五金衝壓模具設（shè）計（jì）步驟，都明白嗎？

　　

 

一：產品導入

 

1 精密模具衝壓常規產品導入流程

 

1.1產品圖→加工圖→排樣（yàng）圖（tú）→結構圖→組立圖→模具圖紙

 

1.2 連（lián）續（xù）模（mó）具排（pái）樣圖及結構圖須審核

 

1.3 單衝模具（jù）排樣圖及結構圖須審核

 

1.3 模具圖紙（zhǐ）須審核簽字（zì）生效，圖紙規範清（qīng）晰

 

2 樣品控製流程

 

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

 

二（èr）：模具設計（jì）

 

1.模具設計流程

 

（1） 模具設計流程圖

 

（2） 此為模具設計基本流程，一般情況下，都應遵循該（gāi）流程的步（bù）驟（zhòu）來規劃及（jí）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（kě）以（yǐ）依實際情況適當（dāng）變更。

 

2. 產品圖、展開圖、加工（工序）圖、料帶圖的（de）繪製規範

 

（1） 產品圖（tú） 開模用（yòng）的產品圖或（huò）產品（樣品（pǐn））由客戶及文控中心提供。因產品（pǐn）圖均來自於（yú）各個客戶（hù），規範不一，且有圖麵不清晰，標注不完善，尺寸或檢測基（jī）準（zhǔn）混亂，或者人為疏忽造成的錯誤。故應以（yǐ）原圖紙為基礎，在忠於原設計的前（qián）提下，自行繪製本廠自（zì）用的產品圖。對於客戶圖紙中的工藝（yì）問題，及時與客戶的（de）工（gōng）程師溝通（tōng），難以達到的工藝或結構要（yào）求，可與（yǔ）對（duì）方工程師協商，通過降（jiàng）低工藝（yì）要求（qiú）、更改產品結構或者增加工藝輔助手段的方法來（lái）解決。對客戶原圖紙不（bú）得更改，原樣保存。客（kè）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（tú）。客戶樣（yàng）品要妥善保存（cún）。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（cè）。

 

（2） 加工圖 產品圖確認後，開始製訂加工圖。加工圖的製（zhì）訂要注意以（yǐ）下幾個要

 

點（diǎn）：

 

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（chōng）頭決定的，落料尺寸是由凹模決定的。

 

B: 產品公差的取值以產品圖（tú）為主，產品圖（tú）上標有（yǒu）公差的，按圖紙執行（háng），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。 對於衝裁後會變大的尺寸，加工（gōng）圖尺寸為其下偏差的 2/3，對（duì）於衝裁後會變小的尺寸，加工（gōng）圖尺寸為其上偏差的 2/3。對於孔（kǒng）心距和孔邊距等衝裁後尺寸基本保持不變的，則按（àn）中間公差取值。

 

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

 

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

 

A: 展開計算原（yuán）理 板料在彎曲過程中外層受到拉應力，內層受到壓應力，從拉到壓之間有一既不（bú）受拉力（lì）又不受壓力（lì）的過渡層--中性層，中性層（céng）在彎曲（qǔ）過程中的長度和彎曲前一樣，保持不變，所（suǒ）以中性層是計算彎曲件（jiàn）展（zhǎn）開長（zhǎng）度的基（jī）準，中性層與板（bǎn）料厚度（dù）的中間層（céng）是不同的概念。中性層位置與變形程度有關（guān），當彎曲半徑較大,折彎（wān）角度較小時，變形程度較小，中性層位置靠近（jìn）板料厚度的中心處；當彎曲半（bàn）徑變小，折彎角（jiǎo）度增大時，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（bǎn）料內側的距（jù）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（cháng）量

 

a: R 角展開 以（yǐ）中性層材料（liào）長（zhǎng）度不變為展開原則。

 

R 中＝R 內（nèi）+Kt

 

（4） 料帶圖（工序圖、排樣圖）

 

(1) 根據客戶要（yào）求，產品精度，產品的產量，模具壽命，工藝特性等（děng）來決定采用連續模還是單工序模。

 

(1) 根（gēn）據產品要求精度、模具生產總量、模具生產速度等決定模（mó）具精度等級的劃分。精密連續模具分 A、B、C、D 四個等級，精密單工序模具分為甲、乙（yǐ）、丙三（sān）個等級。等級劃分（fèn）標準見下表（biǎo）：

 

(1) 衝裁件在條料上的布置方法稱為（wéi）排樣。每一個工件都會（huì）有多種的排（pái）樣方案。

 

排樣方式有直排，單行排列（liè），多行排（pái）列（liè），斜排列，對頭（tóu）直排（pái），對頭斜排等。

 

排樣（yàng）工作雖然簡單，但（dàn）很重要。排樣的原則有 4 點：

 

a: 提（tí）高（gāo）材料利用率（lǜ） 材料利用率占到衝件（jiàn）總成本的（de） 60%以上，是一項很重要的經濟指標。衝裁過程中產生的廢（fèi）料分結構廢料和工藝廢料兩（liǎng）種。排樣時應盡量減少工藝廢（fèi）料，提高材料（liào）利用率。

 

b: 操作方便、安全，減（jiǎn）輕工人（rén）勞動強度 對單工（gōng）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相近的情況下，應盡可能（néng）選條料（liào）寬、進距小（xiǎo）的排樣方案。

 

c: 使模具結構（gòu）簡（jiǎn）單，模具壽命較高。

 

d: 排料（liào）應保證衝裁件的質量。這一點將在下一節詳細說（shuō）明。

 

(1) 精密連（lián）續模具在確定排樣圖之前，先做衝裁衝頭迭加圖。做此圖的目的是保證將所有的廢料都衝完，獲得完整的產品。首先要（yào）確定製品的毛邊麵，製品料紋（wén）方（fāng）向要求，步距，條料寬度，製品的（de）基準（zhǔn）麵，合理（lǐ）的搭邊及送（sòng）料方（fāng）向。要考慮到衝頭的先後順序，彎曲的先後順序，定位（wèi）孔及搭邊位置等。

 

衝裁衝頭的（de）形狀應盡量做到以下幾點：

 

a: 盡量避（bì）免長方形衝頭，因（yīn）為長方形衝頭易跳（tiào）廢料。

 

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

 

c; 衝頭（tóu）應做防脫料結構，並考慮到加工工藝，盡量（liàng）利用磨床及線割加工，減少（shǎo）放電加工。

 

d: 兩個衝頭（tóu）的連接處會有接口，在（zài）保證順利衝裁的（de）情況下，盡量減小產品上（shàng）衝頭接口位置（zhì）的大小（xiǎo），對某（mǒu）些產品，接口的大小、位置及形狀，要與客（kè）戶商討共同（tóng）製訂。

 

(1) 將衝頭迭加圖中的衝頭及（jí）成形工序（xù）分布於模具中的適當位置，即為排樣圖。

 

根據圖紙及工藝要求，綜合考慮（lǜ）。排樣（yàng）圖注（zhù）意以下幾點：

 

a: 相對位置公差要求高的孔或決定中（zhōng）心線位置的孔（kǒng）要在同一步衝出。

 

b: 若段曲上有衝孔或其（qí）它工序，並且這些工（gōng）序的位置（zhì）精度要求高，建（jiàn）議段曲後再衝孔或其它成形，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，建議對稱彎曲在（zài）同一步成形。可以使受力平衡，若若製品的彎曲邊較（jiào）長，為了使受力平衡，可以（yǐ）設計成工藝平衡彎曲，彎曲（qǔ）後將工藝彎曲（qǔ）衝掉。

 

d: 製品中的（de）拉深或其它工序，在成形時可能對其附近（jìn）的寸法有影響。可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。搭邊的（de）大小與產（chǎn）品的大小及複雜程度有關係，產品大或彎曲邊較長（zhǎng），搭邊值應大些。

 

（2）排樣線型、顏色、圖層（céng）設定：

 

料帶層 MATER 層 顏色（sè） 8 號灰色 實線

 

衝孔、切邊、落料、半剪、撕破等為 1 層 顏色（sè） 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（chéng）形、翻邊、抽牙等 3 層 顏色 3 號黃色 下折內（nèi）邊（biān）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（jí）體評審，確認無誤後，進入下（xià）一工作流程。

 

3. 模具總圖的繪製（zhì）

 

(1) 排樣圖確定後，開始繪製模具總（zǒng）圖。

 

a: 總圖中圖層（céng）的設定：

 

MATER 排樣圖 4 標注

 

UP （上模座 ） UB （上墊（diàn）板）

 

PH (公夾板（bǎn）) PUNCH 衝頭

 

PPS (止（zhǐ）檔板) PS (脫料板)

 

PS_P 脫板入（rù）子 DIE (下模板)

 

DIE_P 下模入子

 

LB (下墊（diàn）板) LP (下模座)

 

B2 (下墊塊) B1 (下（xià）托板)

 

b: 關於線（xiàn）種、線色的說明：

 

衝（chōng）頭、入子外形輪廓線 2 號黃色（sè） 線割孔 1號紅色

 

銑（xǐ）加工（gōng）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（wài）形 7 號白色

 

使用的線色應始終保持一致。可（kě）見部分的圖線為實線，不可見部分用虛線。

 

(2) 模（mó）具結構圖

 

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

 

等級為（wéi）依據，選用模具結構。上圖為連續模結構。

 

(4) 模具模板標準

 

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

 

☆ 根據衝裁產品的料厚及模（mó）具長度，適當增加上模座板及下模座板的厚度

 

☆ 在脫料板（bǎn）及下模板進行真（zhēn）空熱處理之後（hòu），其中，A 級精（jīng）度（dù）的（de）模具製造，脫料

 

板（bǎn）及下（xià）模板需進行（háng）超（chāo）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（shàng）需加攻吊環螺絲孔，視模（mó）具大小決定（dìng）攻 M16—M24 等。

 

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

 

☆ 對於大型模具，墊腳的安（ān）放要考慮到模具（jù）搬運的方便（biàn）性。留叉車位。

 

☆ 範本小於 300MM 的模具，外導（dǎo）柱（zhù）選用直徑 28MM 的。模板（bǎn）尺寸大於 300MM

 

的模具，視實際情況選擇外導柱組件。

 

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

 

具，也要將內導（dǎo）柱適當調整位置，避免合模（mó）時裝反。

 

☆ 所有範本上，需留工藝加工基（jī）準孔。具體為粗加工時，在（zài）模（mó）板適（shì）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量的確定。參照下表：

 

4. 成型工步（bù）結構設計

 

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

 

構，同時驗證成型工步（bù）的全理性及可靠（kào）性（xìng）。

 

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

 

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

 

曲半徑、彎曲件角度（dù）、彎曲方式、模（mó）具間（jiān）隙、工件形狀及非變形區的影響等（děng）方麵。

 

各因素在（zài）彎曲時會相互影響。

 

回彈的計算方法如下：

 

當 R≤5 時，根據料厚及材質不同，提供下表以做回彈量取值的參考（kǎo）。

 

根據材質硬度不同，硬（yìng）度越大，取值可偏大。

 

當 R≥5時（shí），回彈角度（dù）按下式計算

 

(2) 常用彎曲成形工步結（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

 

(1) 以下為常用金屬材料的牌號及基本數據

 

注:1.初始間（jiān）隙的（de）最小值,相當（dāng）於間隙（xì）的公稱數（shù）值。

 

初始間（jiān）隙的最大值,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

 

本廠精密模（mó）具所使用的模具標準件由采（cǎi）購部負（fù）責采購。設計工程師負責出（chū）標（biāo）準件（jiàn）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（zhì）及（jí）發放規範

 

(1) 模具圖的繪製（zhì）

 

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

 

b: 模具圖的繪製須嚴格遵守圖層和線（xiàn）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: 零件圖上須仔細（xì）標明零件材料、零件尺寸（cùn）、零件件數、零件熱處理工藝及要求硬

 

度、零件加工工藝方法（fǎ）等信息。

 

e: 模具（jù）外購零件屬標準件的，按標準件型號（hào）寫采購申請單，如不屬標準件，則詳細出

 

具零件圖，提供給供貨方。

 

f: 所有圖紙要求圖（tú）麵清晰，尺（chǐ）寸明了，表達準確，排列整（zhěng）齊

 

g: 模具（jù）圖紙使用統一的圖框。

 

模具圖紙（zhǐ）的發放規範

 

a: 所有的模具（jù）圖（tú）紙經上級審核簽字後方可下發。

 

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

 

配（pèi）示意圖、產品圖，一般（bān）情（qíng）況下，整套圖紙一起下發。如模（mó）具製造周期短，可先下

 

發範本圖。模具材料訂（dìng）料單及模具標準（zhǔn）件訂（dìng）料單隨模（mó）具圖紙下發或提（tí）前（qián）下發。

 

三．模具製程的控製

 

1. 模具製造過程的跟進

 

模具圖紙下發到模具製造部門後，設計人員應隨時（shí）跟進模具製造進度。及時了解加工過程中出現的各種（zhǒng）情況，發現（xiàn）問題，及時（shí）協同製（zhì）造部門解決。

 

2. 模具裝配技術要（yào）求

 

a: 裝配時應保證凸、凹模這間的間隙均勻一致，配合間隙符合設計要求

 

b: 鑲件與範本及鑲件相互之間的（de）接合麵密合

 

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

 

d: 衝（chōng）模所有活動部分的移動應平穩，無滯止現象，滑（huá）塊、楔塊在固定滑動麵上移動時，其最小接（jiē）觸麵（miàn）積不少於其麵積的四分之二。

 

e: 各緊（jǐn）固用的螺釘、銷釘不得鬆動，並保證螺釘和銷釘的端麵不突（tū）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（jí）頂杆（gǎn）的（de）長度應保持一致

 

h: 凸模的垂直度必（bì）須在凸、凹模間隙值允許的範圍內

 

j: 衝模的裝配必須符合模具裝配圖及技術條件的規定

 

四．產品工藝文（wén）件的製訂

 

模具製造完成後，製訂產（chǎn）品（pǐn）工（gōng）藝文件（jiàn）。產品工藝文件是指導生產的第一（yī）手資料。要包

 

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

 

及設備型號（hào）、檢驗（yàn）要（yào）求、包裝規範等。

 

具（jù）體工藝檔的製訂，請參考工藝檔製訂標準。