​五金衝壓模具設計步驟，都明白嗎？

一：產品導入

1 精（jīng）密模具衝壓常規產品導入流程

1.1產品圖→加（jiā）工圖→排（pái）樣圖→結（jié）構圖→組立圖（tú）→模（mó）具圖紙

1.2 連續模具（jù）排樣圖及結（jié）構圖須審核

1.3 單衝模具排（pái）樣圖及結（jié）構圖須審核

1.3 模（mó）具圖紙須審核簽字生效，圖紙規範清晰

2 樣品控製流程

現場提供樣品→自檢→品管部檢測→檢測報（bào）告→檢測（cè）報告（gào）確認→工（gōng）程部→客戶

二：模具設計（jì）

1.模具設計流（liú）程

（1） 模具（jù）設計（jì）流程圖（tú）

（2） 此為模具設計基本流程，一般情況下，都應遵循（xún）該流程的步驟來規劃及實施（shī）設計工作。對於某些特殊產品的（de）設計，在此流程基礎上，可（kě）以依實際情況適當變更。

2. 產（chǎn）品圖、展開圖、加工（工序）圖、料帶圖的繪製規範

（1） 產品圖（tú） 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，且有圖麵不清晰，標（biāo）注不完善，尺寸或檢測基準混亂，或者人為疏忽造成的（de）錯誤。故應以原圖紙為基礎，在忠於原設計的前提下，自行（háng）繪製（zhì）本廠自用的（de）產品圖。對於客（kè）戶圖（tú）紙中的工藝問題，及時與客（kè）戶的工程師溝通，難以達到的工藝或結構（gòu）要求，可與（yǔ）對方工程師協商，通過降（jiàng）低工藝要求、更改（gǎi）產品結（jié）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（dé）更改，原樣保存。客戶提（tí）供的樣品（pǐn），用各（gè）種手段準確測（cè）繪出樣（yàng）品尺寸（cùn），作成產品圖。客戶樣品要妥善（shàn）保存。給製的產品圖需數據準（zhǔn）確，要求明（míng）了（le），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。加工圖的製訂要注意以下幾個要

點：

A: 產品尺寸（cùn）的取值分衝（chōng）孔與落料兩種情況。衝孔尺寸是由衝（chōng）頭決定的，落料（liào）尺（chǐ）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（shàng）標有公差的，按（àn）圖紙執行，產品圖上（shàng）未注公差的，以（yǐ）客戶慣用的公差為準.

公差取值（zhí）方向參考圖 1-1。 對於衝（chōng）裁後會變（biàn）大的尺寸，加工圖（tú）尺寸為（wéi）其下偏差的 2/3，對於衝裁（cái）後會變小的尺寸，加工圖尺寸為其上偏（piān）差的 2/3。對於（yú）孔心距和孔邊距等（děng）衝裁後尺寸基本保持不變的，則（zé）按中間公差取值。

C: 考慮產品在（zài）成型過程中（zhōng）的變（biàn）形趨勢，針對（duì）這些變形情況采取一些預先補救（jiù）的措施。

（3） 展開圖 展開（kāi）圖依據加工圖，對各段彎曲長度按順序標明（míng），以（yǐ）便於檢查。

A: 展開計算原理 板料在（zài）彎曲過（guò）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力的過渡層（céng）--中性層（céng），中性層在彎曲過程中的長度和彎曲前一樣，保持不變，所以中性層是（shì）計（jì）算彎曲件展開（kāi）長（zhǎng）度（dù）的基（jī）準，中性層（céng）與板（bǎn）料厚度的中間層是不同的概念。中性層位置與變形程度有關，當（dāng）彎曲半徑較大,折（shé）彎角度較小時，變形程度較小，中性層位置靠近板料厚度的中心處；當彎曲半徑變小，折彎角度增（zēng）大（dà）時，變（biàn）形程度隨之增大，中性層位置逐漸向（xiàng）彎曲中心的（de）內側移動。中性層到板料內側的距離用λ表示.

B: 展開計算方（fāng）法 基（jī）本公式： 產品展開長度＝料內+料（liào）內+補償量

a: R 角展開 以中性層材料長（zhǎng）度不變（biàn）為展開原則（zé）。

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（dù），產品的產量（liàng），模具壽（shòu）命，工（gōng）藝特性等來決定采用連續模還是單工序模。

(1) 根據（jù）產品要求精度、模（mó）具生產總量、模具生產速度（dù）等決（jué）定模具（jù）精度（dù）等級（jí）的劃分。精密連續（xù）模具分 A、B、C、D 四個等級，精密單（dān）工序模（mó）具分為甲、乙（yǐ）、丙（bǐng）三個（gè）等級。等級劃分標準見下表：

(1) 衝裁件在條料上（shàng）的布置方法稱為（wéi）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，多行排列，斜（xié）排列，對頭直排，對頭斜排等（děng）。

排（pái）樣工作雖然簡單，但很重要。排樣的（de）原則有 4 點：

a: 提高材料利用率（lǜ） 材料（liào）利（lì）用率（lǜ）占到衝件總成本的（de） 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（liào）和工藝（yì）廢料兩種。排樣時應盡量減少工藝廢料，提高材料利用率。

b: 操作方便、安（ān）全，減輕工人勞動強度 對單工序模具而言，材料在衝裁過中翻動要少，在材料（liào）利用率相同（tóng）或相近的情況下，應（yīng）盡可能選條料寬、進距小的排樣（yàng）方案。

c: 使模具結構簡單，模（mó）具壽（shòu）命較高。

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

(1) 精密連續模具在確定排樣圖之前，先做衝裁衝頭（tóu）迭加圖。做此圖的目的是保證將所有的（de）廢料都（dōu）衝完，獲得完整的產品（pǐn）。首先（xiān）要確定製品的毛（máo）邊麵，製品料紋方向要求，步距，條（tiáo）料（liào）寬度（dù），製品的基準麵，合理的搭邊及送料方向（xiàng）。要考慮到衝頭的先後順序，彎曲的先後順序，定位（wèi）孔及搭（dā）邊位（wèi）置等。

衝裁衝頭（tóu）的形狀應盡量做到以下幾（jǐ）點：

a: 盡量避（bì）免（miǎn）長方形衝頭，因（yīn）為長方形衝頭易跳廢料。

b: 衝頭應避免過長的懸臂與狹槽。因為懸臂會影響衝頭的強度。狹槽會影響（xiǎng）到凹（āo）模的強度。衝頭（tóu）盡量避免（miǎn）尖角。

c; 衝頭應做防（fáng）脫料（liào）結構，並考慮到加工（gōng）工藝，盡量利用磨床及線割加工，減少放電加工。

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

(1) 將（jiāng）衝頭迭加圖中的衝頭及成形工序分布於（yú）模具中的適當位置，即為排樣圖。

根據圖紙及工藝要求，綜合考慮。排樣圖注意以下幾點（diǎn）：

a: 相對位（wèi）置公差要求高的孔或決（jué）定中（zhōng）心線位（wèi）置的孔要在同一步衝出。

b: 若（ruò）段曲上有衝孔或其它工序，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，這樣可以避免由於段曲展開不準而影響尺寸。

c: 若製品中有（yǒu）對（duì）稱彎曲，建議對稱彎（wān）曲在同（tóng）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（chéng）工藝平衡彎（wān）曲，彎曲後將工藝彎（wān）曲衝掉。

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

搭（dā）邊是指（zhǐ）相鄰衝裁件間的餘（yú）料，或衝裁件到條（tiáo）料邊（biān）間的餘料。搭邊的大小與產品的大（dà）小及複雜程（chéng）度有關係，產品大或彎曲邊較長，搭邊值應大些。

（2）排樣線（xiàn）型、顏色（sè）、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（sī）破等為 1 層 顏（yán）色 1 號紅色（sè） 實線

印字、打凸、倒角、壓毛邊等 2 層 顏色 2 號黃色（sè） 實（shí）線

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

上折為實線。

標注、說明為 4層 4 號色 實線

排樣圖經審核及集體評審（shěn），確認無誤後，進入下一工作流程。

3. 模具總圖的繪製

(1) 排樣圖確定後，開始繪製模（mó）具總圖。

a: 總圖中圖層的（de）設定：

MATER 排樣圖 4 標注

UP （上模座 ） UB （上墊板）

PH (公（gōng）夾板) PUNCH 衝（chōng）頭

PPS (止檔板) PS (脫料（liào）板)

PS_P 脫（tuō）板（bǎn）入子 DIE (下模板（bǎn）)

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）、線色的說明：

衝頭、入（rù）子外形輪廓線 2 號黃色 線割孔 1號紅色

銑加工輪廓線 40 號棕色

放電加工線 40 號棕（zōng）色 鑽加工 40 號棕色

模板外形 7 號白色（sè）

使（shǐ）用的線（xiàn）色應始終（zhōng）保持一致。可（kě）見部分的圖線為（wéi）實線，不（bú）可見部分用虛線。

(2) 模具結構圖

(3) 精密連續模具結（jié）構的選用 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（shàng）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（bǎn）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（mó）座（zuò）板及下模座板的厚度

☆ 在脫料板及下模板進行真空熱處理之後，其中，A 級精度的模具製造，脫（tuō）料（liào）

板（bǎn）及（jí）下模板需進行超深處理。B 級精度的模具（jù）製造，脫料板及下模板需進（jìn）行

深冷處理。

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

☆ 脫料板及下（xià）模板側麵需有安裝模具安全（quán）檢測工具的螺孔位置。

☆ 對（duì）於大型模具，墊腳的（de）安放要考慮到（dào）模具搬運的方便性。留叉車位。

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

的（de）模具，視實際情況（kuàng）選擇外導柱組件。

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

具，也要將內導柱適當（dāng）調整位置，避免合模時裝反。

☆ 所（suǒ）有範本上，需留工藝加（jiā）工基準孔。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（dìng）螺絲釘的大小及數量的確定。參照下表：

4. 成型（xíng）工步結構設計

模具結構及組（zǔ）立圖畫好後，開始成型工步結構設計。即詳細繪出成型工步的模具（jù）結

構，同時驗證成型工（gōng）步的全理性及（jí）可靠性。

(1) 成型（xíng）工（gōng）步的結構設計首先（xiān）要考（kǎo）慮產品（pǐn）在成型之後的回彈。回彈的表（biǎo）現形式有（yǒu）彎曲

半徑（jìng）增大和彎曲件角度增大兩個方麵。影響回彈的（de）因素有材料的（de）力學性（xìng）能、相對彎

曲半徑、彎曲件角（jiǎo）度、彎曲方式、模具間隙、工件形狀及非變形（xíng）區的影（yǐng）響等方麵（miàn）。

各因素在彎曲（qǔ）時會相互影響。

回彈的計（jì）算方法如下：

當 R≤5 時，根據料厚及材質不同，提供下表以（yǐ）做回彈量取值的參考。

根據材質硬度不同，硬度越大，取值可偏大。

當 R≥5時（shí），回彈角度按下式計算

(2) 常用（yòng）彎曲成（chéng）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（yòng）。

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,相當於間隙的公稱數值（zhí）。

初（chū）始間隙的最（zuì）大值,是考慮到凸模（mó）和凹模的製造公差所增加的數值。

(3) 標準件的選用（yòng）

本（běn）廠精密模具所使用的模具標準件由采購（gòu）部負責采購。設計工程師負（fù）責（zé）出標準件采

購單。標準（zhǔn）件使用型號參考盤起公司的標準件型號。

5. 模具圖的（de）繪製及發放規範（fàn）

(1) 模具圖（tú）的繪（huì）製

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

b: 模（mó）具圖的（de）繪製須嚴格遵守圖層和線型，線色的規定執行（háng）。

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

及其他技術要求。

d: 零件（jiàn）圖上須仔細標明零件（jiàn）材料、零件尺寸、零件件數、零件熱處理工藝及要求（qiú）硬（yìng）

度、零件加工工藝方法等信息。

e: 模具外（wài）購零件屬標準（zhǔn）件的，按標準件型號寫（xiě）采購申請單，如不屬標準（zhǔn）件，則詳細出

具零件圖，提供（gòng）給供貨（huò）方。

f: 所（suǒ）有圖紙要求圖麵清（qīng）晰，尺寸明了，表達準確，排列（liè）整齊

g: 模具圖紙使用統一的圖框（kuàng）。

模具（jù）圖紙的發放規範

a: 所有的模具圖（tú）紙經上級審核簽字後方可下發。

b: 一套完整的模具圖紙包括（kuò）模板圖、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（tào）圖紙一起（qǐ）下發。如模具製（zhì）造周期短，可先下

發範本圖。模具材料（liào）訂料單及模具（jù）標準件（jiàn）訂料單（dān）隨模具（jù）圖紙下（xià）發或提前下（xià）發。

三．模具製程的控製

1. 模具製造過程的跟進

模具圖（tú）紙下發到模具製造部門後（hòu），設計人員應隨時跟進模具（jù）製造（zào）進（jìn）度。及時了解加工過程中出現的各種情況（kuàng），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（mó）這間的間隙均勻一（yī）致（zhì），配（pèi）合間隙符合設計（jì）要求

b: 鑲件與範本及鑲件相互之間的接合麵密合

c: 落料、衝孔的（de）凹模刀口高度，按設計要求製造，保證漏料孔暢通

d: 衝模（mó）所有活（huó）動部分的（de）移（yí）動應（yīng）平穩，無（wú）滯止現象，滑塊（kuài）、楔塊（kuài）在固（gù）定滑動麵上移動時，其（qí）最小接觸麵積不少於其麵積的四分之二。

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（tū）出（chū）上下模（mó）平麵（miàn）

f: 各卸料螺釘沉孔深（shēn）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（xū）在凸、凹模間隙值允許的範圍內（nèi）

j: 衝模的裝配必須符合模具裝配（pèi）圖及技術條件的規定（dìng）

四．產品工藝文件的製訂（dìng）

模具製造完（wán）成後，製訂產品工藝文件。產品工藝文件是指導（dǎo）生產的第一手資料。要包

含以下信（xìn）息：產品型號、材料（liào）尺寸、生產輔助材料、生產工序、產（chǎn）品（pǐn）毛重、生產設（shè）備（bèi）

及設備型號（hào）、檢驗要求、包（bāo）裝規範等（děng）。

具（jù）體工藝檔的製訂，請參考工藝檔製訂標準。