​五金衝壓模具設計步（bù）驟，都明白嗎？

一：產品導入

1 精密模具衝壓常規產品導（dǎo）入流程（chéng）

1.1產品（pǐn）圖→加工圖→排樣圖→結構圖→組立圖（tú）→模具圖紙（zhǐ）

1.2 連續模具排樣圖（tú）及結構圖須審核

1.3 單衝模具排樣圖及（jí）結構圖須審（shěn）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

現場提供樣品→自檢→品管部檢測→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（gāi）流程的步（bù）驟來規劃及（jí）實施設計工作。對於某些特殊產品的設（shè）計，在此流程基礎上，可以依實（shí）際情況適當變更。

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。因產品圖均來自於各個客戶（hù），規範（fàn）不一，且有圖麵不清晰（xī），標注不完善，尺寸或（huò）檢測基準混亂，或者（zhě）人為疏忽造成的錯誤。故應以原圖紙為基礎，在忠於原（yuán）設計的前提下，自行繪製本廠自用的產（chǎn）品圖。對於（yú）客戶圖紙中的工（gōng）藝（yì）問題，及時與客戶的（de）工程師（shī）溝通，難以達到的工（gōng）藝或結構要求，可與對方工程師協商（shāng），通過降低工藝要求、更改產品（pǐn）結構或者增加工藝（yì）輔助手段的方法來解決。對客戶原圖紙不得更改，原樣保存。客戶提供的樣品，用各種（zhǒng）手段準確測繪出樣品尺寸，作成產品（pǐn）圖。客戶（hù）樣品（pǐn）要妥善保存。給製的產品圖需數據準確，要求明了（le），尺寸標注完善（shàn），公差合理，便於檢測。

（2） 加工圖 產品圖確認後，開始製（zhì）訂（dìng）加工圖。加工圖的製訂要注意以下幾個要

點（diǎn）：

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

B: 產品公差的取（qǔ）值以產品圖為主，產品圖上標有公差的，按圖紙執行，產品圖上未注公差的，以客戶慣用的公差為準.

公差取值方向參考圖 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（cái）後會變小的尺寸，加工圖尺（chǐ）寸為其上偏差的 2/3。對於（yú）孔心距和孔邊距等衝裁後尺寸基本保持不變的，則按中間公差取值（zhí）。

C: 考慮產品（pǐn）在成型過程中的變形（xíng）趨（qū）勢，針對（duì）這些變形情況采取一些預先補救的措施。

（3） 展開圖 展開圖依據（jù）加工圖，對各段彎曲長度按順序標明，以便於檢查。

A: 展開計（jì）算（suàn）原理 板料在（zài）彎曲過程中外層受到拉應力，內層受到壓應（yīng）力，從拉到壓之間有（yǒu）一既不受拉（lā）力又（yòu）不受壓力的過渡層（céng）--中性（xìng）層，中性層在彎（wān）曲過程中的長度和彎曲前一樣，保持不變，所以中性層是計算彎曲件展開長度（dù）的基準，中性層與板料（liào）厚度的中間層是不同（tóng）的概念。中性層位置與變形程度有關，當（dāng）彎曲半徑較大,折彎角度較小時，變形程度（dù）較小，中性層位置靠近板料厚度的中心處；當彎曲（qǔ）半徑變小，折彎角度增（zēng）大時，變形程度隨之增大，中性層位置（zhì）逐漸向彎曲中心的內側移動。中性層到板料內側的距離用λ表示.

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

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) 根據客戶要求，產品精度，產（chǎn）品的產（chǎn）量，模具壽命，工藝特性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（mó）具生產總量、模具生（shēng）產速（sù）度（dù）等決（jué）定模具精度（dù）等級的劃分。精密連續模具分 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）。等級劃分標（biāo）準（zhǔn）見下表：

(1) 衝裁件在條料上的（de）布置方法稱為排樣。每一個工（gōng）件都會有多種的排樣方（fāng）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（jiǎn）單，但很重要。排樣的（de）原則有 4 點：

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

b: 操作方便、安全（quán），減輕工人勞動強度 對（duì）單工序模具（jù）而言，材料（liào）在（zài）衝（chōng）裁過中翻動要（yào）少，在材料利用率相同或相近的情況下，應盡可能（néng）選條（tiáo）料寬、進距小（xiǎo）的排樣方案。

c: 使模具結構簡單（dān），模具壽命較高。

d: 排料應保證衝裁件的質量。這一點將在下一節詳細說明。

(1) 精密連續模具在確定排（pái）樣圖之前，先做衝裁衝頭迭加（jiā）圖。做此圖的目的是保證將所有的廢料都（dōu）衝（chōng）完，獲得完整的產（chǎn）品。首先要確定製品（pǐn）的毛邊麵，製品料紋方向要求，步距，條料寬度，製品的基準麵，合理的搭邊及送料方向。要考慮到衝頭的（de）先（xiān）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（wéi）長方形衝頭易跳廢（fèi）料。

b: 衝頭應避免過長的（de）懸臂與狹槽。因為懸臂會（huì）影（yǐng）響衝頭的強度。狹槽（cáo）會影響到（dào）凹模（mó）的強度。衝頭盡量避免尖角。

c; 衝頭應做（zuò）防（fáng）脫料結構，並考慮到加工工藝，盡（jìn）量利用磨床（chuáng）及（jí）線割加工，減少放電加工。

d: 兩個衝頭的連接處會有接口，在保證順利（lì）衝裁的情況下，盡量減小產品上衝頭接（jiē）口位置的大小，對某些產品，接口的大小、位置及形狀，要與客（kè）戶商（shāng）討共同製訂。

(1) 將衝頭（tóu）迭加圖中的衝頭及成形工序分布於模具中的適當位置，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：

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（bù）衝出。

b: 若段曲（qǔ）上（shàng）有衝孔或其它工序，並且這些工序的位置精度要（yào）求高，建議段曲（qǔ）後再衝（chōng）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（zhì）品中有對稱（chēng）彎曲，建議對稱彎曲在（zài）同一步（bù）成形。可以使受力平衡，若若製品的彎曲邊較長，為了使（shǐ）受力平衡，可以設計成工藝平衡（héng）彎曲，彎曲後將工藝彎曲（qǔ）衝掉。

d: 製品中的拉深或其它工序，在（zài）成形時可能對其附近的寸法有影（yǐng）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（cái）件到（dào）條料邊間的餘料。搭邊的大小與產品的大小及複雜程度有（yǒu）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 8 號灰色 實線

衝孔、切邊（biān）、落料（liào）、半剪、撕破（pò）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、翻邊、抽牙等（děng） 3 層 顏色 3 號黃色 下折內邊為虛線

上折（shé）為實（shí）線。

標注、說明（míng）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（xià）一工作流程。

3. 模具總圖的繪製

(1) 排（pái）樣圖（tú）確定後，開始繪製模具總圖。

a: 總圖中圖層的設定：

MATER 排樣圖 4 標注

UP （上（shàng）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（rù）子（zǐ） 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（tuō）板（bǎn）)

b: 關於線種、線色的說明：

衝（chōng）頭、入（rù）子外（wài）形輪廓線 2 號黃（huáng）色 線割孔 1號紅（hóng）色

銑加工輪廓線 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（sè）

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

(2) 模具結（jié）構圖

(3) 精密連續模具結構的選用 根（gēn）據產品精度及生產總量，確定（dìng）模具等級。以模具

等級為（wéi）依（yī）據，選用模具結構。上（shàng）圖為連續模結構。

(4) 模具模板標準

☆ 範（fàn）本長度超過 500MM 的，需要分板，兩塊（kuài）板之間要加連接扣。

☆ 根據衝裁產品的料厚及模具長度（dù），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熱處理之後，其中，A 級精度的模具製造，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（bǎn）及下模板需進行

深（shēn）冷處理。

☆ 上、下模座板上（shàng）需加攻吊環螺絲孔，視（shì）模具（jù）大小決定攻 M16—M24 等。

☆ 脫料板及下模板側麵需有安裝模具安全檢測工具（jù）的螺孔位置。

☆ 對於大型模具，墊（diàn）腳的安放要考慮到模具搬運的方（fāng）便性。留叉車位。

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

的模具，視實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（lǜ）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。

☆ 所有範本上（shàng），需留工藝加工基準（zhǔn）孔。具（jù）體為粗加工時，在模板適當位置，精

鉸直（zhí）徑 6MM 的（de）孔，作後續加工定（dìng）位基準用。

☆ 模板固定螺絲釘的大小及數量的確定。參照下表：

4. 成型工步結構（gòu）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（de）模具（jù）結

構，同時驗證成（chéng）型工步的全（quán）理性（xìng）及可（kě）靠性。

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

半徑增大和彎曲件角度增大兩個方麵。影（yǐng）響回（huí）彈的因素有材料的力（lì）學性能、相對彎

曲半徑（jìng）、彎曲件角度、彎曲方（fāng）式、模具間隙、工（gōng）件形狀及非變形區的影響等方麵。

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（zhì）不同，提供下表以做回彈量取值的參考。

根據材質硬度不同，硬度越大（dà），取值（zhí）可偏大。

當 R≥5時，回彈角度按下式計算

(2) 常用彎曲成（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。

5. 衝壓材（cái）料（liào）及模具標準件

(1) 以下為常用金屬材料的牌號（hào）及基本數據

注:1.初始間隙的最小值,相當於間隙的公稱（chēng）數值。

初始間隙的最大值,是考（kǎo）慮（lǜ）到凸模和凹模的製造公差所增加（jiā）的數值。

(3) 標準件的選用

本廠精密模具所使用的模具標準件由采（cǎi）購部負責采購。設計工程師（shī）負（fù）責出標準件采

購單。標準件使用型號參考盤起公司的標（biāo）準件型號。

5. 模具圖（tú）的（de）繪製及（jí）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圖、標準件圖。

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

c: 模板圖上須仔細（xì）標明模板材料，模板厚度、熱處理工藝及要求硬度、模板精（jīng）度要求（qiú）

及其他技術要求。

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

度（dù）、零（líng）件加工工藝方法等信息。

e: 模具外購零件屬標準件的（de），按標準件型號寫采購申請單，如不屬標（biāo）準件，則詳細（xì）出（chū）

具（jù）零（líng）件圖，提供（gòng）給供貨方。

f: 所有圖（tú）紙要求圖麵清晰，尺寸（cùn）明了（le），表達準確，排列整齊

g: 模具圖紙使（shǐ）用統一的圖框。

模具圖紙的（de）發放規範

a: 所有的（de）模具（jù）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括模板圖（tú）、零件圖、標準件圖、排料（liào）圖、組立示意圖、裝

配示意（yì）圖、產品圖，一般情況下，整套圖紙一起（qǐ）下發。如模具製造周期短，可先下

發（fā）範本（běn）圖。模具材料訂料單及模具標準件訂料（liào）單隨模（mó）具圖紙下發或提前下發。

三．模具製程的控製

1. 模具製造過程（chéng）的跟進

模具圖紙下發到模具製造部門後，設計（jì）人員應隨時跟進模（mó）具製造進度。及時了解加工（gōng）過程中出現的各種情況，發現問題，及時協同（tóng）製造部門解決。

2. 模具裝配技術要求

a: 裝配時應（yīng）保證凸、凹模這間（jiān）的間隙均勻一致，配合間隙符合設計要求

b: 鑲件與範本及鑲件相互之間的接（jiē）合麵密合

c: 落料、衝孔的凹模刀口高度（dù），按設計（jì）要求（qiú）製造，保證漏料孔暢（chàng）通

d: 衝模所有活動部分的移動（dòng）應平穩，無滯止現象，滑塊、楔塊在固定滑動麵上移動時，其（qí）最小接觸麵積不少於其麵積的（de）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（duān）麵不突出上下模平麵

f: 各（gè）卸料螺釘沉孔（kǒng）深度應保持一致

g: 各卸料螺釘及頂杆的長（zhǎng）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（fàn）圍內

j: 衝模的裝配必須符合模具裝配圖及技術條件的規（guī）定

四．產品工（gōng）藝（yì）文件的製訂

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

含以下信息：產品型號、材料尺（chǐ）寸、生產輔助（zhù）材料（liào）、生（shēng）產工序（xù）、產品毛（máo）重（chóng）、生（shēng）產設（shè）備

及設備型號、檢驗要求、包裝規範（fàn）等。

具體工藝檔（dàng）的製訂，請參考工藝檔製訂標準。