五金衝（chōng）壓模具設計步驟，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（jiā）工圖→排樣圖→結構（gòu）圖→組立圖→模具圖紙

 

1.2 連續（xù）模（mó）具排樣圖及結構圖須審核

 

1.3 單衝模具排樣圖（tú）及結構圖須審核

 

1.3 模具圖紙須（xū）審核簽字生效，圖紙（zhǐ）規範清晰

 

2 樣品控製流程

 

現場提供樣品→自（zì）檢→品管部檢測→檢測報（bào）告→檢測報（bào）告確認→工程部→客戶

 

二：模具設（shè）計

 

1.模具設計流程

 

（1） 模具設計（jì）流程圖

 

（2） 此為模具設計基本流程，一般情況下，都應遵循該流程（chéng）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（yǐ）依實際情況（kuàng）適當變更。

 

2. 產品圖、展開圖、加工（工序）圖、料帶圖的繪製規範

 

（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）來自於各個客戶，規範不一（yī），且有圖麵不清晰，標注不完善，尺寸或檢測基準混亂，或者人為疏忽造成的錯誤。故應以原圖紙為基（jī）礎，在忠（zhōng）於原設計（jì）的前提下，自行繪製本廠自用的產品（pǐn）圖。對於客戶圖紙中的工藝問題，及時與客戶的工程師溝通，難以達到的工（gōng）藝或結構要求，可與對方工程師（shī）協商，通過降低工藝要求、更（gèng）改（gǎi）產品結構或者增加（jiā）工藝輔助手段的方法來（lái）解決。對客戶（hù）原圖紙不（bú）得更改，原樣保存。客戶提（tí）供的樣品，用各種手段準確測繪出樣品尺寸，作成產品圖。客戶樣（yàng）品（pǐn）要妥善保存。給製的產（chǎn）品圖需數據準確，要（yào）求明了，尺寸標注完善，公（gōng）差合理，便於檢測。

 

（2） 加工圖 產品圖確認後，開始製訂加工圖。加工圖的製訂要注意以下幾個要

 

點：

 

A: 產品尺寸的（de）取值分衝孔（kǒng）與落料兩種情況。衝孔尺寸是由衝頭決定的（de），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（zhǔ），產品圖（tú）上標有公差的，按圖紙執行，產品（pǐn）圖上未注公差的，以（yǐ）客戶慣用的公差為準.

 

公差取值方（fāng）向參考圖 1-1。 對於衝裁後會變大的尺寸，加工（gōng）圖尺（chǐ）寸為其下偏差的 2/3，對於衝裁後會變小的尺寸，加工圖尺寸為其上偏差的 2/3。對於孔心距和孔（kǒng）邊距等（děng）衝裁後尺寸基（jī）本（běn）保持不變（biàn）的，則按中（zhōng）間公差取（qǔ）值（zhí）。

 

C: 考慮產品在（zài）成型過程（chéng）中的變形趨勢，針（zhēn）對這些變形情況采（cǎi）取一些預先補救的措施。

 

（3） 展開圖 展開圖依據（jù）加工圖，對各段彎曲長度按（àn）順（shùn）序標明，以便於檢查。

 

A: 展開計算原理 板料在彎曲過程中外層受到拉應力，內（nèi）層受到壓應力，從拉到壓之間有（yǒu）一既不受拉力又不受壓力的過渡層--中性層，中性層在彎（wān）曲過程中的長（zhǎng）度和彎（wān）曲前一樣，保持不變，所以中性層是（shì）計算彎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。中性層位置與變（biàn）形程度有關（guān），當彎曲半（bàn）徑較大,折彎角度較小時，變形程度較小，中性層位置靠近板料厚度的中心處；當彎曲半徑變小，折彎角度增大時，變形程度隨之增大，中性層位置逐漸向（xiàng）彎曲中心的內側移動。中性層到板料內側的（de）距離用λ表示（shì）.

 

B: 展開計算方法（fǎ） 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（liào）長度不變為展開原則。

 

R 中＝R 內+Kt

 

（4） 料帶圖（工（gōng）序圖、排樣圖）

 

(1) 根據客戶要求，產品精度，產品（pǐn）的產量（liàng），模具壽（shòu）命，工（gōng）藝特性等來決定采用連續模還是單工序模。

 

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

 

(1) 衝裁（cái）件在條料上的布置方法稱為（wéi）排樣。每（měi）一（yī）個工件都會有多種的排樣方案。

 

排樣方式有直排，單行排列，多行排列，斜排列，對頭直排，對頭斜排（pái）等。

 

排樣工作雖然簡單，但（dàn）很重要。排樣的（de）原則有 4 點：

 

a: 提高材料利（lì）用（yòng）率 材料利用率（lǜ）占到衝件總成本的 60%以上，是一項很（hěn）重要的經（jīng）濟指標。衝裁過程中（zhōng）產生的廢料分（fèn）結構廢料和工（gōng）藝廢料兩種。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，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（yòng）率相同（tóng）或相近的情況下，應盡可能選條料寬、進（jìn）距小的排樣方案。

 

c: 使模（mó）具（jù）結構簡單，模具壽命較高。

 

d: 排料應（yīng）保證（zhèng）衝裁（cái）件的質量。這一點將在下一節詳細說明。

 

(1) 精密連續模具在確定排樣圖之前（qián），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（pǐn）。首先要確定製品的毛邊麵，製（zhì）品料紋方向要求，步距，條（tiáo）料寬度，製品的（de）基準麵，合理的搭邊及送（sòng）料方向。要考慮到（dào）衝頭的先後順序，彎曲的先後順序（xù），定位孔及（jí）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（bì）免長方形衝頭，因為長方形衝頭易跳廢料。

 

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

 

c; 衝頭應（yīng）做防脫料結構，並考慮到加工（gōng）工藝，盡量利用磨床及線割加工（gōng），減少放電加工。

 

d: 兩個衝頭的（de）連（lián）接處會有接（jiē）口，在保證順利衝裁的情況下，盡量減小產（chǎn）品上（shàng）衝頭接口位置的大小，對某些產（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（zhōng）的衝頭及成形（xíng）工序分布於模具中的適當位置，即為排（pái）樣圖（tú）。

 

根據圖紙及工藝要求，綜（zōng）合考慮。排樣圖注（zhù）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步（bù）衝出。

 

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

 

c: 若（ruò）製品中有對稱彎曲，建議對稱彎曲在同一步成形。可（kě）以使受力平衡，若若製品的彎（wān）曲邊較長，為了使受（shòu）力平衡，可（kě）以設計（jì）成工藝平衡彎曲（qǔ），彎曲後將工藝彎（wān）曲衝掉（diào）。

 

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

 

搭邊是指（zhǐ）相（xiàng）鄰衝裁件間的餘料，或衝裁件到條料邊間的餘料。搭邊的大小與產品的大小（xiǎo）及複雜程度有關係（xì），產品大或彎（wān）曲邊較長，搭邊值應大些。

 

（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、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）、倒角、壓毛邊等 2 層 顏色 2 號黃色 實線（xiàn）

 

折彎、成形、翻邊、抽牙（yá）等（děng） 3 層（céng） 顏色 3 號黃色 下（xià）折內邊為虛線

 

上折為實線。

 

標注、說明為 4層 4 號色 實線

 

排樣圖經（jīng）審核及集體評審，確認無誤（wù）後，進入（rù）下一工作流程。

 

3. 模具（jù）總圖的繪製

 

(1) 排樣圖確定後，開（kāi）始繪製模具總圖。

 

a: 總圖中圖層的設定：

 

MATER 排樣（yàng）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)

 

PS_P 脫板入子 DIE (下模板)

 

DIE_P 下模入子

 

LB (下（xià）墊板) LP (下（xià）模座)

 

B2 (下墊塊) B1 (下托板)

 

b: 關於線種、線色的說（shuō）明：

 

衝頭、入子外形（xíng）輪廓（kuò）線 2 號黃色 線割孔 1號（hào）紅色

 

銑加工輪廓線 40 號棕色

 

放（fàng）電加（jiā）工線 40 號（hào）棕色 鑽加工 40 號棕色

 

模板外形 7 號白色

 

使用的線色應始（shǐ）終保持一致。可見（jiàn）部分的圖線為實線，不可見部分用虛線。

 

(2) 模具結（jié）構圖

 

(3) 精密連續模具結構的選用 根據產品精（jīng）度（dù）及（jí）生產總量，確定模具等級。以（yǐ）模具

 

等級為依據，選用模具結構。上圖為連續模結（jié）構。

 

(4) 模具模板標準

 

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

 

☆ 根據（jù）衝裁產（chǎn）品的料厚及模具長度，適當增加上模座板及下模（mó）座板的（de）厚度

 

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

 

板及下模板（bǎn）需進行（háng）超深處理（lǐ）。B 級精度的（de）模具製造，脫料板及（jí）下模板需進行（háng）

 

深冷處理。

 

☆ 上、下模座板上需加攻吊環（huán）螺絲孔（kǒng），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工（gōng）具的螺孔（kǒng）位置（zhì）。

 

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

 

☆ 範本小於 300MM 的模具，外導柱選用直徑（jìng） 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（zhù）的模具，外（wài）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（zhù）適當調整位置，避免合模時裝（zhuāng）反。

 

☆ 所有範本上，需留工藝加工基準孔。具（jù）體為粗加工時，在模板適當位置，精（jīng）

 

鉸直徑 6MM 的孔，作後續加工（gōng）定位基準用。

 

☆ 模板（bǎn）固定螺絲釘的大小及數量的確定。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。即詳細繪出成型工步的模（mó）具結

 

構，同時（shí）驗證成型工步的全理（lǐ）性及可靠性。

 

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

 

半徑增大和彎曲件角度增大（dà）兩個（gè）方麵（miàn）。影響回彈的因素有（yǒu）材料的力學性能、相對彎

 

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

 

各因（yīn）素在彎曲時會相互影響。

 

回彈的計算方（fāng）法如（rú）下：

 

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

 

根據材（cái）質硬度不同，硬度越大，取（qǔ）值可偏大。

 

當（dāng） R≥5時，回彈角度按下式計算

 

(2) 常用彎曲成形工步結構設計

 

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（cái）料的牌號及基本數據

 

注:1.初始間隙的（de）最小值,相當於間隙的公稱數值。

 

初始間隙的最大值,是考慮到凸模和凹模的製造公（gōng）差所增加的數值。

 

(3) 標準件的選用

 

本廠精密模具所使用的模具標準件由采購部（bù）負責采購（gòu）。設（shè）計（jì）工程師（shī）負責出標準件（jiàn）采（cǎi）

 

購單。標（biāo）準件使用型號參考盤起公司的標（biāo）準件型號。

 

5. 模具圖的繪製及發放規範

 

(1) 模（mó）具圖的繪製

 

a: 總圖及成型工（gōng）步結構（gòu）設計完成後，繪製模板圖及模具零件圖、標準件圖。

 

b: 模具圖的繪製須嚴格遵守圖（tú）層和線型，線色的規定執行。

 

c: 模板圖上須（xū）仔細標明模板材（cái）料，模板厚度、熱處理工藝及要求（qiú）硬度、模板（bǎn）精度要（yào）求

 

及其他技（jì）術要求。

 

d: 零件圖上須仔細（xì）標明零件材料、零件（jiàn）尺寸、零件件數、零件熱處理工藝及（jí）要求硬

 

度、零件加工（gōng）工藝方法等信息。

 

e: 模具外購零件屬標準件（jiàn）的，按標準件型（xíng）號寫采購申請單，如不（bú）屬標準件，則詳細出

 

具零件圖，提供給供貨方。

 

f: 所有圖紙要（yào）求圖麵（miàn）清晰，尺寸（cùn）明了（le），表達準確，排（pái）列整齊（qí）

 

g: 模具圖紙使（shǐ）用統一的圖框。

 

模具圖（tú）紙的發放規範

 

a: 所有的模具圖紙經上級審核（hé）簽字後（hòu）方可下發。

 

b: 一套完整（zhěng）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（shì）意圖、產品圖，一般（bān）情況下，整套圖紙一（yī）起下發。如模具製（zhì）造周期短，可先下

 

發範本圖。模具材料訂料單及模具標準件（jiàn）訂料單隨模具圖紙下發或提前下發。

 

三．模具製（zhì）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（zào）部門後，設計人員應隨時跟進（jìn）模具製造（zào）進度。及時了（le）解加工過程中出現的各種情況，發現問題，及時協同製造部（bù）門解決（jué）。

 

2. 模具裝（zhuāng）配（pèi）技術（shù）要求

 

a: 裝配時應保證凸、凹模這間（jiān）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（jiàn）相互之間（jiān）的接合麵密合

 

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

 

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

 

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

 

f: 各卸料（liào）螺釘沉孔（kǒng）深（shēn）度應保持（chí）一致

 

g: 各卸料螺釘及頂杆的長度應保持一致

 

h: 凸模的（de）垂直度必須在（zài）凸、凹模間隙值允許的範圍（wéi）內

 

j: 衝模的裝配必（bì）須（xū）符合（hé）模具裝配圖及技術條件的規定

 

四．產品工藝文件的製訂

 

模具製造完成後，製訂產品工藝文件。產品工藝文件是指導生產的第一手資料。要包

 

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

 

及設備型號、檢驗要求、包裝規（guī）範等（děng）。

 

具體（tǐ）工藝檔的製訂，請參考工藝檔製訂標準。