​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（guī）產品導（dǎo）入流程

1.1產品圖→加工圖→排樣圖→結構圖→組立圖→模具圖紙（zhǐ）

1.2 連續模具排樣圖及（jí）結構圖須審核

1.3 單衝模具排樣圖及結構圖須審核

1.3 模具（jù）圖紙（zhǐ）須審核簽字生效，圖紙規範（fàn）清晰（xī）

2 樣品控製（zhì）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（rèn）→工（gōng）程部→客戶

二：模具（jù）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（yī）般（bān）情（qíng）況下，都應遵循該流程的步驟來規劃及（jí）實施（shī）設計工（gōng）作。對（duì）於某些（xiē）特殊產品的設計，在此流程基（jī）礎上，可以（yǐ）依實際情況適當變更。

2. 產品圖、展開圖、加工（工序（xù））圖、料帶圖的繪製規範（fàn）

（1） 產品圖 開模（mó）用的產品圖或產品（樣品）由客戶及文控中心提供。因產品圖（tú）均來自（zì）於各個客戶，規範不（bú）一，且有圖麵不清（qīng）晰，標注不完善，尺寸或檢測基準混亂，或者人為疏忽造成的錯（cuò）誤。故應以（yǐ）原圖紙為基礎，在忠於原設計的前提下，自行繪製本廠自用的產品圖。對於客戶圖紙中的工藝問（wèn）題，及時與客戶的工程師溝（gōu）通，難以達到的工藝或結構要求，可與對方工程師協商，通過降低工藝要求、更改產品結構或者增加工（gōng）藝輔助手段（duàn）的（de）方法來解決。對客戶原圖紙不得更改，原（yuán）樣保存。客戶提供的樣品，用各（gè）種手段準確測繪出樣品尺寸，作成產品圖。客戶樣品要妥（tuǒ）善保存。給製的產品圖需數據準確，要求明（míng）了，尺寸標注完善，公差合理，便於檢測。

（2） 加工圖 產品（pǐn）圖確認後，開始製訂加工圖。加工圖的製訂要注意（yì）以下幾個要

點：

A: 產品尺寸的取值分衝孔與落料（liào）兩種（zhǒng）情況。衝孔尺寸是由衝（chōng）頭決定的，落料尺寸是由凹模決（jué）定的。

B: 產品公差的取值以產（chǎn）品圖為主，產品圖上標有公差的，按（àn）圖紙執行，產品圖上未注公（gōng）差的（de），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（dà）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，加工圖尺寸為其上偏差（chà）的 2/3。對於孔心距和孔（kǒng）邊距等衝裁後尺（chǐ）寸基本保持不變的，則按中間公（gōng）差取值。

C: 考慮產品在成型過程中的變（biàn）形趨勢，針（zhēn）對這些變形情（qíng）況采取一些預先補（bǔ）救的措施。

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

A: 展開計算原理 板料在彎曲過程中外（wài）層受到拉應力，內層受到壓應力，從拉到壓（yā）之間有一（yī）既不受拉力又不受（shòu）壓（yā）力的過渡層--中性層，中性層在彎（wān）曲過程中的長度和彎曲前一（yī）樣，保持不變，所以中性層是計算彎（wān）曲件展開長度的基準，中（zhōng）性層與板料厚度的中間層是不（bú）同的概念。中性層（céng）位置與變形程度有關，當彎曲半（bàn）徑較（jiào）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（dù）的中（zhōng）心處；當（dāng）彎曲半徑變小，折彎角（jiǎo）度增大時，變形（xíng）程度隨之增大，中性層位置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（suàn）方法 基本公式： 產品展開長度＝料內+料內+補（bǔ）償量

a: R 角展開（kāi） 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，產品的產量，模具壽命，工藝（yì）特性等來決定采用連續模還是單工序模。

(1) 根據產品要求精度、模具生產總量、模具（jù）生產速度等決定模具精（jīng）度等級的劃分。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（děng）級。等級劃（huá）分（fèn）標準見下（xià）表：

(1) 衝裁件在條料上的布（bù）置方法稱為（wéi）排（pái）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，斜排列，對頭直排，對頭斜排等。

排樣工作（zuò）雖然簡單，但很重要。排樣的原則有 4 點：

a: 提高材料利用率 材料利（lì）用率占到衝件總成（chéng）本的 60%以上，是一項很重要的經濟指標。衝裁過程中產（chǎn）生的（de）廢料分結構廢料和工藝廢料兩種。排樣時應盡量減少工藝廢料，提高材料（liào）利用率。

b: 操作方（fāng）便、安全，減輕工人勞動（dòng）強度 對單工（gōng）序模具而言，材料在衝裁過中翻動要少（shǎo），在材料利用率相同或相近的情況下，應盡可能選條（tiáo）料（liào）寬、進距（jù）小的排樣方案。

c: 使模具結構簡單，模具（jù）壽（shòu）命較高。

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

(1) 精密連（lián）續模具在確定排樣圖之前，先做衝裁衝頭迭加圖。做此圖的目的是保證將所有的廢料都（dōu）衝完，獲得完整的產品。首先要確定製（zhì）品的毛邊麵，製品料紋方向（xiàng）要求，步距，條料寬度（dù），製品的基準麵（miàn），合理（lǐ）的搭邊及送料方向。要考慮到（dào）衝頭的先後順序，彎曲的先後順序，定位孔及搭邊（biān）位置等。

衝裁衝（chōng）頭的形狀應盡量做到以下幾點：

a: 盡量避免長方形衝頭，因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（wéi）懸臂會影響衝頭（tóu）的強度（dù）。狹槽會影響到凹模的強度。衝頭盡量避免尖角。

c; 衝（chōng）頭應做防脫料結構，並考慮到加工工藝，盡量利用磨床（chuáng）及（jí）線割加（jiā）工，減少放電加工。

d: 兩（liǎng）個衝頭的連接處會有接口，在保證（zhèng）順利衝裁（cái）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，接口的大小、位置及形狀，要與客戶商討共同製訂。

(1) 將衝頭迭加圖（tú）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（chà）要求（qiú）高的孔或決定中心線位置的孔要在同一步衝出。

b: 若段曲上有衝孔或其它工序，並且這些工序的位置（zhì）精度要求高，建議段曲後再（zài）衝孔或其它（tā）成形（xíng），這樣（yàng）可以避免由於段曲展開不準而影響尺寸（cùn）。

c: 若製品中有對稱彎曲，建議對（duì）稱彎曲在同一步成形。可以（yǐ）使受（shòu）力平衡，若若製品的（de）彎曲邊較長，為了使（shǐ）受力平衡，可以設（shè）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，在成形時可能對其附近的寸法有影響。可以將這些工序提前成形。

搭邊（biān）是指相鄰（lín）衝裁件間的餘料，或衝（chōng）裁件到條料邊間（jiān）的餘料。搭邊的（de）大小與產品的大小及複雜程度有關係，產（chǎn）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（hào）灰色 實線

衝孔、切邊、落料、半剪、撕破等為（wéi） 1 層 顏色 1 號（hào）紅（hóng）色 實（shí）線（xiàn）

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（biān）、抽牙等（děng） 3 層 顏色 3 號黃色 下折內邊為虛線

上折為實線。

標注、說明為 4層 4 號色 實線

排樣圖經審核及（jí）集體評（píng）審，確認無誤（wù）後，進入下一工作流程。

3. 模具總圖的繪製

(1) 排樣（yàng）圖確定後，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（tuō）板)

b: 關於線種、線色的說明（míng）：

衝頭、入子外形輪廓線（xiàn） 2 號黃色 線割孔 1號紅色

銑（xǐ）加（jiā）工輪（lún）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（xíng） 7 號（hào）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，不可見部分用虛（xū）線。

(2) 模具結構圖

(3) 精密連（lián）續模具結（jié）構的選（xuǎn）用 根（gēn）據產品精度及生產總量，確定模具等級（jí）。以模具

等級為依據，選用模具（jù）結構。上圖為連續模（mó）結構（gòu）。

(4) 模具模板標準

☆ 範本長（zhǎng）度超（chāo）過 500MM 的，需要分板，兩塊板之間要加連接扣。

☆ 根據衝裁產品的料厚及（jí）模具（jù）長度，適當增加上模座板及（jí）下模座（zuò）板（bǎn）的厚度

☆ 在脫料板及下模板進（jìn）行真空熱處理之（zhī）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（jù）製造，脫料板及（jí）下模板需進行

深冷處理。

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

☆ 脫料板及下模板側（cè）麵需有安裝模具安全檢測（cè）工具的螺孔位置。

☆ 對於大型模具，墊腳的安放要考慮到模具搬運的方便性。留（liú）叉車（chē）位。

☆ 範本小（xiǎo）於 300MM 的模具，外導（dǎo）柱選用（yòng）直（zhí）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，要考慮到合模時的（de）防呆。沒有外（wài）導柱的模

具，也要將內導柱適當調整位（wèi）置，避免合模（mó）時裝（zhuāng）反。

☆ 所有範本上，需（xū）留（liú）工藝（yì）加工基（jī）準孔。具體為粗加工時，在模板適當位置，精

鉸直徑 6MM 的孔，作後續加工定位基準用。

☆ 模板固定螺絲釘的大小及數量的（de）確定。參照下表：

4. 成型工步結（jié）構設計

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

構，同時驗證成型工步的全理性及可靠性。

(1) 成型工步的結構（gòu）設計首（shǒu）先要考慮產品在成型之（zhī）後的回彈。回彈的表現形式有彎曲

半徑增（zēng）大和彎曲件角度增大兩個方麵。影響回彈的因素有材料（liào）的力（lì）學（xué）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響等方麵。

各因素在彎曲時會相互影響（xiǎng）。

回彈的計（jì）算方法如下：

當 R≤5 時，根（gēn）據料厚及材質不同，提供下表以做回（huí）彈量取值的參（cān）考。

根據材質硬度不同（tóng），硬度越大，取值（zhí）可偏大。

當（dāng） R≥5時，回彈角度按下式計算

(2) 常用彎曲（qǔ）成形工步結構設計

以上（shàng）方案右（yòu）圖為參考方案，一般情況下不采用。

5. 衝壓材料及模具標準件

(1) 以下為常用金屬材（cái）料的牌（pái）號及基本數據

注（zhù）:1.初始間（jiān）隙的最小值,相（xiàng）當於間隙的公（gōng）稱數（shù）值。

初始間隙的最大值,是考慮到凸模和凹模的製造公（gōng）差所增加的數值。

(3) 標準件的選用（yòng）

本廠（chǎng）精密模具所使用的模具標準件由采購部負責采購（gòu）。設計工程師負責出標準件（jiàn）采

購單。標準件使用型號參考盤起公司的標（biāo）準件（jiàn）型號。

5. 模具圖的繪製及（jí）發放（fàng）規範（fàn）

(1) 模（mó）具圖的繪製（zhì）

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: 模具圖的繪製須嚴格遵守圖層和線型，線色的（de）規定執行。

c: 模板圖（tú）上須仔細標明模板材料，模板厚（hòu）度、熱處理工藝及要求硬度、模（mó）板精（jīng）度要（yào）求

及其他技術（shù）要求。

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

度、零件加工工藝方法等信（xìn）息。

e: 模具外購零件（jiàn）屬（shǔ）標準件的，按（àn）標準件型號（hào）寫采購（gòu）申請單，如不屬標準（zhǔn）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（chǐ）寸（cùn）明了，表達準確，排列整齊

g: 模具圖紙使用統一的圖框。

模具圖紙的發放規範

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（zhǐ）包（bāo）括模板圖（tú）、零件圖、標準件圖、排料圖、組立示意圖、裝

配示意圖、產（chǎn）品圖，一（yī）般情況下，整套圖紙一起下發。如模具製造周期短（duǎn），可先下

發範本（běn）圖。模具材料訂料單及模具標準件（jiàn）訂料單隨模具圖紙下發或提前下發。

三．模具製程的控製

1. 模具製造過程的跟進

模（mó）具圖紙下（xià）發到模具製（zhì）造（zào）部門（mén）後，設計人員應隨時跟進模具製造進度。及時了解加工過程中出現的各種情況，發現問題，及（jí）時協同（tóng）製造部門解決。

2. 模（mó）具裝配技術要（yào）求

a: 裝配時應保證凸、凹模這間的間隙均（jun1）勻一致，配（pèi）合間隙（xì）符合設（shè）計（jì）要求

b: 鑲件與範本及鑲件（jiàn）相互之間的接合麵（miàn）密合

c: 落（luò）料、衝孔的凹模刀口高度，按設計要（yào）求製造，保（bǎo）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，滑塊、楔塊在（zài）固定滑動麵上移動時，其最小接（jiē）觸麵積不少於其麵積的四分之二。

e: 各緊（jǐn）固用的螺釘、銷釘不得鬆動，並（bìng）保證螺釘和銷（xiāo）釘的端（duān）麵不突（tū）出（chū）上下模平麵

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（de）垂（chuí）直度必須在凸、凹模間隙值允許的範圍內

j: 衝模的裝配必須符合模（mó）具裝配圖及技術條件的規定

四．產品工藝文件（jiàn）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（dì）一手資料。要包

含以下信息：產品型號、材料尺寸、生（shēng）產輔（fǔ）助材料、生（shēng）產工序、產品毛重、生產設備

及設備型號、檢驗要求、包裝規範等。

具體工藝檔的（de）製訂，請參考工藝檔製（zhì）訂標準。