​五金衝壓模具設計步驟（zhòu），都明白嗎？

一：產品導入

1 精密模具衝壓常規產品導入流（liú）程

1.1產品圖→加（jiā）工圖→排樣圖→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（dān）衝模（mó）具排樣圖及結構（gòu）圖須審核

1.3 模具圖（tú）紙（zhǐ）須審核簽字生效，圖紙（zhǐ）規範清晰

2 樣品（pǐn）控製（zhì）流程

現場提供樣品→自檢→品管（guǎn）部檢測→檢測報告→檢測報告確認→工程部（bù）→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（jī）本流程，一般情況下，都應遵循該流程的步驟來規劃及（jí）實施設計工作。對於某些特殊產品的設計，在（zài）此（cǐ）流程（chéng）基礎上，可以依實際情況適當變更。

2. 產品圖（tú）、展開（kāi）圖（tú）、加工（工序）圖、料帶圖的繪製規範

（1） 產品圖 開模用的（de）產品圖或產品（樣品）由客戶及文（wén）控中心提供。因產品圖均來自於（yú）各個客戶（hù），規範不一，且有（yǒu）圖（tú）麵不清晰，標注不完（wán）善，尺寸或檢測基（jī）準混亂，或者人為疏（shū）忽造成的錯誤。故應以原圖紙為基礎，在忠於原設（shè）計的（de）前提（tí）下，自行繪製本廠自用的產品圖（tú）。對於客戶圖紙中的（de）工藝問題，及時與客戶的工程師溝通，難以達到的工藝（yì）或結構要求，可與對方工程師（shī）協商，通過降低工藝要求、更改產品結構或者增加工藝輔助手段的方法來解決。對（duì）客戶（hù）原圖紙不得更改，原樣保存。客戶提供的樣品，用各種手段準確測繪出樣品尺（chǐ）寸，作成產品圖。客戶樣品要妥善保存。給製的產品圖需數據準確，要求明了，尺寸標注完善，公差合理，便於檢測。

（2） 加工圖 產品圖確認後，開始製（zhì）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（qǔ）值分衝孔與落（luò）料兩（liǎng）種情況。衝孔（kǒng）尺寸是（shì）由衝頭決定的，落料尺寸（cùn）是由凹模決定的。

B: 產品公差的（de）取值以（yǐ）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（chà）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，對於衝裁後會（huì）變小的尺寸，加工圖尺寸為其上偏差的 2/3。對於孔心距和孔邊距（jù）等衝（chōng）裁後尺（chǐ）寸基本保持不變的，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（biàn）形（xíng）情況采取一（yī）些預先補救的措施。

（3） 展開圖（tú） 展開圖依據加工圖，對各段（duàn）彎曲長度按（àn）順序（xù）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（yā）之間有一既不受拉力又不受壓力的過（guò）渡層（céng）--中性層，中性層（céng）在（zài）彎曲（qǔ）過程中的長度和彎曲前一樣，保持不變，所以中性層是計算（suàn）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有關，當彎曲半徑較大,折彎角度較小（xiǎo）時，變（biàn）形程（chéng）度較小，中性層位（wèi）置靠近板料厚度的中心處（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（nèi）側的距離（lí）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（bǔ）償量

a: R 角展開 以中性（xìng）層材料長度不變為展開原則。

R 中（zhōng）＝R 內+Kt

（4） 料帶圖（工序圖、排樣圖）

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

(1) 根據產（chǎn）品要求精度、模具生產總量、模具生產速度等決定模具精度等級的劃分。精密連續（xù）模（mó）具（jù）分 A、B、C、D 四個等級，精密單工序模具（jù）分為甲、乙、丙三個等（děng）級。等級劃分標準見下表：

(1) 衝裁件在條料上（shàng）的布置（zhì）方法稱為排（pái）樣。每一（yī）個工件（jiàn）都會有多種的排樣（yàng）方案。

排樣方式（shì）有直排，單行排列，多行排列，斜排列，對頭直排，對頭（tóu）斜排等。

排樣工作雖然簡單（dān），但很重（chóng）要。排樣的原則有 4 點：

a: 提（tí）高材料利用率 材料利用率占到衝件（jiàn）總成本的（de） 60%以（yǐ）上，是一項很重要的經濟（jì）指標。衝裁過程中產生的廢料分結（jié）構廢料和工藝廢（fèi）料兩種。排（pái）樣時（shí）應盡量減少工藝廢料，提高材料利用（yòng）率。

b: 操作方便、安全，減輕（qīng）工人勞動（dòng）強（qiáng）度 對單工序模具而言（yán），材料（liào）在衝裁（cái）過中（zhōng）翻動要少，在材料（liào）利用率相（xiàng）同或相近的情況下，應（yīng）盡可能選條料寬、進距（jù）小的排樣方案（àn）。

c: 使模具結構簡（jiǎn）單，模具壽（shòu）命較高。

d: 排料應保證衝裁件的質量（liàng）。這一點將在下一（yī）節詳細說明。

(1) 精密連續模具在確定（dìng）排樣圖之前，先做衝裁衝頭迭加（jiā）圖。做此（cǐ）圖的目的是保證將所有（yǒu）的廢料都衝（chōng）完，獲得完整的產品（pǐn）。首先要確定（dìng）製品的毛邊麵，製品料紋方（fāng）向要求，步距，條料寬度，製品的基準麵，合理的搭邊及送料（liào）方向。要考慮到衝頭的先後順序，彎曲的先後順序，定位孔及搭邊位置等。

衝（chōng）裁衝（chōng）頭的形狀應（yīng）盡量做到（dào）以下幾點（diǎn）：

a: 盡量避免（miǎn）長方形衝頭，因為長方形衝頭易跳廢料。

b: 衝頭應避免過長的（de）懸臂與（yǔ）狹槽。因為懸臂會影響（xiǎng）衝頭的（de）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，盡量利用磨床及線割加工（gōng），減少放電加工。

d: 兩個衝頭的連接處會有接口（kǒu），在保證順利衝裁的情（qíng）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（zhì）訂（dìng）。

(1) 將衝頭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（kǎo）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（zài）同一步衝出。

b: 若段曲上（shàng）有衝孔或（huò）其它工（gōng）序，並且這些（xiē）工序的位置精度要求高，建議（yì）段曲後再衝孔或其它成形，這樣可以避免由於段（duàn）曲展開不準（zhǔn）而影（yǐng）響（xiǎng）尺寸。

c: 若製品中有對稱彎曲，建議對稱彎（wān）曲在同一步成形。可以使受力平衡，若若製（zhì）品的彎曲邊（biān）較長，為了使受力平衡，可以設計成工藝平衡彎曲，彎曲後將工藝彎曲衝掉。

d: 製品中的拉深或其它工序，在成形時可能（néng）對其附近的寸（cùn）法有（yǒu）影響。可以將這些（xiē）工序提前成形（xíng）。

搭邊是指相鄰衝（chōng）裁件間的餘料（liào），或衝裁件到條料邊間的餘（yú）料。搭（dā）邊的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（dà）些（xiē）。

（2）排樣線型、顏色、圖層設定（dìng）：

料帶層 MATER 層 顏（yán）色 8 號灰色 實線

衝孔、切邊、落料、半（bàn）剪、撕（sī）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、翻邊、抽牙等 3 層 顏色 3 號黃色 下折內（nèi）邊為虛線

上折為實線。

標注、說明為 4層 4 號色 實線

排樣圖（tú）經審核（hé）及集體評審，確認無誤後，進入下一工作流程。

3. 模具總圖的繪（huì）製

(1) 排（pái）樣圖確定後，開始繪製模（mó）具總圖。

a: 總圖（tú）中圖層（céng）的（de）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（mó）板)

DIE_P 下模入子（zǐ）

LB (下墊板) LP (下模座)

B2 (下墊塊) B1 (下托板)

b: 關於線種（zhǒng）、線（xiàn）色的說明：

衝頭、入子外形輪廓線 2 號黃（huáng）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（wéi）實線，不可見部分用虛線。

(2) 模具（jù）結構圖

(3) 精密連續模具結構（gòu）的選用 根據產品精度及生產總量，確定模具等級。以模（mó）具（jù）

等級為依（yī）據，選用模具結構。上圖為連續模結構。

(4) 模具模板標準

☆ 範本（běn）長度超過 500MM 的，需要分板，兩塊板之間要加連接（jiē）扣（kòu）。

☆ 根據衝裁產品的料厚（hòu）及模具長度，適當增加上模（mó）座板及下模（mó）座板的厚（hòu）度

☆ 在脫料板及下（xià）模板進（jìn）行真空熱處理（lǐ）之後，其中，A 級精度的（de）模具製造，脫料（liào）

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

深冷處理。

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

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

☆ 對於大型（xíng）模具，墊（diàn）腳（jiǎo）的安放要考慮到模具（jù）搬運的方便性。留叉（chā）車位。

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

的模具，視實際情況選擇外導柱組件。

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

具，也要將內導柱適當調整位置，避免合模時裝反。

☆ 所有（yǒu）範本上，需（xū）留工藝加工基準孔。具體為粗加工時，在模板適當位置，精

鉸直徑 6MM 的孔（kǒng），作後續加工定位基準用。

☆ 模板固定螺絲釘的大小及數量的確定。參照下表：

4. 成型工步結構設計

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

構，同時驗證成型工步的（de）全理性及可靠性。

(1) 成型工步的結構設計首先要考慮產品（pǐn）在（zài）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（fāng）麵。影響回彈的因素有材料的力學性能（néng）、相對彎

曲半徑、彎（wān）曲件角度、彎曲方式、模具間隙、工件形狀及非變（biàn）形區的影響等（děng）方麵。

各因素（sù）在彎（wān）曲時會相互影響。

回彈的計算（suàn）方法如下：

當 R≤5 時，根據料厚及材質不（bú）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，取值可偏大。

當 R≥5時，回彈角度按下式計算

(2) 常用（yòng）彎曲（qǔ）成形工（gōng）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（chōng）壓材料及模具標準件

(1) 以下為常用（yòng）金屬材料的牌號及基本數據

注:1.初始間（jiān）隙的最小（xiǎo）值,相當於間隙的公稱數值。

初始間隙的最大值,是考慮到凸模和凹模的製造公差所增加的數值（zhí）。

(3) 標準件的選用

本廠（chǎng）精（jīng）密模具所使用的模具標準件由采購（gòu）部負責采購。設（shè）計工程師負（fù）責出標（biāo）準件采

購單（dān）。標準（zhǔn）件使用型號參考盤起公司的標準件型號。

5. 模具圖的繪（huì）製及發放規範

(1) 模具（jù）圖的（de）繪製

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

b: 模具圖的繪（huì）製須嚴格遵（zūn）守圖層和線型，線（xiàn）色的規定執行。

c: 模（mó）板圖上須仔細標明模板材（cái）料（liào），模板厚度、熱處理（lǐ）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（xū）仔細標明零件材料（liào）、零件尺寸、零件件數、零件熱處（chù）理工藝及（jí）要求硬（yìng）

度、零件加工（gōng）工（gōng）藝方法等信息。

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

具零（líng）件圖，提供給供貨方。

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

g: 模具圖紙使（shǐ）用統一的圖框（kuàng）。

模具圖紙（zhǐ）的發放規範

a: 所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括模板圖、零件圖、標準件圖、排料圖、組（zǔ）立示意圖、裝

配示意圖、產品（pǐn）圖，一般情（qíng）況（kuàng）下，整套圖紙一起下發（fā）。如模具製（zhì）造周（zhōu）期短，可先下

發範（fàn）本圖。模具材（cái）料訂料單及模具標準件訂料單隨模具圖紙下發（fā）或提前下發。

三．模具製程的控製

1. 模具製造過程的（de）跟進

模具圖紙下發到模具製造（zào）部（bù）門後，設計人員（yuán）應隨（suí）時跟進模具製造（zào）進度。及時了解加工過程中（zhōng）出現的各種情況，發現問題，及時協同製造部門解（jiě）決。

2. 模具裝配技術（shù）要求

a: 裝配時（shí）應保證凸、凹模這間（jiān）的間（jiān）隙均勻一致，配合間隙（xì）符合設（shè）計要求

b: 鑲件與範本及鑲（xiāng）件（jiàn）相互之間的接合麵密合

c: 落（luò）料（liào）、衝孔的凹模刀口高度，按設計要求製造，保證漏料孔暢通

d: 衝模所有活動部分的移動應平穩，無滯止現象，滑（huá）塊、楔（xiē）塊在固定滑動麵上移動時，其最小接觸麵積（jī）不少（shǎo）於（yú）其麵積的四分之二。

e: 各（gè）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出上下模平麵

f: 各卸料螺釘沉孔深度應（yīng）保持（chí）一致

g: 各（gè）卸料螺釘及頂杆的長度應保持一（yī）致

h: 凸模的垂直（zhí）度必須在凸、凹模間隙值允許的範圍內

j: 衝模的裝配必（bì）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（dìng）

模具製造完成後（hòu），製訂產品（pǐn）工（gōng）藝文件。產品工藝文件（jiàn）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（zhù）材料、生產工序（xù）、產品毛重、生產設（shè）備

及設備型號、檢驗要求、包裝規範（fàn）等（děng）。

具體工藝檔的製訂（dìng），請（qǐng）參考工藝檔製訂標準。