（xíng）。可以使受力平（píng）衡，若若製（zhì）品的彎曲（qǔ）邊較長，為了使受（shòu）力平衡，可以設計成工藝平衡彎曲，彎曲後將工藝彎曲（qǔ）衝掉。

 

d: 製品（pǐn）中（zhōng）的（de）拉深或其它工序，在成形（xíng）時可能對其附近的寸法有影響。可以（yǐ）將這些工序提前成形。

 

搭（dā）邊是指相鄰衝裁件間的餘料，或衝裁件到條料邊間的餘料。搭邊的（de）大小與（yǔ）產品的大小及複雜程度有關（guān）係，產品大或彎曲邊（biān）較長，搭邊值應大（dà）些。

 

（2）排樣（yàng）線型、顏色、圖層設定：

 

料帶層 MATER 層 顏色 8 號灰色 實線

 

衝（chōng）孔、切邊、落料（liào）、半剪、撕破等為 1 層 顏色 1 號紅色 實線

 

印（yìn）字、打凸、倒角、壓毛邊等 2 層 顏色 2 號黃色 實（shí）線

 

折彎（wān）、成形、翻邊、抽牙等 3 層 顏色 3 號黃色（sè） 下折內（nèi）邊為虛線

 

上（shàng）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（jí）集體評審，確（què）認無誤後（hòu），進入下一工作流程。

 

3. 模具總圖（tú）的繪（huì）製

 

(1) 排（pái）樣圖確定後，開始繪製模具總圖。

 

a: 總圖中圖層（céng）的設定：

 

MATER 排樣圖 4 標注

 

UP （上（shàng）模座 ） UB （上墊板）

 

PH (公夾板) PUNCH 衝頭

 

PPS (止檔板) PS (脫（tuō）料板)

 

PS_P 脫板入子 DIE (下（xià）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（xiàn）種（zhǒng）、線色的說明：

 

衝頭、入子外形輪廓線 2 號黃色 線割孔 1號（hào）紅（hóng）色

 

銑（xǐ）加工輪廓線 40 號棕色

 

放電加工線 40 號棕（zōng）色 鑽加工 40 號棕色

 

模板外形 7 號白色（sè）

 

使用的線色應始終保持一致。可（kě）見部分的（de）圖線為實線，不可見部分用虛線（xiàn）。

 

(2) 模具結構圖

 

(3) 精密連續（xù）模具結構的選用（yòng） 根（gēn）據（jù）產品精度及生產總量，確定模具等級。以模具

 

等級為依據，選（xuǎn）用模具結構。上圖為連（lián）續模結構。

 

(4) 模具模板（bǎn）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，適當（dāng）增加上模座板及下模（mó）座板的厚度

 

☆ 在脫料板及下模板進行（háng）真（zhēn）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（lǐ）。B 級精度的模具製造，脫料板及下模板需進行（háng）

 

深冷處（chù）理。

 

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

 

☆ 脫（tuō）料（liào）板及下模（mó）板側麵需有安裝模具安（ān）全檢測工（gōng）具的螺孔位置。

 

☆ 對（duì）於大型模具，墊腳的安放要（yào）考慮到模具搬運的方（fāng）便性。留叉車位。

 

☆ 範本小於 300MM 的模（mó）具，外導柱選用直徑 28MM 的。模板尺（chǐ）寸大於 300MM

 

的模具，視實際情況選擇外導柱組件（jiàn）。

 

☆ 有外導柱的模具，外導柱放置時，要考慮（lǜ）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（zhì），避免合模（mó）時裝反。

 

☆ 所有範本上，需（xū）留工藝（yì）加工基（jī）準孔（kǒng）。具體為粗加工時，在模（mó）板適當位（wèi）置（zhì），精

 

鉸直徑（jìng） 6MM 的孔，作後續加工（gōng）定位基（jī）準用。

 

☆ 模板固定（dìng）螺（luó）絲釘的大小及數量的確定。參照下表：

 

4. 成（chéng）型工步結（jié）構設計

 

模具結（jié）構及組立圖畫好後，開始（shǐ）成型工步結構設（shè）計。即詳細繪出成型工步的模具結

 

構，同時驗證成型工步的（de）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（zài）成型之後的回彈。回彈的表現形式有彎曲

 

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

 

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

 

各因素在彎曲時會相互影響。

 

回彈的計（jì）算（suàn）方法如下：

 

當 R≤5 時，根據（jù）料厚及材質不同，提供下表以做回彈量取值的參考。

 

根據材質硬度（dù）不同，硬度越大，取值可偏大。

 

當 R≥5時，回（huí）彈角（jiǎo）度按下式計算

 

(2) 常用彎曲成形工步結（jié）構設計

 

以上方案右（yòu）圖為參考方案，一般情況下不采（cǎi）用。

 

5. 衝壓材料及模具標準件

 

(1) 以下（xià）為常用金屬材料的牌號及基本數據

 

注（zhù）:1.初始間隙的最小（xiǎo）值,相當於間隙（xì）的公稱數值（zhí）。

 

初始間隙的（de）最大值,是考慮（lǜ）到凸模和凹模的製造公差所增加的（de）數值。

 

(3) 標準（zhǔn）件的選用

 

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

 

購單。標準件使（shǐ）用型號參（cān）考盤起公司的標準件型號。

 

5. 模具（jù）圖的繪製及發放規（guī）範

 

(1) 模具圖的繪製

 

a: 總圖及成型工（gōng）步結構設計完成（chéng）後，繪製（zhì）模板圖及模具零（líng）件圖、標準件圖。

 

b: 模具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模板材料，模板厚度、熱處理工藝及要求硬度、模板（bǎn）精（jīng）度要求

 

及其他技術要求。

 

d: 零件圖上須仔（zǎi）細（xì）標明零件材料、零件尺寸（cùn）、零（líng）件件數、零件（jiàn）熱處理工藝及要求硬

 

度、零件加工工藝方法等（děng）信息。

 

e: 模具外購零件屬標準件的，按標準件型號寫（xiě）采購申請單，如不屬標準（zhǔn）件（jiàn），則詳（xiáng）細出

 

具零件圖，提供給供（gòng）貨方。

 

f: 所有圖紙要求圖麵清晰，尺寸明了，表達準確（què），排列整齊

 

g: 模具（jù）圖（tú）紙使用統一的圖框。

 

模具圖紙的發放規範

 

a: 所有的模具（jù）圖紙經上級審核簽字後方可下發。

 

b: 一套完整（zhěng）的模具圖紙包括模板（bǎn）圖、零件圖、標準件圖（tú）、排料圖（tú）、組立示（shì）意圖、裝（zhuāng）

 

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

 

發範本圖。模具材料訂（dìng）料單及模（mó）具（jù）標準件訂料單隨（suí）模具圖紙下發或提前下發。

 

三．模（mó）具製程的控製

 

1. 模（mó）具製造過程的（de）跟進

 

模具圖（tú）紙下（xià）發到模具製（zhì）造部門後，設計（jì）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一致，配（pèi）合間隙符合設計要求

 

b: 鑲件與範本（běn）及鑲件相（xiàng）互之（zhī）間的（de）接合麵密合

 

c: 落料、衝孔的凹模刀口（kǒu）高度，按設計要求製造，保證漏料孔暢（chàng）通

 

d: 衝模所有（yǒu）活動部分（fèn）的移動應平穩，無滯止（zhǐ）現象，滑塊、楔塊（kuài）在固定滑動麵（miàn）上移動時，其最小接觸麵積不少於其麵積的四分之二。

 

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

 

f: 各卸料螺釘沉孔深度應保持一致

 

g: 各卸料螺釘及（jí）頂杆的長度應（yīng）保持一致

 

h: 凸模的垂直度必（bì）須在凸、凹模間隙值允許的範圍內

 

j: 衝模的裝（zhuāng）配必須符合模（mó）具裝配圖及技（jì）術條（tiáo）件的規定

 

四．產品工藝文件的（de）製（zhì）訂

 

模具製造完成後，製（zhì）訂（dìng）產品工藝文件。產（chǎn）品工藝文件是（shì）指導生產的第一（yī）手資料。要包

 

含以（yǐ）下信息：產品型號、材料尺（chǐ）寸、生產輔助材料、生產工序、產品毛重、生（shēng）產設備

 

及設（shè）備型號、檢驗要求、包裝（zhuāng）規範等。

 

具體工藝檔的製訂（dìng），請參考工藝檔製訂標準。