​五金衝壓（yā）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（chǎn）品導入流程

1.1產品（pǐn）圖→加工圖→排樣圖→結構圖→組立圖（tú）→模具圖紙

1.2 連續（xù）模具排樣（yàng）圖及結構圖須審核

1.3 單衝模具排樣圖及（jí）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 樣品控製流程

現場提供樣（yàng）品→自（zì）檢→品（pǐn）管部檢測→檢測報告→檢測報告確認→工程部→客戶

二：模具設計

1.模具設（shè）計流程

（1） 模具設計流程圖

（2） 此（cǐ）為模具設計（jì）基本（běn）流程，一般情況下，都應遵循該流程的步驟來規劃及實施設計工作。對於某些（xiē）特殊產品的設計，在此流程基礎上，可以依實際情況適當變（biàn）更。

2. 產品圖、展開圖、加工（工序）圖、料帶圖的繪製規範

（1） 產品圖 開模用的產（chǎn）品（pǐn）圖或產品（pǐn）（樣品）由客戶及（jí）文（wén）控中心提供。因產品（pǐn）圖均（jun1）來自於各個客戶，規範不一，且有（yǒu）圖麵不清晰，標（biāo）注不完善，尺寸或檢測基準混（hún）亂，或者人為疏忽造（zào）成的錯誤。故應以原圖紙為基礎，在忠（zhōng）於原設計的前提下，自行繪製（zhì）本廠自用的產品圖。對於客戶圖（tú）紙中的工（gōng）藝問題，及時與客（kè）戶的工程師溝通，難（nán）以達到的工藝（yì）或結構要求，可與對方工程師協商，通過（guò）降低（dī）工藝要求、更改產品結構或者增加工藝（yì）輔助手段的方（fāng）法來解決。對客戶原圖紙不得更改，原樣保存。客戶提供的樣（yàng）品，用各種手段（duàn）準確測繪出樣品尺（chǐ）寸，作成產品圖。客戶（hù）樣品要（yào）妥善保存。給製的產品圖需數據準確，要求明了，尺寸標注完善，公（gōng）差（chà）合理（lǐ），便於（yú）檢測。

（2） 加工圖 產品圖確（què）認（rèn）後，開始製訂加工圖。加工圖的製訂要注意以下幾（jǐ）個要（yào）

點（diǎn）：

A: 產（chǎn）品尺寸的（de）取值分（fèn）衝孔與落料兩種情況。衝孔尺寸是由衝頭決定的，落料尺寸是由凹模決定（dìng）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，按圖紙執行，產品圖上（shàng）未注公差的，以客戶慣用的公（gōng）差為準.

公差取（qǔ）值方向（xiàng）參考圖 1-1。 對於衝裁後會變（biàn）大的尺寸，加工圖（tú）尺寸為其下偏差的 2/3，對於衝裁後（hòu）會變小的尺寸，加（jiā）工圖尺寸為其上偏（piān）差的 2/3。對於孔心（xīn）距和孔邊距等衝裁後尺寸基本保（bǎo）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（biàn）形趨勢，針（zhēn）對這些變形（xíng）情況采取一些預先補救的措施（shī）。

（3） 展開圖 展開圖依（yī）據加工圖，對（duì）各段彎曲長度按順（shùn）序標明，以便於檢查。

A: 展開計算原理 板料在（zài）彎曲過程中外層受到拉應力，內層受到壓應力，從拉到壓之間有（yǒu）一（yī）既（jì）不受拉力又不受壓力（lì）的過渡層--中性（xìng）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（céng）位置與變形程度有關，當彎曲半（bàn）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度的中心處；當彎曲（qǔ）半徑變（biàn）小，折彎角度（dù）增大時，變形程度隨之增大，中性（xìng）層位置逐漸向彎曲中心的內（nèi）側移動（dòng）。中性層到板（bǎn）料內側的距離用λ表示.

B: 展開計算（suàn）方法 基本公式： 產品展（zhǎn）開長度＝料內+料內+補償（cháng）量（liàng）

a: R 角（jiǎo）展（zhǎn）開 以中性層材料長度（dù）不變為展開原則。

R 中＝R 內+Kt

（4） 料帶圖（工序圖、排樣圖（tú））

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

(1) 根據產品（pǐn）要求精度、模具生產總量（liàng）、模具生產速度等決定模具精度等級的（de）劃分。精密連續（xù）模具分 A、B、C、D 四個等級，精密單工序模（mó）具分為甲、乙、丙三個等級。等級（jí）劃（huá）分標準見下表：

(1) 衝（chōng）裁件（jiàn）在（zài）條料（liào）上的布置方法稱為（wéi）排樣。每一個工（gōng）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。

排樣工作雖然簡單（dān），但很重要。排（pái）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（běn）的 60%以上，是一項很（hěn）重要的經濟指標。衝裁過程中產生的廢料分結（jié）構廢料和工藝廢料兩種。排樣時應盡量減少工藝廢料，提（tí）高材（cái）料利用率。

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

c: 使模具結構簡單，模具壽命較高。

d: 排料（liào）應保證衝（chōng）裁件的（de）質量。這一點將在下一節詳細（xì）說明（míng）。

(1) 精密（mì）連（lián）續模具在確（què）定（dìng）排樣圖之前，先（xiān）做（zuò）衝裁衝頭迭加圖。做此圖的（de）目的是（shì）保證將所有的廢料都衝完，獲得完整的產品。首先（xiān）要確定製品（pǐn）的毛（máo）邊麵，製品料紋方向要求，步距，條料寬度，製（zhì）品的基準麵，合理的（de）搭邊及送料（liào）方向。要（yào）考慮到衝頭的先後順序，彎曲的先後順序（xù），定位孔及搭邊位置等。

衝裁衝（chōng）頭的形狀應盡量做到以下幾點：

a: 盡量避免長（zhǎng）方形衝頭，因為長方形衝（chōng）頭易跳廢料（liào）。

b: 衝頭應避免過長的懸臂與狹槽。因為（wéi）懸臂會影響衝頭的強度。狹槽會（huì）影響到凹模的強度。衝頭盡量（liàng）避免尖角。

c; 衝頭應做防脫料結構，並考慮到加（jiā）工工藝，盡量利（lì）用磨床及線割（gē）加工（gōng），減少放電加工。

d: 兩個衝頭的連接處會（huì）有接口，在保證順利（lì）衝（chōng）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（jiē）口的大小、位（wèi）置及形狀，要與客（kè）戶商討共同製（zhì）訂。

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

根據（jù）圖紙及工藝要求，綜合考慮。排樣圖注意以下幾點：

a: 相對位置公差（chà）要（yào）求高（gāo）的孔或決定（dìng）中心線位置（zhì）的孔要在同一步衝出。

b: 若段曲（qǔ）上有衝孔或其它工序，並且這些工序的位置精度要求高，建（jiàn）議段曲後再衝孔或其它成形（xíng），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（wān）曲，建議對稱彎曲在同一步成形。可以使受力平衡，若（ruò）若製品的彎（wān）曲（qǔ）邊較長，為（wéi）了使受力平衡，可以（yǐ）設計成工藝平衡彎曲，彎（wān）曲後將工（gōng）藝彎曲衝掉。

d: 製品（pǐn）中的拉深或其它工序，在成形時可能對其（qí）附近的寸法有（yǒu）影響。可以將這些工序提前（qián）成形。

搭邊是指相鄰衝裁件間的餘料，或衝裁件到條料邊間的餘料。搭邊的大小與產品的大小及複雜程度有關（guān）係，產品大或彎曲邊較（jiào）長，搭邊值應大些。

（2）排樣線型、顏色、圖層設定：

料帶層 MATER 層 顏（yán）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、成形（xíng）、翻邊、抽牙等 3 層 顏色 3 號黃色 下折內邊為虛線

上折為實線（xiàn）。

標注、說明為 4層 4 號色 實線

排樣圖經審（shěn）核及（jí）集體評審，確認無誤後，進（jìn）入下一工作流程（chéng）。

3. 模具總圖的繪製

(1) 排樣圖確定後，開始（shǐ）繪製模具總圖。

a: 總圖中圖層的設定：

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 (下托板（bǎn）)

b: 關於線種、線色的說明：

衝頭、入子外形輪廓線 2 號黃色（sè） 線割（gē）孔（kǒng） 1號紅色（sè）

銑加工輪廓（kuò）線 40 號棕（zōng）色（sè）

放電加工線 40 號棕色 鑽加工 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（tú）線為實線（xiàn），不可見部分（fèn）用虛線。

(2) 模具結（jié）構圖

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

等級為依據，選用模具結構。上圖（tú）為連續模結構（gòu）。

(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（kòu）。

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

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

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

深冷處理。

☆ 上、下模座板上需加攻吊環螺絲孔，視模具大小決定攻 M16—M24 等。

☆ 脫料板（bǎn）及下模板側麵需有安裝模具安全（quán）檢測（cè）工具的螺孔（kǒng）位置。

☆ 對於大型模具（jù），墊腳的安放要考慮到模具搬運的方便性。留叉車位。

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

的模具，視實際情況（kuàng）選擇外導柱組件。

☆ 有外導柱的模具，外導柱（zhù）放置時（shí），要考慮到合（hé）模時的防呆。沒有（yǒu）外導柱的模

具，也要將內導柱適（shì）當（dāng）調整位置，避免合模時裝反。

☆ 所有範本上（shàng），需留工藝加工基準孔。具體為粗加工時，在模（mó）板適當位置，精

鉸直徑 6MM 的（de）孔，作後續加工定位基準用（yòng）。

☆ 模（mó）板固定螺絲釘的大（dà）小及數量的（de）確定。參照下表：

4. 成型工步結（jié）構設計

模（mó）具結構及組立圖畫（huà）好後，開始（shǐ）成型工步結構設計。即詳細繪出成型（xíng）工步的模具結

構，同時驗證成型工（gōng）步的全理性及可（kě）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（dàn）。回彈的表現（xiàn）形（xíng）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（cái）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、工件形狀及非變形區的影（yǐng）響等方麵。

各因素在彎曲時會相（xiàng）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，提供下（xià）表以做回彈量取值的參考。

根據（jù）材質硬度不同，硬度越（yuè）大，取值可偏大。

當 R≥5時，回彈角度按（àn）下式計算

(2) 常用彎曲成形工步結構設計

以上方（fāng）案右圖為參考方案，一般情況下不采用。

5. 衝壓材料及模具（jù）標準（zhǔn）件

(1) 以下為常用金屬材（cái）料的牌號及基本數據

注:1.初始間隙的最小值,相當於間隙的公稱數值。

初始間隙的（de）最大值,是考慮到凸模和凹模（mó）的（de）製造公差所增（zēng）加的數值。

(3) 標準（zhǔn）件（jiàn）的選（xuǎn）用

本廠精密（mì）模具所使用的（de）模具標準（zhǔn）件由采購部負責（zé）采購（gòu）。設計工程師負責出標準件采（cǎi）

購單。標準件使用型號參考盤起公司的（de）標準件（jiàn）型號。

5. 模具圖的繪製及發放規範

(1) 模具圖的繪製

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

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

c: 模板圖上須仔細標明模板材（cái）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（shàng）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硬

度（dù）、零件加工工藝方法（fǎ）等信息。

e: 模具外購（gòu）零件屬標準件的，按標準件型號寫采購申請單，如不屬標準件，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，尺寸明了，表達準確，排列整齊

g: 模具圖紙使用統一（yī）的圖框。

模具圖紙的（de）發放規範（fàn）

a: 所有的模具圖紙經上（shàng）級審核簽字後方可下發。

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（zǔ）立示（shì）意圖、裝（zhuāng）

配（pèi）示意圖、產（chǎn）品圖（tú），一般情（qíng）況下，整套（tào）圖紙一起下發。如（rú）模具製造周期短，可先下

發範本圖。模（mó）具材料訂料單（dān）及模具（jù）標準件（jiàn）訂（dìng）料（liào）單隨模具圖紙下發或提前下發。

三．模具（jù）製程的控製

1. 模具製造過（guò）程的（de）跟進

模具圖紙下發到模具製造部門後，設計人（rén）員應隨（suí）時跟進模具製造進度。及時了解加工過程中（zhōng）出現（xiàn）的各種情況，發現問題，及（jí）時協同製造部門（mén）解決。

2. 模具裝配技術要求（qiú）

a: 裝配（pèi）時應保證凸、凹模這間（jiān）的間隙均勻（yún）一致，配合間隙符合設（shè）計要求

b: 鑲件與範本及鑲件相互之間的接合（hé）麵密合

c: 落料（liào）、衝孔的凹模刀口高度，按設（shè）計（jì）要求製造，保證漏料（liào）孔暢通

d: 衝模（mó）所有活動部分的移動應（yīng）平穩，無滯止（zhǐ）現象，滑塊、楔塊在固定滑動麵上移動時，其最小接觸麵積不少於其麵積的四分之二（èr）。

e: 各緊固用（yòng）的螺釘、銷釘不得鬆動，並保證螺釘和銷（xiāo）釘的端麵不突出上下模平麵（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（de）長度應保持一致

h: 凸模（mó）的垂直（zhí）度必須在凸、凹模間隙值允許的範圍內

j: 衝模的裝配（pèi）必須符合模具裝配圖及技術條件的規定

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：產品型號、材料尺寸、生產輔助材料、生產工序、產品毛（máo）重、生產設備

及設備型號、檢驗（yàn）要求、包裝規範等。

具體工藝檔的製訂，請參（cān）考工藝檔製（zhì）訂標準。