​五金衝壓模具設計步驟，都（dōu）明白（bái）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（tú）→加工圖→排樣圖（tú）→結構圖→組立圖→模具圖紙

1.2 連續模具排樣圖及結構圖須審核（hé）

1.3 單衝模具排樣（yàng）圖（tú）及（jí）結構（gòu）圖須審核

1.3 模具圖紙須審（shěn）核簽字生效，圖紙規範清晰

2 樣品控製流程

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

二：模具設計

1.模具設計流程（chéng）

（1） 模具設（shè）計流（liú）程圖

（2） 此為模具設計基本流程，一（yī）般情況（kuàng）下，都應遵（zūn）循該流程的步驟來（lái）規劃及實（shí）施設計工作（zuò）。對於某些特殊產品的設計，在此流程基礎上，可以依（yī）實際情況適當變（biàn）更。

2. 產品圖、展開圖（tú）、加工（工序）圖、料（liào）帶圖（tú）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（tí）供。因產品圖均來（lái）自於各個客戶，規範不一，且有圖麵不清晰，標注不完善，尺（chǐ）寸或檢測基準混亂，或者人為疏（shū）忽造成（chéng）的錯誤（wù）。故應以原圖紙為基礎，在忠於原設計的前提下（xià），自行繪製本廠自用的產品圖。對於客（kè）戶圖紙中（zhōng）的工藝問題，及時與客戶的工程師溝通，難（nán）以達（dá）到的工（gōng）藝或結（jié）構要求，可（kě）與對方工程師協（xié）商，通過降低工藝要求、更改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（gèng）改（gǎi），原樣（yàng）保存。客戶提供的樣品，用各種手段準確（què）測（cè）繪出樣品尺寸（cùn），作（zuò）成產品圖。客戶樣品要（yào）妥（tuǒ）善保存。給製的產品圖需（xū）數（shù）據準確，要求明了，尺寸標注完善（shàn），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。加工圖的製訂要注意以下幾個要

點：

A: 產（chǎn）品尺寸的取值分衝孔（kǒng）與落料兩種情況。衝孔尺寸（cùn）是由衝頭決定的，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，產品圖上標有公差的，按圖紙執行，產品圖上（shàng）未注公差的，以客戶慣用的公差為（wéi）準.

公差取值方向（xiàng）參考圖 1-1。 對於衝裁後會變大的尺寸，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（wéi）其上偏差的 2/3。對於孔（kǒng）心距和孔邊距等衝裁後尺（chǐ）寸基（jī）本保持不變（biàn）的，則（zé）按中間公差取值。

C: 考慮產品在成（chéng）型過程中的變形趨勢（shì），針對這些變形情況采取（qǔ）一些預先補（bǔ）救的措施。

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

A: 展開計算原理 板（bǎn）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（jì）不受拉力又不受壓力（lì）的過渡層--中性（xìng）層，中性層在彎曲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展開（kāi）長（zhǎng）度的基準，中性層與板料厚（hòu）度的（de）中間層是不同的（de）概念。中性層位置與變形（xíng）程度（dù）有關，當彎曲半徑較大,折彎角度較（jiào）小時（shí），變形程度較小，中性層位置（zhì）靠近板料厚度的中心處；當彎曲半徑變（biàn）小，折彎角度增大時，變形程度隨之增大，中性層位（wèi）置逐漸向彎曲中心（xīn）的內側移動。中性層（céng）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（yǐ）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）

(1) 根據客戶要求，產品（pǐn）精度（dù），產品的產量，模具壽命，工藝特（tè）性等來決（jué）定采用連續模還（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（jué）定模（mó）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（mì）單工序模具分（fèn）為甲、乙、丙三個等級。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。每一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（háng）排列，斜排列，對頭直排，對頭斜排等。

排樣（yàng）工（gōng）作雖然簡（jiǎn）單，但（dàn）很重要。排（pái）樣的原則有 4 點：

a: 提高材料利用率 材料利用率占到衝件（jiàn）總成本的 60%以上，是一項（xiàng）很重要的經濟指標。衝裁過程中產生的廢料分結構廢料和工藝廢（fèi）料兩種（zhǒng）。排樣時應盡量減（jiǎn）少工藝（yì）廢料，提（tí）高材料利用率。

b: 操作方便、安全，減輕（qīng）工人（rén）勞動強度 對單工序模具而言，材料在衝裁（cái）過中翻動要少，在材料利用率（lǜ）相同或相（xiàng）近的情況下，應盡可能選條料寬、進距（jù）小的排樣方案。

c: 使模具結構簡單，模具壽命較高。

d: 排料應保證衝裁件的質量。這一點將在下一（yī）節詳細（xì）說明。

(1) 精密連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（de）產品。首先要確定製（zhì）品的毛邊麵，製品（pǐn）料紋方向要求，步距，條料（liào）寬度，製品的基準麵，合（hé）理的搭（dā）邊及送料方向。要考慮到衝頭的（de）先後順序（xù），彎曲的先後順序，定位孔及搭邊位置等。

衝裁衝頭的形狀應盡量（liàng）做到以下幾（jǐ）點：

a: 盡（jìn）量避免（miǎn）長方形衝頭（tóu），因為長方形衝頭易跳廢料。

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

c; 衝頭應做（zuò）防脫料結構，並（bìng）考慮（lǜ）到加（jiā）工工藝（yì），盡量利用磨床及線割加工，減少放電（diàn）加工。

d: 兩個衝頭的連接（jiē）處（chù）會有接口，在保證順利衝裁的情況下，盡量減小產品上衝頭接口位置的大小，對某些產品，接口的大小、位置及（jí）形狀，要與客戶商討共同製訂。

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

根據（jù）圖紙及工藝要求，綜合考慮。排樣圖注意以下幾點：

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（tóng）一（yī）步衝出。

b: 若段曲上有衝孔或其它工序（xù），並且這些工序的位置（zhì）精度要（yào）求高，建議段曲後再衝（chōng）孔或其它成形，這（zhè）樣可以避免由於段曲展開不準而影響尺（chǐ）寸。

c: 若製品中（zhōng）有對稱（chēng）彎曲，建（jiàn）議對稱彎曲在同一步成形。可以使受力平衡，若若製品的彎曲邊較長，為了使受力平衡，可以設計成工藝平衡彎曲，彎曲後將工藝彎（wān）曲衝掉。

d: 製品中的拉深或其（qí）它工（gōng）序，在成形時可能對其附近的寸法有影響。可（kě）以將這些工（gōng）序（xù）提前成（chéng）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（biān）的大小與產品（pǐn）的大小（xiǎo）及複雜（zá）程（chéng）度有關係，產品（pǐn）大或彎曲邊較長，搭邊值應大些。

（2）排樣線（xiàn）型、顏色、圖層設定：

料帶層 MATER 層 顏色 8 號灰色 實線

衝孔、切邊、落料、半剪、撕破等為（wéi） 1 層 顏色 1 號紅色 實線

印字、打凸、倒角、壓毛邊等 2 層（céng） 顏色 2 號黃色 實線

折（shé）彎、成形、翻邊（biān）、抽牙等 3 層 顏色 3 號黃（huáng）色 下折內邊為虛線

上折為實線。

標注、說明為 4層 4 號（hào）色（sè） 實線

排樣圖經審核及集體評審，確認無誤後，進入下一工作流程。

3. 模具總（zǒng）圖的（de）繪製

(1) 排樣圖確定後，開（kāi）始繪製模具總（zǒng）圖（tú）。

a: 總圖中圖層的設（shè）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（mó）板)

DIE_P 下模入子

LB (下墊板（bǎn）) LP (下模座)

B2 (下墊塊) B1 (下托（tuō）板)

b: 關於線種、線色的說明：

衝頭、入子外形輪廓線（xiàn） 2 號黃色 線割孔 1號紅色

銑加工輪廓線 40 號棕色

放（fàng）電加工線 40 號棕色 鑽加工 40 號棕色

模板外形 7 號白色（sè）

使用（yòng）的線（xiàn）色應始終保持（chí）一致。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) 精密連續模（mó）具結構的選（xuǎn）用 根據產品精度及生產總量（liàng），確（què）定模具等級。以模具

等（děng）級為依據，選用模具結構。上圖為連續模結構。

(4) 模具（jù）模板標準

☆ 範本長（zhǎng）度超過 500MM 的，需（xū）要分板，兩塊板之間要加連接扣。

☆ 根（gēn）據衝裁產品的（de）料厚及模具長度，適當增加上模座（zuò）板（bǎn）及下模座（zuò）板的厚度

☆ 在脫料板及下模（mó）板（bǎn）進行真空（kōng）熱處（chù）理之後，其中，A 級精度的模具製造，脫料

板及下模板（bǎn）需進行超深處理。B 級精度的模具製（zhì）造，脫料板（bǎn）及下模板需進行

深冷處理。

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

☆ 脫料板及下模板側麵需有安裝模具安全檢測工具的螺孔位置。

☆ 對於大型模具，墊腳的安放（fàng）要考慮到模（mó）具搬運（yùn）的方便性。留叉車位。

☆ 範本小於（yú） 300MM 的模具，外導柱（zhù）選（xuǎn）用直徑 28MM 的。模板尺寸大於 300MM

的模（mó）具，視實際情況選擇（zé）外導柱組件。

☆ 有外導柱的模具（jù），外導（dǎo）柱（zhù）放置時，要考（kǎo）慮（lǜ）到（dào）合（hé）模時的防呆。沒有外導柱的模

具，也要將內（nèi）導柱適當調整位置，避免合模時裝反（fǎn）。

☆ 所有範本上（shàng），需留（liú）工藝加工基準孔。具體為（wéi）粗（cū）加工時，在模板適當位置，精

鉸直徑 6MM 的孔（kǒng），作後（hòu）續加工（gōng）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. 成型工步結（jié）構設計

模具結構及組立圖（tú）畫好後，開始成型工步結構設計。即詳細繪出成型工步（bù）的（de）模具結

構，同（tóng）時驗證成型工步的全理性及可靠性。

(1) 成（chéng）型工步的結構設計首先要考慮產品在（zài）成型之後（hòu）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（miàn）。影響回彈的因素（sù）有材（cái）料的力學性（xìng）能、相對彎

曲半徑、彎曲件角度、彎曲方式、模具間隙（xì）、工件形（xíng）狀及非變形區（qū）的影（yǐng）響等方麵。

各（gè）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（jí）材質不（bú）同，提供下表以（yǐ）做回彈量取值的參考。

根據材質硬度不同（tóng），硬度越大（dà），取值可偏大。

當 R≥5時，回彈角度按下式計算（suàn）

(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（qíng）況下不采用。

5. 衝壓材（cái）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（zhù）:1.初始間隙的最小值,相當於間隙的（de）公稱數值。

初始間隙的最大值,是考慮到凸（tū）模（mó）和凹模的製造（zào）公差所增加的數值。

(3) 標準件的選用

本（běn）廠精密模具所使用的（de）模具標準件由采購部負責采（cǎi）購。設計工程（chéng）師負責出標準件采

購單。標（biāo）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) 模具圖的繪製

a: 總圖及成型工步結（jié）構設計完（wán）成後（hòu），繪製模板圖及模（mó）具零件圖、標準件圖。

b: 模具圖的繪製須嚴格遵守圖層和線型（xíng），線色的（de）規定執行。

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

及其他技（jì）術要求。

d: 零件圖上須仔細標明（míng）零件材料、零件尺寸、零件件（jiàn）數、零件熱處理工藝及要求（qiú）硬（yìng）

度、零件加（jiā）工工藝方法等信息。

e: 模具外購零件（jiàn）屬標準件的，按標（biāo）準（zhǔn）件型號（hào）寫采購申請單，如不屬標準（zhǔn）件，則詳細出

具零（líng）件圖，提供給供貨方。

f: 所有圖紙要求圖麵清晰，尺寸明了，表達準確，排列整齊（qí）

g: 模具圖紙使用統一的圖框。

模（mó）具圖紙（zhǐ）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: 一套完整的模具圖紙包括（kuò）模板圖、零件圖（tú）、標準件圖、排料圖、組立示意圖、裝

配示（shì）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具標準件訂料單隨模具（jù）圖紙下發或提前下發。

三．模具製（zhì）程的控製

1. 模具製造（zào）過程（chéng）的跟進（jìn）

模（mó）具圖紙下發到模（mó）具製造部門後，設計人員應隨（suí）時跟進模具製造進度。及時了解加工過（guò）程中（zhōng）出現（xiàn）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（tū）、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（xiàng）互之間的接合麵密合

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: 衝模所有活動部分的移動應平穩，無滯止現象，滑塊、楔塊在固（gù）定滑動麵上移動（dòng）時，其最小（xiǎo）接觸麵積不少於其麵積的四（sì）分之二。

e: 各緊固用的螺釘（dìng）、銷釘不得鬆動，並保（bǎo）證螺釘和銷釘（dìng）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: 各卸料螺釘及頂杆的長度應保持一致

h: 凸模的垂直度必須在凸、凹模間隙值允許的（de）範圍內

j: 衝模的裝配必（bì）須符合模具裝配圖及技術條件的規定

四（sì）．產品工藝文件的製訂

模具製造完成後，製訂產品工（gōng）藝文（wén）件。產（chǎn）品（pǐn）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、材料尺寸、生產（chǎn）輔助材料、生產工序、產品毛重、生產設（shè）備

及設（shè）備型號、檢驗要求、包裝規範（fàn）等。

具體工藝檔的製訂，請參考工藝檔（dàng）製訂標準。