​五金衝壓模具設計步驟，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→加工圖→排樣圖→結（jié）構圖（tú）→組立圖→模具圖紙

1.2 連續模具（jù）排（pái）樣圖（tú）及結構圖須審核

1.3 單衝模具排樣圖及結（jié）構圖須審核

1.3 模具圖紙須審核簽字生效，圖紙（zhǐ）規範清晰

2 樣品（pǐn）控製流程

現（xiàn）場提供樣品→自檢→品管部檢測→檢測報告→檢測報告確認→工程部→客戶（hù）

二：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（yī）般情況下，都應遵循該流程的步驟來規劃及實施設計（jì）工作。對於某些特殊產品（pǐn）的設計，在此流程基礎上，可以依實際情（qíng）況適當變更。

2. 產品圖、展開（kāi）圖、加工（工序）圖、料帶圖的繪製規範（fàn）

（1） 產品圖 開模用的產品圖或產品（pǐn）（樣品）由客（kè）戶及文控中心提供。因產品圖均來自於各個客戶（hù），規範不一，且有圖麵不清晰，標注不完善（shàn），尺寸或檢測基準混亂，或者人為疏（shū）忽造成的錯誤。故應以原圖紙為基礎（chǔ），在忠於原設計的前提下，自行繪製本（běn）廠自（zì）用的產品圖。對於客（kè）戶圖紙中的（de）工（gōng）藝問題（tí），及時與客戶的工程師溝通，難以（yǐ）達到的工藝或結構要（yào）求，可與對方（fāng）工程師協商，通過降低工藝要求、更改產品（pǐn）結構或者增加工藝輔助手段的方（fāng）法來解（jiě）決。對客戶原圖紙不得更改，原樣保存。客戶提供的（de）樣品，用各種手段準確測繪出樣品尺寸，作成產品圖。客戶樣品要妥善保存。給製的產品圖需數據準確，要求明了，尺寸標（biāo）注完（wán）善，公差合理，便於檢測。

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

點：

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

B: 產品公差的取值以產品圖為主，產品（pǐn）圖上標（biāo）有公差的，按圖紙執行，產（chǎn）品圖上未（wèi）注公差的，以客戶（hù）慣用的公差為準.

公差取值方向參考圖 1-1。 對於衝裁後（hòu）會變（biàn）大的尺寸，加工圖尺寸（cùn）為其下偏差的 2/3，對於衝裁後會變小的尺寸，加工圖（tú）尺寸（cùn）為其上偏差的 2/3。對於孔心距和孔邊距等衝（chōng）裁（cái）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（xíng）過程中的變形趨勢，針對這些變形情況采取一些預（yù）先補救的措施。

（3） 展開圖 展開圖（tú）依（yī）據加工圖（tú），對各段彎（wān）曲長度按順序標明，以便於檢查（chá）。

A: 展開計算原理 板料在彎曲過程中外層受到（dào）拉應力，內層受到（dào）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，中性層在彎曲過程中的長度（dù）和彎曲前一樣，保持不變，所（suǒ）以中（zhōng）性層是計算彎（wān）曲件展開（kāi）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（biàn）形程度（dù）有關，當彎曲半徑較大,折彎角度較小時，變形程度較小，中性層位置靠近板料厚（hòu）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（jiàn）向彎曲中心的內（nèi）側移（yí）動。中（zhōng）性層到（dào）板料（liào）內側的距離用λ表示.

B: 展開計算方法 基本公式： 產品（pǐn）展開長度（dù）＝料內+料內+補償量（liàng）

a: R 角展（zhǎn）開（kāi） 以中性層材料長（zhǎng）度不變為展開原則。

R 中＝R 內+Kt

（4） 料帶圖（工（gōng）序圖、排（pái）樣圖）

(1) 根據客戶（hù）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（yòng）連續模還是單工序模。

(1) 根據（jù）產品要求（qiú）精度、模具生產（chǎn）總量、模具生產速度等（děng）決定模具精度等級的劃分。精密連續模（mó）具分 A、B、C、D 四個等級，精密單工序模具分為甲、乙、丙三個等級（jí）。等級劃（huá）分標準見下表（biǎo）：

(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（yǒu）多（duō）種的排樣（yàng）方案。

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

排樣工作雖（suī）然簡單（dān），但很重要。排樣的原則有 4 點：

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

b: 操作方便、安全，減輕工人勞（láo）動強度 對單工序模具（jù）而言，材料在衝裁過中翻動要少，在材料利用率相同或相近的情況下，應盡可能選條料（liào）寬、進距小（xiǎo）的排樣方案。

c: 使模具結構簡單，模（mó）具壽命較高。

d: 排料應保證衝裁件的質量。這一點將（jiāng）在下一節（jiē）詳細說明。

(1) 精密連（lián）續模具在確定排樣圖之前，先做衝裁衝頭迭加（jiā）圖。做（zuò）此圖的目的是保證將所有的廢料都衝完，獲得完整的產品。首先要確定製品的毛邊麵，製品料紋方向要求，步距，條料寬度，製品的基準麵，合理的搭（dā）邊及送料方向。要考慮（lǜ）到衝頭的先後順序，彎曲的先後順序，定位孔及搭邊位置等（děng）。

衝裁衝頭的形狀應盡（jìn）量做到以下幾點：

a: 盡量避免長方形衝頭，因為長方形衝（chōng）頭易跳廢料。

b: 衝頭應避免過長（zhǎng）的（de）懸臂與狹槽。因為懸臂會影響衝頭的強度（dù）。狹槽會影響（xiǎng）到凹模的強度。衝頭盡量避免尖（jiān）角。

c; 衝頭應做（zuò）防脫料結構，並考慮到加工工藝，盡量利用磨床及線（xiàn）割加工，減（jiǎn）少放電加（jiā）工。

d: 兩個衝頭的連接處會有接（jiē）口，在保證順利衝裁的情況下，盡（jìn）量減小產品（pǐn）上衝頭接口位置的大小，對某些產品，接口的大小、位置及形狀，要與客戶商討（tǎo）共同（tóng）製訂。

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

根據圖紙及工藝要求，綜（zōng）合考（kǎo）慮。排（pái）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（de）孔要在（zài）同一（yī）步衝出。

b: 若段（duàn）曲（qǔ）上有衝孔或其它工序（xù），並且這些工序的位置精（jīng）度要求高，建議段曲後再衝孔或其它成形，這（zhè）樣可以（yǐ）避免由於段曲展開不準而影響尺寸。

c: 若製品（pǐn）中有（yǒu）對稱彎曲（qǔ），建議對稱彎曲在同一步（bù）成形。可以使（shǐ）受（shòu）力平衡，若若（ruò）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（qǔ）後將工藝彎曲衝掉。

d: 製（zhì）品中的拉深或其它工序，在成形時可能對其附近的寸法有影響。可以將這些工序提前成形。

搭邊是指相鄰（lín）衝裁件間的（de）餘料，或衝裁件到條料邊間的餘料。搭（dā）邊的大小與（yǔ）產品的大小及複雜程度有關係，產品大或彎曲邊較長，搭邊值應大（dà）些。

（2）排樣（yàng）線型、顏色、圖層（céng）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（sè） 1 號紅色（sè） 實線

印字、打凸（tū）、倒角、壓毛邊等 2 層 顏色 2 號黃色 實線

折彎、成形、翻邊、抽（chōu）牙等 3 層 顏色 3 號黃（huáng）色 下折（shé）內邊為虛線

上（shàng）折為實線（xiàn）。

標注（zhù）、說明為 4層 4 號色 實線

排樣圖經審核及集體評審，確認無誤後，進入下一（yī）工（gōng）作流程。

3. 模具總圖的繪製

(1) 排樣圖確定（dìng）後，開始繪（huì）製模具總圖。

a: 總圖中圖層的設定：

MATER 排樣（yàng）圖 4 標注

UP （上（shàng）模（mó）座（zuò） ） 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 (下墊（diàn）板) LP (下模座（zuò）)

B2 (下墊（diàn）塊) B1 (下托板（bǎn）)

b: 關於線種、線色的說明：

衝（chōng）頭、入子外形輪廓線 2 號黃（huáng）色 線割孔 1號紅色

銑加工輪廓（kuò）線（xiàn） 40 號棕色

放電加工線 40 號棕色 鑽（zuàn）加工 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（shí）線，不（bú）可見部分用虛線。

(2) 模具結構圖

(3) 精密連續模具結構的選用 根據（jù）產品精度及生（shēng）產總量，確定模（mó）具等（děng）級。以模具

等級為依據，選用模具結構。上圖為連續模結構。

(4) 模具（jù）模板（bǎn）標準（zhǔn）

☆ 範本長度超過 500MM 的，需要分板，兩塊板之間要加連接扣。

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

☆ 在脫料板及下模板進行真（zhēn）空熱處理之（zhī）後，其中，A 級精度的（de）模（mó）具製造，脫料

板及下（xià）模板需進行超（chāo）深處理。B 級精度（dù）的模具製造，脫料板及下模板需進行（háng）

深冷處理。

☆ 上、下模座板上需加攻吊環螺絲（sī）孔，視模（mó）具大小決定（dìng）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）具的螺孔位（wèi）置。

☆ 對於大型模具，墊腳（jiǎo）的安放要考（kǎo）慮到模具搬運的方便性。留叉車位。

☆ 範本小於 300MM 的模具（jù），外導柱選用直徑 28MM 的。模板尺（chǐ）寸（cùn）大於 300MM

的模具，視（shì）實際情況選（xuǎn）擇外導柱組（zǔ）件。

☆ 有外導柱的模具，外導柱放置時，要考（kǎo）慮到（dào）合模時的防呆。沒有外（wài）導柱的模

具，也要將內導柱適當調整位置（zhì），避免合模時裝反。

☆ 所有範本上，需留工藝加工基（jī）準孔。具體為粗加（jiā）工時（shí），在模板適當位置（zhì），精

鉸直（zhí）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（cān）照下表：

4. 成型工步結構設計

模具結構及組（zǔ）立圖畫好後，開始成型（xíng）工步結構設計（jì）。即詳細繪（huì）出（chū）成型工步的（de）模具結

構，同時驗證成型工步的全理性及可靠性。

(1) 成型工步的結構（gòu）設計首先要考慮產品在成型之後的回彈。回彈的表現形式（shì）有彎曲

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

曲半徑、彎曲件（jiàn）角度、彎曲方式、模具間隙（xì）、工件形狀及非（fēi）變形區（qū）的影響等方麵。

各因素在彎曲時會相互影響。

回彈的（de）計算方法如下：

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

根據材質硬度不同，硬度越大，取值可偏大（dà）。

當 R≥5時，回彈角度按下式（shì）計算

(2) 常用（yòng）彎（wān）曲成（chéng）形工步結構設計

以上（shàng）方案右圖為參考（kǎo）方案，一般情況下不采用。

5. 衝壓（yā）材料及模具標準件

(1) 以下為常用金屬材料的牌（pái）號及基本數據

注:1.初始間隙的最小值,相當於間（jiān）隙的公稱數（shù）值。

初始間隙的最大值,是考（kǎo）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（jù）所（suǒ）使用的模具標準件由采購部負責采購。設計工（gōng）程師負責出標準件采

購單。標準（zhǔn）件（jiàn）使用（yòng）型號參考盤起公司的標準件型號。

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（mó）板圖及（jí）模具零件圖、標準件圖（tú）。

b: 模具圖的繪製須嚴格遵守圖層和線型，線色的規定執行。

c: 模板（bǎn）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

及其他技術要求。

d: 零件圖上須仔細標明零（líng）件材料、零件尺寸、零件件數、零件熱處理工藝（yì）及要求硬

度、零件加工工藝方法等信息。

e: 模具外購零（líng）件屬標準件的（de），按標準件型號寫采購申請單，如不屬（shǔ）標準件，則詳細出

具零件圖，提供給供貨方（fāng）。

f: 所有圖紙要求圖麵清晰，尺寸明了，表達準確，排列（liè）整齊

g: 模具圖紙使用統一（yī）的圖框。

模具圖紙的發放規範

a: 所有的模（mó）具圖紙經上級審核簽字後方可（kě）下發。

b: 一套完整的（de）模具圖紙包括模板圖（tú）、零件圖、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，整套圖紙一（yī）起下發（fā）。如模具（jù）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（zhǔn）件訂料單隨模（mó）具（jù）圖紙下發或提前下發（fā）。

三．模具製（zhì）程的控製

1. 模具製造過程的跟進

模具圖紙（zhǐ）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情（qíng）況，發現問題，及時協同（tóng）製造部門解決。

2. 模具裝配技術要（yào）求

a: 裝配（pèi）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（qiú）

b: 鑲件與範（fàn）本及鑲件相互之間（jiān）的接合麵密合

c: 落（luò）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（dòng）應平穩，無滯止現象，滑塊、楔塊在固定滑動麵（miàn）上（shàng）移動時，其最小接觸麵（miàn）積不少於其麵積的四分之二（èr）。

e: 各緊固用的（de）螺釘、銷釘不得鬆動，並保證螺釘和銷釘的端（duān）麵不突出上下模平麵

f: 各卸料螺釘沉孔深度應保持一致（zhì）

g: 各卸料螺釘（dìng）及頂杆的長度應保持一致

h: 凸（tū）模的垂直度必須在凸、凹（āo）模間隙值允（yǔn）許的範圍（wéi）內

j: 衝模的裝配必（bì）須符合模具裝配（pèi）圖及技術條件（jiàn）的規定

四．產品（pǐn）工藝文件的製訂

模具製造完成後，製訂產（chǎn）品（pǐn）工藝文件。產品工藝文件是指導生（shēng）產的第一手資料。要包

含以下信息：產品型號、材料尺寸、生產輔助材料、生產工（gōng）序、產品（pǐn）毛重、生產設備

及設備型號、檢驗要求、包裝規範等。

具體工藝檔的製訂，請參考（kǎo）工藝檔製訂標準。