​五金衝壓模具（jù）設計步驟，都明白（bái）嗎？

一：產品導入

1 精密（mì）模具衝壓常規產品（pǐn）導入流程

1.1產品圖→加工圖（tú）→排樣圖→結構圖→組立圖→模具圖紙（zhǐ）

1.2 連續模具排樣圖及結構圖須審核

1.3 單衝（chōng）模具排樣圖（tú）及結（jié）構（gòu）圖須審核

1.3 模具圖紙須審核簽字（zì）生效，圖紙規範清晰

2 樣品控製流程

現場（chǎng）提供樣品→自（zì）檢→品管部檢（jiǎn）測→檢測報告→檢測報告（gào）確認→工（gōng）程部→客戶

二：模具（jù）設計

1.模具設計流程

（1） 模具設計流程圖

（2） 此為模（mó）具設計基本流程，一（yī）般情況下，都應遵循（xún）該流程的（de）步驟來（lái）規劃（huá）及實施設計工作。對於（yú）某些特（tè）殊產品的設（shè）計，在此流程基礎上，可以依實際情（qíng）況適當變更。

2. 產品圖、展開圖、加工（工序）圖、料帶圖的（de）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（chǎn）品圖均來自於各個客戶，規範（fàn）不（bú）一，且有圖麵不清晰，標注不完善，尺寸或檢（jiǎn）測基準混亂，或者人為疏忽造成的錯誤（wù）。故應以原圖紙為基礎，在忠於原設計的前提下，自行繪製本廠（chǎng）自用的產品圖。對（duì）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（yào）求，可與對方工程師協商，通過降低（dī）工藝要求、更改產品結構或者增加工藝輔助（zhù）手段的方法來解決。對客戶原圖（tú）紙不得更改，原樣保存。客戶提供的樣品，用各種手段準確測繪出樣品尺寸，作成產品（pǐn）圖。客（kè）戶樣品要妥善保存。給製（zhì）的產品圖需（xū）數據準確，要求明了，尺寸標注完善，公差合理，便於檢測（cè）。

（2） 加工圖 產品（pǐn）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: 產品尺寸的取值（zhí）分衝孔與落料兩種情況。衝孔尺寸是由衝頭（tóu）決定的，落料尺寸是由（yóu）凹模決定的。

B: 產品公差的取值以產（chǎn）品圖為（wéi）主，產品圖上標有公差的，按圖紙執行，產品圖上未注公（gōng）差的，以客戶慣用的公差（chà）為準.

公差取值方向參考（kǎo）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（de）尺寸，加（jiā）工圖尺（chǐ）寸為其上偏差的（de） 2/3。對於孔心距和孔邊距等衝裁後尺寸基本保持不變的，則（zé）按中（zhōng）間（jiān）公差取值。

C: 考慮產品在成型過程中的變形趨勢，針對這（zhè）些變形情況采取一些（xiē）預先（xiān）補救的措施。

（3） 展開圖 展開圖依據加工圖，對各段彎曲（qǔ）長度（dù）按順序標明，以（yǐ）便於檢（jiǎn）查。

A: 展開計算原理 板料在彎曲過程（chéng）中外層受到拉（lā）應力，內層受到（dào）壓應力，從拉到壓之間（jiān）有一既不（bú）受拉（lā）力又不受壓力的過渡（dù）層--中性層，中性層在彎曲過程中的長度和彎曲前一樣（yàng），保持不變，所以（yǐ）中性層是計算彎曲件（jiàn）展開長度的基準，中性（xìng）層與板料厚度的中間（jiān）層（céng）是（shì）不同的概念。中性（xìng）層位（wèi）置與變（biàn）形（xíng）程度有關，當彎曲半徑較大,折彎角度較小時，變形程度較小，中性層位（wèi）置靠近板料厚度（dù）的中心處；當彎曲半（bàn）徑變小，折彎角度增大時，變形程度隨之增大（dà），中性層位置逐漸向彎曲中心的內（nèi）側移動（dòng）。中性層（céng）到板料內側的距（jù）離（lí）用λ表示.

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

a: R 角展開 以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（jù）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（hái）是單工序模。

(1) 根（gēn）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（jīng）度等級的劃分。精密連（lián）續模具分 A、B、C、D 四個等級，精（jīng）密單工序模具分為甲、乙、丙三個等級。等級劃分標準見下表（biǎo）：

(1) 衝裁件在條料上的布置方（fāng）法稱為排樣。每一個工件都會有（yǒu）多種的排樣方案。

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

排樣工作雖然簡單，但很重要。排樣的原則有 4 點：

a: 提高材料利用率 材料利用（yòng）率占到衝件總成本的 60%以上（shàng），是一項很重要的經濟指標。衝裁過程中產生（shēng）的廢料分結（jié）構廢料和（hé）工藝廢料兩種。排（pái）樣時應盡量減（jiǎn）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（dòng）強度 對單工序模具而言，材料在衝裁過中翻動（dòng）要少，在材料利用率相同或相近（jìn）的情況下，應盡可能選條料寬、進距小的（de）排樣方案。

c: 使模具結構（gòu）簡單，模具壽命較高。

d: 排料（liào）應保證衝裁件的質量。這一點將在下一節詳細（xì）說（shuō）明。

(1) 精密連（lián）續模具在確定排樣圖之前（qián），先（xiān）做衝裁衝頭迭加圖。做此圖的目的（de）是（shì）保證（zhèng）將所有的廢料都衝完，獲得完整的（de）產品。首先要確定製品的毛（máo）邊麵，製品料（liào）紋方向要求，步距，條料寬度，製品的基準麵，合理的（de）搭邊及送料（liào）方向。要考慮到衝頭的先後順序，彎曲的先後順序，定位孔及搭邊位置等。

衝裁衝頭（tóu）的形（xíng）狀應盡量做（zuò）到以下幾點：

a: 盡量避免長方形衝頭，因為長方形衝頭易跳廢（fèi）料。

b: 衝頭應避免過長的懸臂與狹槽（cáo）。因（yīn）為懸臂（bì）會影響衝頭的強度。狹槽會影響到（dào）凹模的強度。衝頭盡量避（bì）免（miǎn）尖角。

c; 衝頭應做防脫料結構，並考慮到加（jiā）工工藝，盡量利用磨床及線割（gē）加工，減少放（fàng）電（diàn）加（jiā）工。

d: 兩個衝頭的連接處會有接口，在保（bǎo）證順利衝裁的情況下，盡量減小產品上（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（chōng）頭及成形工序分布（bù）於模具中的適當位置（zhì），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。

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

c: 若製品中有對稱彎曲，建（jiàn）議對稱彎曲在同（tóng）一步成形。可（kě）以使受力平衡，若（ruò）若製品的彎曲邊較長，為了使受力平衡，可以設（shè）計（jì）成工藝平衡彎曲，彎曲後將工藝彎曲衝掉。

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

搭邊是指相鄰衝（chōng）裁件間的餘（yú）料，或衝裁件到條料（liào）邊間的餘料。搭邊（biān）的大小與產品的大（dà）小（xiǎo）及複雜（zá）程度有關係，產品大或彎曲邊較長（zhǎng），搭邊（biān）值應大（dà）些。

（2）排樣線型、顏色、圖層設定（dìng）：

料帶層 MATER 層 顏色 8 號灰色（sè） 實（shí）線

衝孔、切（qiē）邊、落料、半剪、撕破（pò）等為 1 層 顏色（sè） 1 號紅色 實線

印字、打凸（tū）、倒角、壓（yā）毛邊等 2 層 顏色（sè） 2 號黃色 實線

折彎、成形、翻（fān）邊、抽牙等 3 層 顏色 3 號黃色 下（xià）折內邊為虛線

上折為實線（xiàn）。

標注、說明為 4層 4 號色 實線

排樣圖（tú）經審核及集體評審，確認無誤後，進入下一工作流程。

3. 模具總圖的繪製

(1) 排樣圖確定（dìng）後，開始繪製模具（jù）總（zǒng）圖。

a: 總圖中圖層的設定：

MATER 排樣圖 4 標注

UP （上模座（zuò） ） UB （上墊板）

PH (公夾板) PUNCH 衝頭

PPS (止（zhǐ）檔板) PS (脫料板（bǎn）)

PS_P 脫板入子 DIE (下模板)

DIE_P 下模入子

LB (下墊板) LP (下模座)

B2 (下墊塊) B1 (下（xià）托板（bǎn）)

b: 關於（yú）線種、線色的說明：

衝頭、入（rù）子（zǐ）外形輪廓線（xiàn） 2 號黃色 線割孔 1號紅色

銑加（jiā）工輪廓線 40 號棕色

放電加工線 40 號棕色（sè） 鑽加工 40 號棕色

模板外（wài）形 7 號白色

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

(2) 模具結構圖（tú）

(3) 精密連續模具結構的選（xuǎn）用 根據產品精度及生產總量，確定模具等級。以模具

等級為依據，選用模具結構。上圖為連（lián）續模結構。

(4) 模具模板（bǎn）標準

☆ 範本（běn）長（zhǎng）度超過 500MM 的，需要（yào）分板，兩（liǎng）塊板之（zhī）間要加連接扣。

☆ 根據衝裁產品的料厚及模具長度，適當增加上模座板及下模座板的厚度

☆ 在脫料板及下模板進行真空（kōng）熱處理之後，其中，A 級精（jīng）度的模具製造，脫料

板及下模板需進行超深處理。B 級精（jīng）度的模具製造，脫料板及下（xià）模板需進行

深冷處理。

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

☆ 脫料板及（jí）下模板側麵需有（yǒu）安（ān）裝模具安全（quán）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（bān）運的方便性。留叉（chā）車位。

☆ 範本小於 300MM 的模具，外（wài）導（dǎo）柱選用直徑 28MM 的。模板尺寸大於（yú） 300MM

的模具，視實（shí）際情況選擇外導柱組件。

☆ 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，避免合模時裝反。

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

鉸直徑 6MM 的孔，作後續加工定位基準用。

☆ 模板固定螺絲釘的大小（xiǎo）及數量的確（què）定。參照下表：

4. 成型工步結構設計

模具結（jié）構（gòu）及組立圖畫好後，開始成型工步結構設（shè）計。即詳細繪出成型工步的模具結

構，同時驗（yàn）證（zhèng）成型工步的全理性及可靠性。

(1) 成型工步的結構設計首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、彎曲件角度、彎曲方式、模（mó）具間隙、工件形狀及非變形區的影響等方麵。

各因素在彎曲時（shí）會相互影響。

回彈的計算方法如下：

當 R≤5 時，根據料厚及材質不同，提供下表以做回彈量取值的參考。

根據材質硬度不同，硬（yìng）度越大，取值可偏大。

當 R≥5時，回彈（dàn）角度按下式（shì）計算

(2) 常用彎曲（qǔ）成形工步結構設計

以上（shàng）方案右圖為參考方（fāng）案，一般（bān）情況下不采用。

5. 衝壓材料及模具（jù）標準件（jiàn）

(1) 以下為常用（yòng）金屬材（cái）料的牌號及基本數據

注:1.初始間隙的最小值,相（xiàng）當於間隙的（de）公稱（chēng）數值。

初始間隙的最大值,是考慮到凸模和凹模的製（zhì）造公差所增加的數值。

(3) 標準件的（de）選用（yòng）

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

購單。標準件使用型（xíng）號參考盤（pán）起公（gōng）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（huì）製

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

b: 模具圖的繪（huì）製須嚴格遵守（shǒu）圖層和線（xiàn）型，線色（sè）的規定執行。

c: 模板圖上須仔細標明模板材料，模板厚度、熱處理工（gōng）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件材料、零件尺寸、零件件數、零件熱處理工藝及要求（qiú）硬

度、零件加（jiā）工（gōng）工藝方法等信息。

e: 模具外購零件屬（shǔ）標準件的，按標準件型號寫采購申請（qǐng）單，如不屬標準件，則（zé）詳細出

具零件圖，提供給供貨方。

f: 所有圖紙要求圖麵清晰，尺（chǐ）寸明了，表達準確，排列整齊

g: 模具圖紙使用統一的圖框。

模具（jù）圖紙的發放規（guī）範

a: 所有的模具（jù）圖紙經上級審核簽字後方可下發（fā）。

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、組立示意圖、裝

配（pèi）示意圖、產品圖，一（yī）般情況下，整套圖紙一起下發。如模（mó）具製造周期短，可先下（xià）

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．模具製程的控製

1. 模具製造（zào）過程的跟進

模具圖紙下（xià）發到模具製造（zào）部門後，設計人員應隨時跟進模具製（zhì）造進度（dù）。及時了解加工過程中出現的各種情況，發現問題，及時協同製造部門解決。

2. 模具裝配（pèi）技術要（yào）求

a: 裝配時應保證凸、凹模這間的間隙（xì）均勻一致，配合間隙符合設計要求

b: 鑲件與範本及鑲（xiāng）件相互之間的接合麵密合

c: 落料（liào）、衝孔的凹（āo）模刀口高度，按設計要求製造，保證（zhèng）漏料孔暢通

d: 衝模（mó）所有活動部分的移（yí）動應平（píng）穩（wěn），無滯止現象，滑塊（kuài）、楔塊在固定滑動麵上移動時，其最小（xiǎo）接（jiē）觸麵積不少於其麵積的四分之（zhī）二。

e: 各緊固用的螺釘、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: 各卸料螺釘（dìng）沉孔深度應保持一致

g: 各卸料（liào）螺釘及頂（dǐng）杆的長度應保持一致

h: 凸模的垂（chuí）直度必須（xū）在凸、凹模間（jiān）隙值允許的範圍（wéi）內（nèi）

j: 衝模的裝配必須符合模具裝配圖及技術條件（jiàn）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（chǎn）品型號、材料尺寸、生產輔助材料、生產工序、產品毛（máo）重、生（shēng）產設備

及設備型號、檢驗要求、包裝規範等（děng）。

具（jù）體工藝檔的製訂，請參考工藝檔（dàng）製訂標準（zhǔn）。