​五金衝壓模具設計步驟，都明白嗎？

一：產品（pǐn）導入

1 精密模具衝壓常規產品導入流（liú）程

1.1產品（pǐn）圖→加工圖→排樣圖→結構圖→組立圖（tú）→模具圖（tú）紙（zhǐ）

1.2 連續模具排樣圖及結構圖須審核

1.3 單衝模具排樣圖及結構圖須審核

1.3 模具圖紙須審核簽字生效，圖紙規範清晰

2 樣品控製（zhì）流程

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

二：模具設計

1.模（mó）具（jù）設計流程

（1） 模具設計流程（chéng）圖

（2） 此為模具設計基本（běn）流程，一般情況下，都（dōu）應遵循該流程的步驟來規（guī）劃及實施設計工作。對於（yú）某些特殊產品的設（shè）計，在此流程（chéng）基礎上（shàng），可以依實際情況適當變更。

2. 產品（pǐn）圖、展開圖、加工（工序）圖、料（liào）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。因產品圖均來自於各個客戶，規範不一，且有（yǒu）圖麵不清（qīng）晰，標注不完善，尺（chǐ）寸或檢測基（jī）準混亂，或者人為疏忽造成的錯誤。故應以原圖紙為基礎，在忠於原設（shè）計的前提下，自行繪製本廠自用的產品圖。對於客戶圖紙中的工藝問（wèn）題，及時與客戶的工程師（shī）溝通，難以達到的工藝或結構要求，可與（yǔ）對方工程師協商，通過（guò）降（jiàng）低工藝要求（qiú）、更改產品結構或者增加工藝輔助手段的方法（fǎ）來解決。對客戶原圖紙不得更改，原樣（yàng）保存。客戶提供（gòng）的樣品，用各（gè）種手段準確測繪出樣（yàng）品（pǐn）尺（chǐ）寸，作成產品圖。客戶樣品要（yào）妥善保存。給製的產品圖需數（shù）據（jù）準確，要求明了，尺寸標注完善，公差合理，便於檢測。

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

點：

A: 產品尺寸的取值分衝孔與落料兩種情況。衝孔尺（chǐ）寸是（shì）由衝頭決定的，落料尺寸是由凹模決定的。

B: 產品公（gōng）差的取值以產品圖為主，產品圖上標有公差的，按（àn）圖紙執行，產（chǎn）品圖上未（wèi）注（zhù）公差的，以客戶慣用的公差為準.

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

C: 考慮產品在成型過（guò）程（chéng）中的（de）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（jiā）工圖，對各段彎曲長度按順序（xù）標明，以便於檢查。

A: 展（zhǎn）開計（jì）算原理 板料在彎曲過程中外層受到拉應力，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（yā）力的過渡層--中性層，中性層在（zài）彎曲過程（chéng）中的長度和彎曲前一（yī）樣，保持不變，所（suǒ）以中性層（céng）是計算彎曲件展開長度的基準，中性層與板料（liào）厚度的中間層是不同的概念。中性層位置與變形程度（dù）有關，當（dāng）彎曲半徑較大,折彎角度較小時，變形程度較小，中性層（céng）位置靠近板料（liào）厚度的中（zhōng）心處；當彎曲半徑（jìng）變小，折彎角度增大時，變（biàn）形程度隨之增大，中性層位置逐漸向彎曲中心的內側移動。中性層到板料（liào）內側的距離用（yòng）λ表示.

B: 展開計算方（fāng）法 基本公式： 產品展開長度＝料內（nèi）+料內（nèi）+補償量（liàng）

a: R 角展開 以中性層材（cái）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，產品精度，產品的產量，模具壽命，工藝特性等來決定采用連（lián）續模還是單工序模。

(1) 根據產品要求精度（dù）、模具生產總量、模具生產速度等決定模具精度等級的劃分。精密連續模具分（fèn） A、B、C、D 四（sì）個等級，精密單工序模具分為甲、乙（yǐ）、丙三個等級。等級劃分標準見下表：

(1) 衝裁件在條料（liào）上的布置方法（fǎ）稱為排樣。每（měi）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，多行排列，斜排列，對頭直排，對頭斜排等（děng）。

排樣工作雖然簡（jiǎn）單，但很重要。排樣的原則有 4 點：

a: 提高材料利用率 材料利用率（lǜ）占到衝件總成本的 60%以（yǐ）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料（liào）兩種。排樣時應盡（jìn）量減少工藝廢料（liào），提高材料利用率。

b: 操（cāo）作方便、安全，減輕工人勞動強度 對單（dān）工序模具而言，材料在衝裁過中翻動要少，在材料利用率相同或（huò）相（xiàng）近的（de）情（qíng）況下，應盡可能選條料寬（kuān）、進距小的排樣方案。

c: 使模（mó）具結構（gòu）簡單，模（mó）具（jù）壽命較高。

d: 排料應保證衝裁件的質（zhì）量。這一點將在下（xià）一節詳細說（shuō）明。

(1) 精密連續模具在確定排（pái）樣圖之（zhī）前，先做衝裁衝頭迭加圖。做此圖的（de）目的是保證（zhèng）將所有的廢料都衝完，獲（huò）得完整（zhěng）的產品。首先要確（què）定製品的毛（máo）邊麵，製品料紋方向要（yào）求，步距，條料（liào）寬度，製品的基準麵（miàn），合理（lǐ）的搭邊及送（sòng）料方向。要考（kǎo）慮到衝（chōng）頭的先後順（shùn）序，彎曲的先後順序，定位孔及搭邊位置等。

衝裁衝頭（tóu）的形狀應盡量做到以下（xià）幾點：

a: 盡（jìn）量避免（miǎn）長方形衝頭，因為長方形衝頭易跳廢料。

b: 衝頭應避免過長的懸（xuán）臂與狹槽。因為懸臂會影響衝頭的強（qiáng）度。狹槽會（huì）影響到（dào）凹（āo）模的強度。衝（chōng）頭盡量避免尖角。

c; 衝頭應（yīng）做防脫料結構，並考慮到加工工藝（yì），盡量利用磨床及線（xiàn）割加（jiā）工，減少放電（diàn）加工。

d: 兩個衝頭（tóu）的連接處會有接口，在（zài）保證順利衝裁的情況下，盡量減小產品上衝頭接（jiē）口位置的（de）大小（xiǎo），對某些產品，接口的大小、位（wèi）置及形狀，要與客戶商討共同製訂。

(1) 將衝頭（tóu）迭（dié）加圖中的衝頭及成形工（gōng）序（xù）分布於模具中的適當位置，即為排樣圖。

根據圖紙（zhǐ）及工藝要求，綜（zōng）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中心線位置的孔要在同一步衝出（chū）。

b: 若段曲（qǔ）上（shàng）有衝孔或其它工序，並且（qiě）這些工序的位置精度要求高，建議段曲（qǔ）後再衝孔（kǒng）或其它（tā）成形，這樣可以避免由（yóu）於段曲展開不準而影響尺寸（cùn）。

c: 若製品（pǐn）中有對稱彎曲，建議對稱彎曲在同一步成形。可以使受力平衡（héng），若若製品的彎曲邊較長，為了（le）使受力平衡，可以設計成工藝平衡彎曲，彎曲後將工藝彎曲衝掉。

d: 製品中的拉深或（huò）其它工序，在成形（xíng）時可能對其附近（jìn）的寸法有影響。可以（yǐ）將這些（xiē）工序提前成形。

搭邊是指相鄰衝裁件間的（de）餘料，或衝裁件到條料（liào）邊間的餘料。搭邊的大小與產品的大小及複雜程度有（yǒu）關係（xì），產（chǎn）品大或彎曲邊較長，搭邊值應大些。

（2）排樣線型、顏（yán）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 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（chéng）形、翻邊、抽牙等 3 層 顏色 3 號黃色 下折內邊為虛線（xiàn）

上折為實線。

標注、說明為 4層（céng） 4 號色 實線

排樣圖經審（shěn）核及集體評審，確認無誤後，進入下一工作流（liú）程（chéng）。

3. 模具總圖的繪製

(1) 排樣圖確定後，開始繪製模具總圖。

a: 總（zǒng）圖（tú）中圖層的設定：

MATER 排樣圖 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（tuō）板入子 DIE (下模（mó）板)

DIE_P 下模入子

LB (下墊板) LP (下模座)

B2 (下墊塊) B1 (下托板)

b: 關於線種（zhǒng）、線色（sè）的說明：

衝頭、入子外形（xíng）輪（lún）廓（kuò）線 2 號黃色 線割孔 1號紅色

銑加工輪廓線 40 號棕色

放電加工（gōng）線 40 號棕色 鑽加（jiā）工 40 號棕色

模板外形 7 號白色

使用的線色應始終保持一致。可見部分的圖線為實線，不可見部分（fèn）用（yòng）虛（xū）線。

(2) 模具結（jié）構圖

(3) 精密連續模具（jù）結構（gòu）的選用 根據產品精度及生產總量，確定模具等級。以模具（jù）

等級為依據，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 500MM 的，需要分板，兩塊板之間要加連接扣。

☆ 根（gēn）據衝（chōng）裁產品的料厚及模具長（zhǎng）度，適當（dāng）增（zēng）加上模座板及下模座（zuò）板的厚度

☆ 在脫料板（bǎn）及下模（mó）板進行真空熱處（chù）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（chù）理。B 級精度的模具製（zhì）造，脫料板及下模板需進行

深冷處理。

☆ 上、下模座板上需加攻吊環螺絲（sī）孔，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具的（de）螺孔（kǒng）位置。

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

☆ 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（shí）際情況選擇（zé）外導柱組件。

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

具，也要將內導柱適當調整位置，避免合模時裝（zhuāng）反。

☆ 所有範本（běn）上，需留工藝加工基準孔。具體為粗加工（gōng）時，在模（mó）板（bǎn）適當位（wèi）置，精

鉸直徑 6MM 的孔，作後續加工定位（wèi）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（chéng）型工步結構設計

模具結構及組立（lì）圖畫好後，開始成型工步結構設計。即詳細繪出成型工步（bù）的模具結

構，同時（shí）驗（yàn）證成（chéng）型工步的全理性及可靠（kào）性。

(1) 成型工步的結構（gòu）設計（jì）首先（xiān）要考（kǎo）慮產品在成型之（zhī）後的回彈。回彈的（de）表現形（xíng）式有彎曲

半徑（jìng）增大（dà）和彎曲件角度增大兩個方麵。影響回彈（dàn）的因（yīn）素有材料的力學性（xìng）能、相對彎

曲半徑（jìng）、彎曲件角度、彎曲方式、模具（jù）間隙（xì）、工（gōng）件形狀及非變形區的影響等方麵。

各因素（sù）在彎曲（qǔ）時會相互影響。

回彈的計算方（fāng）法如下：

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

根據材質硬度不同，硬度越大，取值可偏大。

當 R≥5時，回彈角度按下式計算

(2) 常用彎曲成形工步（bù）結構設（shè）計

以上方案（àn）右（yòu）圖為參考方案，一般情況下（xià）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（pái）號及（jí）基本（běn）數據

注:1.初始間隙的最小值,相當於間隙的公稱（chēng）數值。

初始間隙的最大（dà）值,是考慮到凸模和（hé）凹（āo）模的製造公差所增加（jiā）的數值。

(3) 標準件的選用

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

購（gòu）單。標準件使用型（xíng）號參考盤起公司的標準件（jiàn）型號。

5. 模具圖的繪製及發放規範（fàn）

(1) 模具圖的繪製

a: 總圖及（jí）成型工步結構設計完成後，繪製模板圖及模（mó）具零（líng）件（jiàn）圖、標準件圖。

b: 模具圖的繪製須（xū）嚴格遵守圖層和線型，線色的規定執行。

c: 模（mó）板圖上須仔細標（biāo）明模板材料，模板厚度、熱處（chù）理工藝及（jí）要求硬度、模板精度要求

及其他技術要求。

d: 零件圖上須仔細標明零件材料（liào）、零件尺寸、零件件（jiàn）數、零件熱處理工藝及要求硬

度、零件加工工（gōng）藝方法等信（xìn）息。

e: 模具外（wài）購零件屬標準件的，按標準件型號寫采購申（shēn）請單，如不屬（shǔ）標準件，則詳細（xì）出

具零件（jiàn）圖，提（tí）供給（gěi）供貨方。

f: 所（suǒ）有圖紙要求圖麵清晰，尺寸明了，表達準確，排列整齊

g: 模具圖紙（zhǐ）使用統（tǒng）一的圖框。

模具圖紙的發放規範

a: 所有的（de）模具圖紙經（jīng）上（shàng）級（jí）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（jiàn）圖、標準件圖、排料圖、組立示意圖、裝

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

發範本圖（tú）。模（mó）具材料訂料單及模具標準件（jiàn）訂料單隨模具（jù）圖紙下（xià）發或提（tí）前下發。

三．模具製程的控製

1. 模（mó）具製造過程的跟進

模具（jù）圖紙下發到（dào）模具製（zhì）造部門後，設計人員應隨時跟進（jìn）模具製造進度。及（jí）時了解加工過程中出現（xiàn）的各種情況，發現（xiàn）問（wèn）題，及時協同製造部門解決。

2. 模具裝配技（jì）術要求

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（jì）要求

b: 鑲件（jiàn）與範本及鑲件相互之間的接合麵密（mì）合

c: 落料、衝孔的凹模刀口高度，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（yīng）平穩，無滯止（zhǐ）現象，滑塊、楔塊在（zài）固定滑動麵上移（yí）動時，其最（zuì）小接觸麵積不少於其麵積的四分之二。

e: 各緊（jǐn）固用（yòng）的螺釘、銷釘不得鬆動，並保證螺（luó）釘和銷釘的端麵不突（tū）出上（shàng）下（xià）模平麵

f: 各卸料螺釘沉孔深度應保持一致

g: 各卸料螺釘及頂杆的（de）長度應保（bǎo）持一致

h: 凸模的垂直度必須在凸、凹模間隙值允許的範圍內

j: 衝模的裝配必須符合模具裝配圖（tú）及技術條件的規定

四．產品工藝文件的製訂

模（mó）具製造完成後，製訂產品（pǐn）工藝文（wén）件。產品工藝文件是指導生產的第（dì）一手資料。要包

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

及設備型號、檢驗要求、包裝規範（fàn）等。

具體工藝檔的製訂，請參考工藝檔製（zhì）訂標準。