​五金衝壓模具設計步驟（zhòu），都明白嗎？

一：產品導入

1 精密模具衝（chōng）壓常規（guī）產品導（dǎo）入流程

1.1產品圖→加工圖→排樣圖（tú）→結構圖→組立圖（tú）→模具圖紙

1.2 連續模具排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 模具圖紙須審核簽字生（shēng）效，圖紙規範（fàn）清晰

2 樣品控製流程

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

二：模具設計

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（bān）情（qíng）況下，都應遵循該流程的步（bù）驟來規劃及（jí）實施設計工作。對於某些特（tè）殊產品的設計，在此流程基礎上，可以依實際情況適當變更（gèng）。

2. 產品圖、展開圖、加工（工序）圖、料帶圖的繪製規（guī）範

（1） 產品圖 開模用的產品圖或產品（樣品（pǐn））由客戶及文控中心提供。因產品圖均來自於各個客戶，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（zhě）人為疏忽造成的錯誤。故應以原（yuán）圖紙為基礎（chǔ），在忠於原設計的前提下，自行（háng）繪製本廠自用的產品圖。對於客戶圖紙中的工藝問題，及時與客戶的工程師溝通，難以達到的工藝或結構要求（qiú），可與對方工程師協商，通過降低（dī）工藝要求（qiú）、更（gèng）改產品結構或者增加工藝輔（fǔ）助手段的方法來解決。對客戶原圖紙不得（dé）更改，原樣保存。客戶（hù）提供的（de）樣品，用各種手段（duàn）準確測繪出樣品尺寸，作成產（chǎn）品圖。客（kè）戶樣品（pǐn）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，公差（chà）合理，便於檢（jiǎn）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（gè）要

點：

A: 產（chǎn）品尺寸（cùn）的取值分衝孔與落料（liào）兩種情況。衝（chōng）孔尺寸是由衝頭決定（dìng）的，落（luò）料尺寸是由凹模決定的。

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

公差（chà）取值方向參考圖 1-1。 對於衝裁後會變大的尺（chǐ）寸，加工（gōng）圖尺寸為（wéi）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 2/3。對（duì）於孔（kǒng）心距和孔邊距等衝裁後尺寸基本保持不變的，則按中（zhōng）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（kuàng）采取一些預先（xiān）補救的措施。

（3） 展開（kāi）圖 展開圖依據加工圖，對各（gè）段彎曲長度按順序標明，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，內層受到壓應力，從拉到壓之間有（yǒu）一既不受拉力又不（bú）受壓力的過渡層（céng）--中性層，中性層在彎曲過程（chéng）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度（dù）的基準（zhǔn），中性層與板料厚度的中間層是不同的概念。中性層位置（zhì）與（yǔ）變形程度有關，當彎曲半徑較大,折彎（wān）角度較小（xiǎo）時，變形程度較小，中性層位置靠近板料厚度的中心處（chù）；當彎曲（qǔ）半徑變小，折彎角度增大時（shí），變形（xíng）程度隨之增大，中性層位置逐漸向彎曲中心的內側移動。中性層到板料內側的距離用λ表示.

B: 展開計（jì）算方法 基本（běn）公式： 產品展開長度＝料內+料內+補（bǔ）償量

a: R 角展（zhǎn）開 以中性層材料長度不變（biàn）為展開原則。

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，產品的產量，模具壽命，工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（dù）、模具生產總量、模具生產速度（dù）等決定模具精度等級的劃分。精密連續模具分 A、B、C、D 四（sì）個等（děng）級，精密單工序模具分為甲、乙、丙（bǐng）三個等級。等級劃分（fèn）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樣方案。

排（pái）樣方式有直排，單（dān）行排列，多行排列，斜排列，對頭直排，對頭斜排等。

排樣工作（zuò）雖然簡單，但很重要。排樣的原則有 4 點：

a: 提高材料利用率（lǜ） 材料利（lì）用率占到衝（chōng）件總成本的 60%以上，是一項很重要的經濟指標。衝裁過程中產生的廢料分結構廢（fèi）料和工藝廢料兩種。排樣時應盡量減少工藝廢料，提高材料（liào）利用率（lǜ）。

b: 操作方便（biàn）、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（lǜ）相同或相近的情況（kuàng）下，應盡可能選（xuǎn）條料寬、進距（jù）小的排樣方案。

c: 使模具結構（gòu）簡單，模具壽（shòu）命較高。

d: 排料應保證衝裁件的質量。這一點將在下一節詳細說明。

(1) 精密連續模（mó）具在確定排樣圖之前，先做衝裁衝頭迭加圖。做此（cǐ）圖的目的是保證將所有的廢（fèi）料都衝完，獲得完整的產品（pǐn）。首先要確定（dìng）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，合理的搭邊及送料方（fāng）向（xiàng）。要考慮（lǜ）到衝頭的先後順序，彎曲的先後順序，定（dìng）位孔及（jí）搭邊位置等。

衝裁衝頭的形狀應盡量做到以下（xià）幾（jǐ）點：

a: 盡量避免長方形衝（chōng）頭，因（yīn）為長方形衝頭易跳廢料。

b: 衝頭應避免過長的懸臂與狹槽（cáo）。因為懸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（miǎn）尖角。

c; 衝頭應做防脫料結構，並考慮（lǜ）到加工工（gōng）藝，盡量利（lì）用磨床及線割加工，減少放電加工。

d: 兩個衝頭（tóu）的連接處會有接（jiē）口，在保證（zhèng）順利衝裁的情況下，盡（jìn）量減小產品上衝頭接（jiē）口（kǒu）位置的（de）大小，對（duì）某些產品，接口的大小、位置及形狀，要與客戶商討共（gòng）同製訂。

(1) 將衝頭迭加圖中的（de）衝頭及成形工（gōng）序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）。排樣圖注意以下幾點：

a: 相（xiàng）對位置公差要求高的孔或決定（dìng）中心線（xiàn）位置的孔要在同一步衝出（chū）。

b: 若段曲上有衝孔或其它工序，並且這些工序的（de）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展開不準而（ér）影響尺寸。

c: 若製品中（zhōng）有對稱彎曲，建議對稱彎曲在同一（yī）步成形。可以使受力平衡，若若製品的彎（wān）曲邊（biān）較長，為了使受力平衡，可以設計成工藝平衡彎（wān）曲，彎曲後將工藝彎曲衝掉。

d: 製品中的拉深或其它工（gōng）序（xù），在成形時可能對其附近的寸法有影（yǐng）響。可以將這（zhè）些工序提前成形（xíng）。

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。搭邊的大小與產品的大小及複雜程度有關（guān）係，產品（pǐn）大或彎曲邊較長，搭（dā）邊值應大（dà）些。

（2）排樣線型、顏色、圖層設定：

料帶層 MATER 層 顏色 8 號灰（huī）色 實線

衝孔、切邊（biān）、落料、半剪、撕破等為 1 層 顏色 1 號紅色 實線

印字、打凸、倒角、壓毛邊等 2 層 顏色 2 號黃色 實線

折彎、成形、翻邊、抽牙等 3 層 顏（yán）色 3 號黃（huáng）色（sè） 下折內邊為虛線

上折為實線。

標注、說明為（wéi） 4層 4 號色 實線

排樣圖經審核及集體評審，確認無誤（wù）後（hòu），進（jìn）入下一工（gōng）作流程。

3. 模具總圖的繪製

(1) 排樣圖確定後（hòu），開始繪製模具總圖。

a: 總圖中圖（tú）層的設定：

MATER 排樣圖 4 標注

UP （上模（mó）座 ） UB （上墊（diàn）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（xià）墊塊) B1 (下托板)

b: 關於線種、線色的說明：

衝頭（tóu）、入子外形輪廓線 2 號黃色 線（xiàn）割孔 1號紅（hóng）色

銑加工輪廓（kuò）線 40 號棕色

放電加工（gōng）線 40 號棕色 鑽加工 40 號棕色

模板外形（xíng） 7 號白色

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

(2) 模具結構圖

(3) 精密連（lián）續（xù）模（mó）具結構的選（xuǎn）用 根據產品精度及（jí）生產總量，確定模具等級。以模具

等級為依據，選用模具結構。上圖（tú）為連續模結構。

(4) 模具（jù）模板（bǎn）標準

☆ 範本長度（dù）超過 500MM 的（de），需要分板，兩塊板（bǎn）之間要加連接扣。

☆ 根據衝裁產品的料厚及模具長度，適當（dāng）增加（jiā）上模座板及下模（mó）座板的厚度

☆ 在脫料板及下模板進行真空熱處理（lǐ）之（zhī）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。B 級精度的模具製造（zào），脫料板及下模板需（xū）進（jìn）行

深冷處理。

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

☆ 脫料板及下模板側麵需有安裝模具（jù）安（ān）全檢測工具的（de）螺孔位置。

☆ 對於大型模具，墊腳的安放要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（yú） 300MM

的模具，視（shì）實際情況選擇外導柱組件。

☆ 有外導柱（zhù）的模具，外導柱放置時，要考慮到合（hé）模時的防呆。沒有外導（dǎo）柱的模

具，也要將內導柱適當調整（zhěng）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，作後（hòu）續加工定位基準用。

☆ 模板固定螺絲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（tú）畫好後，開始成型工步結（jié）構設計。即詳細繪出成（chéng）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) 成型工步的結構設計首（shǒu）先要考慮產品在成（chéng）型之後（hòu）的回彈。回彈的表現形（xíng）式有彎曲

半徑（jìng）增大和彎曲件角（jiǎo）度增大兩（liǎng）個方麵。影響回（huí）彈的因素有材料的力學性能、相對彎

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

各因（yīn）素在彎曲時會相互影響。

回彈的計算方法如下：

當 R≤5 時，根據料厚及材（cái）質不同，提供下表以做回（huí）彈量取（qǔ）值的參考。

根據材質硬度不同，硬度越大，取（qǔ）值可偏（piān）大。

當 R≥5時，回彈（dàn）角度（dù）按下式計算

(2) 常用彎（wān）曲成（chéng）形工步結構設計

以上方案右（yòu）圖（tú）為參考方案（àn），一般（bān）情（qíng）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（hào）及基本數據（jù）

注:1.初（chū）始間隙的最小值,相當於（yú）間隙的公稱數（shù）值。

初始間隙的最大（dà）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

本廠精密模具所使用的模具（jù）標準（zhǔn）件（jiàn）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（sī）的標準件型號。

5. 模具圖的繪製及發放規範

(1) 模具圖（tú）的繪製

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

b: 模具（jù）圖的繪製須嚴格遵守圖層和線型，線色的規定執行。

c: 模板圖上須仔（zǎi）細（xì）標明模板材料，模板厚度、熱處理（lǐ）工藝（yì）及要求（qiú）硬度、模板精度（dù）要求

及其他技術要求。

d: 零件圖（tú）上須仔（zǎi）細標明零（líng）件材料、零件（jiàn）尺寸（cùn）、零件件數、零件熱處理工藝及要求硬

度、零件加工（gōng）工藝方法等信息。

e: 模具外購零件屬標準件的（de），按（àn）標準件型號寫采購（gòu）申請單，如不屬標準件（jiàn），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（qīng）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（yǒu）的模具圖紙經上級審核簽字後方可下發。

b: 一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（shì）意圖、裝

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

發範本圖。模具材料訂料單及模（mó）具標準（zhǔn）件訂（dìng）料單隨模具圖紙（zhǐ）下發或提前下發。

三．模具製程的控製（zhì）

1. 模具製造過程的跟進（jìn）

模具圖紙下發到模具製造部門後，設計人（rén）員應隨時跟進模具（jù）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（shí）協同製造部門解決。

2. 模具裝配技術要求（qiú）

a: 裝配（pèi）時應保證凸、凹模（mó）這間（jiān）的間隙（xì）均勻一致，配合間隙符合設計要求

b: 鑲（xiāng）件與範本及鑲件相互之間（jiān）的接合麵密合

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

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

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（píng）麵

f: 各卸料螺釘（dìng）沉孔深度應（yīng）保持一致

g: 各卸（xiè）料螺釘及頂杆的長度應保持一致

h: 凸模的垂（chuí）直度必須在凸、凹模間隙值允許的範圍內

j: 衝模的裝配必須符合（hé）模（mó）具裝配圖及技術條件的（de）規（guī）定

四．產品工藝文件的（de）製訂

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

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

及設備型號、檢驗要（yào）求、包裝規範等。

具體工藝（yì）檔的製訂，請參（cān）考工藝檔製訂標準。