五金衝壓模具設計步驟，都明白嗎？

　　

 

一（yī）：產品導入（rù）

 

1 精密模具衝壓常規產品導入流程

 

1.1產品（pǐn）圖→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

 

1.3 單衝模具（jù）排樣圖及結構圖須審（shěn）核

 

1.3 模具（jù）圖紙須審核簽字生效，圖紙（zhǐ）規（guī）範清晰

 

2 樣品控製流程

 

現（xiàn）場提供樣品→自（zì）檢→品管部檢測→檢測報告→檢測報（bào）告確認→工程部→客戶

 

二：模具設計

 

1.模（mó）具設（shè）計流程

 

（1） 模具設計流程圖

 

（2） 此為模具設計基本流程，一般情況下，都應遵循該流程的步驟來規劃及（jí）實施設計工（gōng）作（zuò）。對於某些（xiē）特殊產品的設計，在此（cǐ）流程基礎上，可（kě）以依實際情況適當變更。

 

2. 產品圖、展開圖（tú）、加（jiā）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）由客戶及文控中心提供。因產品圖均來自（zì）於各個客戶，規範不一，且（qiě）有圖麵不清晰，標注不完善，尺寸或檢測基準（zhǔn）混亂，或者（zhě）人為疏忽造成的錯誤。故應（yīng）以原圖紙（zhǐ）為基礎，在忠於原設計的前提下，自行繪製本廠（chǎng）自用的（de）產品（pǐn）圖。對於客戶圖紙中的工藝問題，及時（shí）與客戶的（de）工程師溝通（tōng），難以達到的工藝或（huò）結構要求，可與對方工程師協商，通過降低工（gōng）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（kè）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（cè）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（tú）需數據準（zhǔn）確，要求明了，尺寸標注完善，公差合理，便（biàn）於檢測。

 

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

 

點：

 

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

 

B: 產品公差（chà）的取值以產品圖為（wéi）主（zhǔ），產品圖（tú）上標有公差的，按圖紙執行，產品圖上未注公差的，以客戶（hù）慣用的公差為（wéi）準.

 

公差取值方向參考圖 1-1。 對於（yú）衝裁後會變大的尺寸，加工圖尺寸為其下偏差的（de） 2/3，對於衝裁後（hòu）會變小的尺寸，加（jiā）工圖尺寸為其上偏差的（de） 2/3。對於孔心距和孔邊距等（děng）衝裁後尺寸基（jī）本保持不變的，則按中間公差取值。

 

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

 

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

 

A: 展開計算原理 板料在彎曲過程中外層受到拉應力，內層受到壓應力，從拉（lā）到壓之間（jiān）有一既不受（shòu）拉力又不受壓力的（de）過渡層--中性層（céng），中性層在彎曲過程中的長度和（hé）彎曲前一樣，保持不變，所以中性層是計算彎曲件展開長度的基準，中性層與板料厚度的中間層是不同的概念。中性層位置與變形程度（dù）有（yǒu）關，當彎曲半（bàn）徑較大,折彎角度較小時（shí），變形程度較小，中性（xìng）層位置靠近（jìn）板料厚度的中心處（chù）；當彎曲半（bàn）徑變小，折彎角度增大時（shí），變形程度隨之（zhī）增大，中性層位置逐漸向彎曲中心的內側移動。中性層（céng）到板料內側的距離用λ表（biǎo）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（zhǎn）開 以中性層材料（liào）長度不變為展開原則。

 

R 中＝R 內+Kt

 

（4） 料帶圖（工序圖、排（pái）樣圖（tú））

 

(1) 根據客戶要求，產品精度，產品的產量，模具壽命，工藝特性（xìng）等來決定采用連續模還是單工序模。

 

(1) 根據產（chǎn）品要求精度、模具生產總量、模具生產（chǎn）速度等決（jué）定模具精度等級的劃分。精密（mì）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（děng）級劃分標準見下（xià）表（biǎo）：

 

(1) 衝裁件在條（tiáo）料上的布置方法稱為排樣。每一個工件都會有多（duō）種的排樣方案。

 

排樣方（fāng）式（shì）有直排，單行排列，多行排列，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 材料利用率占到（dào）衝件總成本的 60%以上，是一項很（hěn）重要的經濟（jì）指標。衝裁過程中產生的（de）廢料分結構廢料（liào）和工藝廢料兩種。排樣時應盡量減少工藝廢料，提高材（cái）料利用率。

 

b: 操作方便、安全，減輕工人勞動強度 對單工序模具而言（yán），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（yīng）盡可能選條料寬、進距小（xiǎo）的排樣方案。

 

c: 使模具（jù）結（jié）構簡單，模具壽（shòu）命較高。

 

d: 排料應保證衝（chōng）裁件（jiàn）的質量。這一點將在下（xià）一節詳細說明。

 

(1) 精密（mì）連續（xù）模具在（zài）確定排樣圖之前，先做（zuò）衝裁衝頭迭（dié）加圖。做此（cǐ）圖的目的是保證將所有的廢料都衝（chōng）完，獲得（dé）完整的（de）產品（pǐn）。首先要確定製品的毛邊麵，製品料紋方向要求，步距（jù），條料寬度，製（zhì）品的基（jī）準麵，合理的搭邊及送料方向。要考慮到衝頭的（de）先後順序，彎曲的先後順序，定位（wèi）孔及搭（dā）邊位置等。

 

衝裁衝頭的形狀應盡量做到以下幾點：

 

a: 盡量避（bì）免長方形衝（chōng）頭，因為長方形衝頭易跳廢料。

 

b: 衝頭（tóu）應避免過長的懸（xuán）臂與狹（xiá）槽。因為懸臂會影響衝（chōng）頭的強度。狹槽會影響到凹模的強度。衝頭盡量避免尖角。

 

c; 衝頭應做防脫料結構，並考慮到加工工藝，盡量利用（yòng）磨（mó）床及線割加工，減少放電加工。

 

d: 兩個（gè）衝頭的連接處（chù）會有接口（kǒu），在保證順利衝裁的情況下，盡量（liàng）減小產品上衝頭接口位置（zhì）的大小，對某些產品，接口的大小、位置（zhì）及形狀，要與客戶商討共同製訂。

 

(1) 將衝頭（tóu）迭加圖中的衝頭及成形工（gōng）序分布（bù）於模具（jù）中的適當位置，即為排樣圖。

 

根據圖紙及工藝要求，綜合考慮。排樣圖注（zhù）意以（yǐ）下幾點：

 

a: 相對位（wèi）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: 若段曲上有衝孔或其它（tā）工序，並且這些工序的位置精度要求高，建議段曲（qǔ）後再衝孔或其它成形，這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，建議對稱彎曲在同（tóng）一步成形。可以使受力平衡，若若製（zhì）品的彎（wān）曲邊（biān）較長，為了使受力平衡，可（kě）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（lā）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（xù）提前成形（xíng）。

 

搭邊（biān）是指相鄰衝裁件間的餘料，或衝（chōng）裁件（jiàn）到條料邊間的餘料。搭（dā）邊的（de）大小與產品的大小及複雜程度有關係，產品大或彎曲邊較長，搭邊值應大些。

 

（2）排樣線型、顏色、圖層設定：

 

料帶層 MATER 層 顏色（sè） 8 號灰色 實線

 

衝孔、切邊、落料（liào）、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（biān）等（děng） 2 層 顏（yán）色 2 號黃色 實線

 

折彎、成形、翻邊、抽牙（yá）等 3 層 顏（yán）色 3 號黃色 下折內邊為虛線

 

上折為實線。

 

標注、說明為（wéi） 4層（céng） 4 號色 實線

 

排樣圖經（jīng）審核及集體評審，確認無誤後，進入下（xià）一工作流程（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: 總圖中圖層（céng）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（tuō）料板)

 

PS_P 脫板入子 DIE (下模板)

 

DIE_P 下模入子

 

LB (下墊板（bǎn）) LP (下（xià）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 2 號黃色 線割孔 1號紅色

 

銑加工輪廓（kuò）線 40 號棕色

 

放電加工線 40 號棕色（sè） 鑽加工 40 號棕（zōng）色

 

模板外形 7 號（hào）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，不可見部分用虛線。

 

(2) 模具結構圖（tú）

 

(3) 精密連續模具結（jié）構的選用 根據產品精度及生產（chǎn）總量，確定（dìng）模具等級。以模具

 

等級（jí）為依據（jù），選用模具結構。上圖為連續模（mó）結構。

 

(4) 模具模（mó）板標準

 

☆ 範本長度超過 500MM 的，需（xū）要分板，兩塊板之間要加連接扣。

 

☆ 根據衝裁產（chǎn）品的料厚及模具長度（dù），適當增（zēng）加上模座板及下（xià）模座板的厚度

 

☆ 在脫料板及下模板進行真空熱處理之後，其中，A 級精度的（de）模具（jù）製造，脫料

 

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

 

深冷處（chù）理。

 

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

 

☆ 脫料板及（jí）下模板側麵需有安裝模具（jù）安全檢測工（gōng）具的螺孔位置。

 

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

 

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

 

的模具，視實際情況選擇外導柱組件。

 

☆ 有外導柱（zhù）的（de）模具，外導（dǎo）柱放置時，要考（kǎo）慮到合模時的防呆（dāi）。沒有外導柱的（de）模

 

具，也要將（jiāng）內導柱適當調整位置，避免合（hé）模時裝（zhuāng）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（bǎn）適當位置，精

 

鉸直徑 6MM 的孔，作後續加工定位基準用。

 

☆ 模（mó）板固定螺絲釘的大小及（jí）數量的確定。參照下表：

 

4. 成型工步結構設計

 

模（mó）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（xíng）工步的模（mó）具結（jié）

 

構，同時驗證成型工步（bù）的全理性及可靠性。

 

(1) 成型工步（bù）的結構設計（jì）首先要考慮產品在成型之後（hòu）的回彈。回彈的表現形式有彎曲

 

半徑增大和彎曲件角度增大（dà）兩（liǎng）個方（fāng）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、模具間隙、工件（jiàn）形狀及非變形區（qū）的（de）影響等方麵。

 

各因素在彎曲時會相互影響。

 

回彈的計算方法如下：

 

當 R≤5 時，根據料厚及材質不同，提（tí）供下表（biǎo）以做回彈量取值的參（cān）考。

 

根據材質硬度不同，硬度越（yuè）大，取值可偏大。

 

當（dāng） R≥5時，回彈角度按下式計算

 

(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（de）牌號及基本數據

 

注:1.初始間隙的最小值（zhí）,相當於間隙的公稱數值。

 

初（chū）始間隙的最大值,是考慮到凸模和凹模的製造公（gōng）差所增加的數（shù）值。

 

(3) 標準件的選用（yòng）

 

本廠精密模具所使用的模具標準件由（yóu）采購部負責采購（gòu）。設計工程師（shī）負責出標準件（jiàn）采

 

購單。標準件使用型號參考盤（pán）起公司的標準件型號。

 

5. 模（mó）具圖（tú）的（de）繪製及發放規範

 

(1) 模具圖的繪製

 

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

 

b: 模具圖的繪製須嚴格遵守圖層和線型，線色的規定執行。

 

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

 

及其他技術要求（qiú）。

 

d: 零件圖上須仔細標明零件材料、零（líng）件尺寸（cùn）、零件件數、零件熱處（chù）理工藝及要求硬

 

度、零件（jiàn）加工（gōng）工藝方法（fǎ）等信息。

 

e: 模具外購零件屬標準件的，按標準件（jiàn）型（xíng）號寫采購申請單，如不（bú）屬標準件，則詳細出

 

具零件圖，提供給供貨方。

 

f: 所有圖紙要求圖麵清晰，尺寸明（míng）了（le），表達準確，排列整（zhěng）齊

 

g: 模具圖紙使用統一的圖框。

 

模具圖紙的發放規範

 

a: 所（suǒ）有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（bāo）括模板圖（tú）、零件圖、標準件圖、排料圖、組立示意圖、裝

 

配示意（yì）圖、產品圖，一般情況（kuàng）下（xià），整套圖紙一（yī）起下發。如模具（jù）製造周期短，可先下

 

發範本圖。模具材料訂料（liào）單及（jí）模（mó）具標準件訂（dìng）料單隨模具（jù）圖紙下發或提（tí）前下發。

 

三．模具製程的控製

 

1. 模具製造過程的跟（gēn）進

 

模具（jù）圖紙（zhǐ）下發到模具製造部門後，設計人員應隨時跟（gēn）進（jìn）模具製造進度（dù）。及時了解加工（gōng）過程中出現（xiàn）的各種情況，發現（xiàn）問題，及時協同製造部門解決。

 

2. 模具裝配技術要求

 

a: 裝配（pèi）時應保證凸、凹模這間的間（jiān）隙均勻一（yī）致，配合（hé）間隙符合設（shè）計要求

 

b: 鑲件（jiàn）與範本及鑲件相互之間的接合麵密合

 

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

 

d: 衝模所有活動部分（fèn）的移動應平穩，無滯止（zhǐ）現象，滑塊、楔塊在固定滑動（dòng）麵上移動時，其最小接觸麵積不少於其麵積的（de）四分之二（èr）。

 

e: 各緊固用（yòng）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: 各卸料螺釘沉（chén）孔深度應保（bǎo）持一致

 

g: 各卸料（liào）螺釘及（jí）頂（dǐng）杆（gǎn）的長度應保持一致

 

h: 凸模的垂直度必須在凸、凹模間隙值允許的範圍內

 

j: 衝模的裝配必須符合模具裝配圖及技術條件的規定

 

四．產品工藝文（wén）件的製訂

 

模具（jù）製造完（wán）成後，製訂產品工藝文（wén）件（jiàn）。產品工（gōng）藝文件是（shì）指導生產的第（dì）一手資料。要包

 

含以下信息（xī）：產品型號、材料尺寸、生（shēng）產輔助材料、生產工（gōng）序、產品毛重、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（qǐng）參考工藝（yì）檔製訂標準（zhǔn）。