五金冲压模具设（shè）计步骤，都（dōu）明（míng）白吗？

　　

 

一：产（chǎn）品导入

 

1 精密模具（jù）冲（chōng）压常规产品（pǐn）导入流程

 

1.1产品图→加工图→排样图→结构图→组立图→模具图纸

 

1.2 连续模具排样图及结构图须审核

 

1.3 单冲模（mó）具排样图及结构图须审核

 

1.3 模具图纸须（xū）审核签字生效，图纸规范清晰

 

2 样品（pǐn）控制（zhì）流程

 

现场提供样品→自检→品管部检测→检测报告→检测报告确认→工程部→客户（hù）

 

二：模具（jù）设计

 

1.模具设计流程

 

（1） 模具设计流（liú）程图

 

（2） 此为模具（jù）设计基本流程，一般情况下，都（dōu）应遵循（xún）该流程的步骤来规划及实施设计工作。对于（yú）某些（xiē）特（tè）殊产品的设（shè）计，在此流程（chéng）基础上，可以依实际情况适当变更。

 

2. 产品图、展（zhǎn）开图、加工（工（gōng）序）图、料带图的绘制（zhì）规范

 

（1） 产品图 开模用的产品图或产品（样品（pǐn））由（yóu）客户及文控中心提供。因产品图均来自于各个客户，规范不一，且有图面不（bú）清晰，标注不完善，尺寸或检测基准混乱，或者人为疏忽（hū）造成的错误。故应以原图纸为基础，在忠于原设计的前提下（xià），自行绘制本（běn）厂自用的产品图。对于客户（hù）图纸中的工艺问题，及时与客户的工程师沟通，难以达到的工艺或结构要求，可与对方工程师协商，通过（guò）降低工艺要（yào）求、更改产品结构或者增加工艺辅助手段的方法（fǎ）来解决。对客户（hù）原图纸不得更改，原样保存。客户提供的样（yàng）品，用各（gè）种手段准确（què）测绘出（chū）样品尺寸，作成产品图。客户样品要妥善保存。给制的产品图需数（shù）据准确，要（yào）求明了，尺寸标（biāo）注完善，公差合理，便于（yú）检测。

 

（2） 加（jiā）工图 产品图确认后，开始制订加工图。加工图的制订要注意以下几个要

 

点：

 

A: 产品尺寸的取值分冲孔与落料两种情况（kuàng）。冲孔尺寸是由冲头决定的（de），落（luò）料尺寸（cùn）是由凹模决定的。

 

B: 产品公差的取值以产品图为主，产品图上标有公差的，按图纸（zhǐ）执行，产（chǎn）品图上未注公差的，以客户惯用的公差为准.

 

公差取值方向参考图 1-1。 对于冲（chōng）裁后会变大的尺寸，加工图尺寸为其下偏差的（de） 2/3，对于冲裁后会变小的（de）尺寸，加工（gōng）图尺（chǐ）寸为（wéi）其上偏差的（de） 2/3。对于孔心距和孔边距等冲裁后尺寸基（jī）本保持不变的，则按中间公差取值（zhí）。

 

C: 考虑产品在成型过程中的变形趋势，针对这（zhè）些变形（xíng）情况采取一些预先补救的措施。

 

（3） 展开图 展开图依据加（jiā）工图（tú），对各段弯曲长度（dù）按顺序标明，以便于检查。

 

A: 展（zhǎn）开计算原理 板料在弯曲过程中外层受到拉应力，内（nèi）层受到压应力，从拉到压之间有一既（jì）不受拉（lā）力又不受压力的过渡层--中性（xìng）层，中性层在弯曲过程中的长（zhǎng）度和弯曲（qǔ）前一样，保持不变（biàn），所以（yǐ）中性层是（shì）计算弯曲件展开（kāi）长度的基准，中性（xìng）层（céng）与板料厚（hòu）度的中间层是不同（tóng）的概念。中性层位置与（yǔ）变形程度有关（guān），当弯曲半径较大,折弯角度较小时，变形程度较小，中性层位置（zhì）靠近板料（liào）厚度的中心处；当弯曲半径变小，折弯（wān）角度（dù）增（zēng）大（dà）时（shí），变形程度随之增大，中性层位置逐渐（jiàn）向弯曲中心的内侧移（yí）动。中性层到板料内侧的距离（lí）用（yòng）λ表示.

 

B: 展开计算方法 基本公式： 产品展开长度＝料内+料内+补偿（cháng）量

 

a: R 角展开 以中性层材料长度不变为展开原则。

 

R 中＝R 内+Kt

 

（4） 料带图（工序图、排样图）

 

(1) 根据客户要求，产品精度，产品的产（chǎn）量，模具寿命，工艺特性等来决定采用连续模还是单工序模。

 

(1) 根据产品要求精度、模具生产总量（liàng）、模具生产速度等决定模具精度（dù）等级的划分。精密连续模具分 A、B、C、D 四个等级，精密单工序模具分为（wéi）甲、乙、丙三个等级（jí）。等级划分标准见下（xià）表：

 

(1) 冲裁件在条料上的布置方法称为排样。每一个工件都（dōu）会（huì）有多种的排样方案。

 

排样方式有直排，单行排列，多行（háng）排列，斜排列，对头直排，对头斜排等（děng）。

 

排（pái）样工作虽然简单，但很重要。排样的原则有 4 点：

 

a: 提高材料利（lì）用率 材（cái）料利用率占到冲件总成本的 60%以上（shàng），是一（yī）项很（hěn）重要的经济指标。冲裁过（guò）程中产生的（de）废料分结构废料和工（gōng）艺（yì）废料两种。排样时应尽量减少工艺废（fèi）料，提高材料利用率。

 

b: 操作方（fāng）便、安全，减轻工人劳动强度 对单工序模具而（ér）言，材料在冲裁过（guò）中翻动要（yào）少，在材料利用率（lǜ）相同或相近的（de）情况下，应（yīng）尽可能选条料宽、进距小（xiǎo）的（de）排样方案。

 

c: 使模具结（jié）构简单，模具寿命较高。

 

d: 排料应（yīng）保证冲裁件（jiàn）的质量。这一点（diǎn）将在下一节详细说明。

 

(1) 精密连续模（mó）具在确定排样图之前，先做冲裁冲头迭（dié）加图。做此图的目的是保证将所有（yǒu）的废料都冲（chōng）完，获得完整的产品。首先要确定制品的毛边面，制品料（liào）纹方向要求，步（bù）距，条料（liào）宽度，制（zhì）品（pǐn）的（de）基准（zhǔn）面，合理（lǐ）的搭边及送料方向（xiàng）。要考虑到冲头的先后顺序，弯曲的先后顺序，定位孔及搭（dā）边（biān）位置等。

 

冲裁冲头的形状应尽量做到以下几点：

 

a: 尽量避免长方形冲头，因为长方形冲头易跳废料。

 

b: 冲头（tóu）应避免过长的悬臂与狭槽。因为悬臂会影响冲头的强（qiáng）度。狭槽会影响到凹模的强度。冲头尽（jìn）量避免尖角。

 

c; 冲头应做防脱（tuō）料结构，并考虑到加工工艺，尽量利用磨床及（jí）线割加（jiā）工，减少放电（diàn）加工。

 

d: 两个冲头的连接处会有接口，在保证顺利冲裁的情况下，尽量减小产品上冲头接口位置的大小，对某些产品，接口的大（dà）小、位置及形（xíng）状，要与客户商讨共同制订。

 

(1) 将冲头迭加图中的冲（chōng）头及成形工序分布于模（mó）具中的适当位置，即为排样图。

 

根据图纸及工艺要求，综合考虑。排样图注意以下几点：

 

a: 相对位置公（gōng）差要求高的孔或决定中心线位（wèi）置的孔要（yào）在同（tóng）一步冲（chōng）出。

 

b: 若段曲上有冲孔或其它工序，并且这些工序的位置精度要求高，建议段曲后再（zài）冲孔或其它成形，这样（yàng）可以避免由于段曲（qǔ）展开不准而影响尺寸（cùn）。

 

c: 若制品中有对称弯曲，建议对称弯曲（qǔ）在同（tóng）一步成形。可以使受力平衡，若若制品的弯曲（qǔ）边较长，为了使受（shòu）力（lì）平衡，可以设计成工艺平（píng）衡弯（wān）曲，弯曲后将（jiāng）工艺弯曲冲掉。

 

d: 制品中的拉（lā）深或其它工序，在成形时可能对其附近的寸法有影响。可以将这些工序提前成（chéng）形。

 

搭边是指（zhǐ）相邻冲裁件间的余料，或冲裁件到条料边间的余料。搭边的大小与产品的大小及复杂程度有关系（xì），产品大或弯曲边较长，搭边值应（yīng）大些。

 

（2）排样线型、颜色、图层设定：

 

料（liào）带层 MATER 层 颜（yán）色 8 号灰色 实线

 

冲孔、切边、落料、半剪、撕破等（děng）为 1 层 颜色 1 号红色 实线

 

印字、打凸、倒角、压毛边等 2 层 颜色 2 号黄色 实线

 

折弯、成形、翻边、抽牙等 3 层 颜色 3 号黄色 下折内边（biān）为虚线

 

上折为实线（xiàn）。

 

标注、说明为 4层 4 号色 实线

 

排样（yàng）图经审核（hé）及集体评审，确认（rèn）无误后，进入下一工（gōng）作（zuò）流程。

 

3. 模具总（zǒng）图的（de）绘制

 

(1) 排样图确定后，开始绘制模具总图。

 

a: 总图中图层的设定：

 

MATER 排样图 4 标注

 

UP （上模座（zuò） ） UB （上（shàng）垫板）

 

PH (公（gōng）夹板（bǎn）) PUNCH 冲头

 

PPS (止档板) PS (脱料板)

 

PS_P 脱板入子 DIE (下模板)

 

DIE_P 下模入（rù）子

 

LB (下垫板（bǎn）) LP (下模座)

 

B2 (下（xià）垫块) B1 (下托板)

 

b: 关于线（xiàn）种、线色的说（shuō）明：

 

冲头、入（rù）子外形轮廓线 2 号黄色 线割孔 1号红色

 

铣加工轮廓线（xiàn） 40 号棕色

 

放电加工线 40 号棕色 钻（zuàn）加工 40 号棕色

 

模板外形 7 号白色

 

使用的线色应始终保持一致。可见部分的图线为实线，不可见部分用虚线。

 

(2) 模（mó）具结（jié）构图

 

(3) 精密连续模具结构的选用 根据产品精度及生产总量，确定模具等级。以模具

 

等级为依据，选（xuǎn）用模具结构。上图为连续（xù）模结（jié）构。

 

(4) 模具模板（bǎn）标准

 

☆ 范本长度超过 500MM 的，需要分板，两（liǎng）块板之间要（yào）加连接扣。

 

☆ 根据冲裁产品的料厚及模具长度，适当增加上模座板及下模（mó）座板的厚度

 

☆ 在（zài）脱（tuō）料板及下模板进行真空热处理之后，其中，A 级精度的模具制造，脱料

 

板及下模板需进行（háng）超（chāo）深处理。B 级精度的模具制造，脱料板及下模板需进行（háng）

 

深冷处（chù）理。

 

☆ 上、下模座板上需加攻吊环螺丝孔，视模具大小决定攻 M16—M24 等。

 

☆ 脱料板及下模板（bǎn）侧面需（xū）有安装模具安全检测工具的螺孔（kǒng）位置。

 

☆ 对于大型模具，垫脚的安放要考虑到模（mó）具搬运的方便性。留叉车位。

 

☆ 范本小于 300MM 的模具，外导柱选用直径 28MM 的。模板尺寸（cùn）大于 300MM

 

的模具，视（shì）实际情（qíng）况选择外导柱（zhù）组件。

 

☆ 有外导柱的模具（jù），外导柱放置时，要考虑到合（hé）模时的防呆。没有外导柱的模

 

具，也要将内导柱适当调整位置，避免合模时装（zhuāng）反。

 

☆ 所有范本上，需留工艺加工基准孔（kǒng）。具体为粗加（jiā）工时，在模板适当位置，精

 

铰直径 6MM 的孔，作后续加工定位基（jī）准用。

 

☆ 模板固（gù）定螺丝（sī）钉的大小（xiǎo）及数量的确定。参照下（xià）表：

 

4. 成型工步（bù）结构设计

 

模具结构（gòu）及组立图画（huà）好后，开始成型（xíng）工步结构设（shè）计。即详细绘出成（chéng）型工步的模具结

 

构，同时验证成型工步的全理性及可靠性。

 

(1) 成型工步的结构设计首先要考虑产品在成型（xíng）之（zhī）后的回弹。回弹的表现（xiàn）形式有弯（wān）曲

 

半径增大（dà）和弯（wān）曲件角度增大两个方面。影响回弹的因素有材料的力学性能、相对弯

 

曲半径（jìng）、弯曲件角度、弯（wān）曲方式、模（mó）具间（jiān）隙、工件形状及非变形（xíng）区的影响等方（fāng）面。

 

各（gè）因素在弯曲时会相互影响。

 

回弹的计算方法如下：

 

当 R≤5 时，根据料厚及材质不同，提供下表以（yǐ）做回弹（dàn）量取值的参考。

 

根据材质硬度不同，硬度越大，取值可偏大。

 

当 R≥5时，回弹角度按下（xià）式计（jì）算

 

(2) 常用弯曲成形（xíng）工步结构设计

 

以（yǐ）上方案右图为参考方案，一般情况下不采用。

 

5. 冲压材料及模具标准件

 

(1) 以下为常用金属材料的牌号及基本数据

 

注:1.初始间隙的最小值,相当于间隙的公称数值。

 

初始间隙（xì）的最大值,是考虑到凸模和凹模的制造公差所增加的数值。

 

(3) 标准件的（de）选用

 

本厂精密模具所使（shǐ）用的模具标准件由采购部负责采购。设计工程师负（fù）责出标（biāo）准（zhǔn）件（jiàn）采

 

购单。标准件使（shǐ）用（yòng）型号参考盘起公司的标准件型号。

 

5. 模具图的绘制及发放规范

 

(1) 模具图的绘制

 

a: 总图及成型工步结构设计完成后，绘制模板图（tú）及模具零件图、标准件图。

 

b: 模具图的绘制须严格遵守图层和线型，线色的规定执（zhí）行。

 

c: 模板图上须仔细标明模板材料，模板厚度、热处理工艺及要求（qiú）硬度、模板精度（dù）要求

 

及（jí）其他技术要求（qiú）。

 

d: 零件图上须仔细标明零件材料、零件尺寸、零件件数、零件热处理工（gōng）艺及要求硬

 

度、零件加工工（gōng）艺方法等信息。

 

e: 模具（jù）外购零件（jiàn）属标准件的，按标准件型号写采（cǎi）购申请单，如不属（shǔ）标（biāo）准件，则详细出

 

具零件图，提供给供货方（fāng）。

 

f: 所有图纸要求图面（miàn）清晰，尺寸明（míng）了，表达准确，排列整齐

 

g: 模具图（tú）纸使用统一的图框。

 

模（mó）具图纸的发放规（guī）范

 

a: 所有的模（mó）具图纸经上级审核签字后方可下发。

 

b: 一套完（wán）整的（de）模（mó）具图纸包括模板图、零件图、标准件（jiàn）图、排料图、组立示意图、装

 

配示意图、产品（pǐn）图，一般情况下（xià），整套图纸一（yī）起下发。如模具制造周期（qī）短，可先下

 

发（fā）范本图。模具材料订（dìng）料单及模具标准件订料单（dān）随模具图（tú）纸下发或提前下发。

 

三．模具制程的控（kòng）制

 

1. 模具制造过程的（de）跟进

 

模具图（tú）纸下发（fā）到模具制造部门后，设计人员应随时跟进模具制造进度。及时了解加工过程中出现的各种（zhǒng）情况，发现问（wèn）题，及时协同制（zhì）造部门解决。

 

2. 模具装配（pèi）技术要求

 

a: 装配时应保证凸（tū）、凹模这间的间隙均匀一致，配合间（jiān）隙符合设计（jì）要求（qiú）

 

b: 镶件与范本及（jí）镶件相互之间的（de）接合（hé）面（miàn）密合（hé）

 

c: 落料、冲孔的凹模刀口高度，按设计要求制造，保证漏料孔畅通

 

d: 冲模（mó）所有活动部分的（de）移动（dòng）应平稳（wěn），无滞止现象，滑块、楔块在固定滑动面上移动时，其最小接触面积不少于其面积的四分（fèn）之二。

 

e: 各紧固用的螺钉、销钉不（bú）得松动（dòng），并保证螺钉和销钉（dìng）的（de）端面不突（tū）出上（shàng）下模平面

 

f: 各卸料螺（luó）钉沉孔深度（dù）应保持一致（zhì）

 

g: 各卸料螺钉（dìng）及顶杆的长度（dù）应保持一致

 

h: 凸模的垂直度必须在凸、凹模间隙值允许的范围内

 

j: 冲模的装配必须符合模（mó）具装配图及技术条（tiáo）件的规定

 

四．产品工艺文件的制订

 

模具（jù）制造完成后，制订产品工艺文件。产（chǎn）品工艺文件（jiàn）是（shì）指导生产的第一（yī）手资料。要包

 

含以下信息：产（chǎn）品型号、材料尺寸、生产辅助材料、生产工序、产品毛重、生产设备

 

及设备型（xíng）号、检验要求、包装规范等。

 

具体工艺档的制（zhì）订，请参考工艺档制（zhì）订（dìng）标准。