沖壓模具設(shè)計有哪些步驟和流程？這次總算搞全了！

一：產(chǎn)品導(dǎo)入

1 精密模具沖壓常規(guī)產(chǎn)品導(dǎo)入流程

1.1產(chǎn)品圖→加工圖→排樣圖→結(jié)構(gòu)圖→組立圖→模具圖紙

1.2 連續(xù)模具排樣圖及結(jié)構(gòu)圖須審核

1.3 單沖模具排樣圖及結(jié)構(gòu)圖須審核

1.3 模具圖紙須審核簽字生效，圖紙規(guī)范清晰

2 樣品控制流程

現(xiàn)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(shè)計

1.模具設(shè)計流程

（1） 模具設(shè)計流程圖

2. 產(chǎn)品圖、展開圖、加工（工序）圖、料帶圖的繪制規(guī)范

（1） 產(chǎn)品圖 開模用的產(chǎn)品圖或產(chǎn)品（樣品）由客戶及文控中心提供。因產(chǎn)品圖均來自于各個客戶，規(guī)范不一，且有圖面不清晰，標注不完善，尺寸或檢測基準混亂，或者人為疏忽造成的錯誤。故應(yīng)以原圖紙為基礎(chǔ)，在忠于原設(shè)計的前提下，自行繪制本廠自用的產(chǎn)品圖。對于客戶圖紙中的工藝問題，及時與客戶的工程師溝通，難以達到的工藝或結(jié)構(gòu)要求，可與對方工程師協(xié)商，通過降低工藝要求、更改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或者增加工藝輔助手段的方法來解決。對客戶原圖紙不得更改，原樣保存?？蛻籼峁┑臉悠罚酶鞣N手段準確測繪出樣品尺寸，作成產(chǎn)品圖?？蛻魳悠芬咨票４妗＝o制的產(chǎn)品圖需數(shù)據(jù)準確，要求明了，尺寸標注完善，公差合理，便于檢測。

（2） 加工圖 產(chǎn)品圖確認后，開始制訂加工圖。加工圖的制訂要注意以下幾個要

點：

A: 產(chǎn)品尺寸的取值分沖孔與落料兩種情況。沖孔尺寸是由沖頭決定的，落料尺寸是由凹模決定的。

B: 產(chǎn)品公差的取值以產(chǎn)品圖為主，產(chǎn)品圖上標有公差的，按圖紙執(zhí)行，產(chǎn)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。 對于沖裁后會變大的尺寸，加工圖尺寸為其下偏差的 2/3，對于沖裁后會變小的尺寸，加工圖尺寸為其上偏差的 2/3。對于孔心距和孔邊距等沖裁后尺寸基本保持不變的，則按中間公差取值。

C: 考慮產(chǎn)品在成型過程中的變形趨勢，針對這些變形情況采取一些預(yù)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，以便于檢查。

A: 展開計算原理 板料在彎曲過程中外層受到拉應(yīng)力，內(nèi)層受到壓應(yīng)力，從拉到壓之間有一既不受拉力又不受壓力的過渡層--中性層，中性層在彎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(guān)，當彎曲半徑較大,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；當彎曲半徑變小，折彎角度增大時，變形程度隨之增大，中性層位置逐漸向彎曲中心的內(nèi)側(cè)移動。中性層到板料內(nèi)側(cè)的距離用λ表示.

B: 展開計算方法 基本公式： 產(chǎn)品展開長度＝料內(nèi)+料內(nèi)+補償量

a: R 角展開 以中性層材料長度不變?yōu)檎归_原則。

R 中＝R 內(nèi)+Kt

（4） 料帶圖（工序圖、排樣圖）

(1) 根據(jù)客戶要求，產(chǎn)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(xù)模還是單工序模。

(1) 根據(jù)產(chǎn)品要求精度、模具生產(chǎn)總量、模具生產(chǎn)速度等決定模具精度等級的劃分。精密連續(xù)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。等級劃分標準見下表：

(1) 沖裁件在條料上的布置方法稱為排樣。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 材料利用率占到?jīng)_件總成本的 60%以上，是一項很重要的經(jīng)濟指標。沖裁過程中產(chǎn)生的廢料分結(jié)構(gòu)廢料和工藝廢料兩種。排樣時應(yīng)盡量減少工藝廢料，提高材料利用率。

b: 操作方便、安全，減輕工人勞動強度 對單工序模具而言，材料在沖裁過中翻動要少，在材料利用率相同或相近的情況下，應(yīng)盡可能選條料寬、進距小的排樣方案。

c: 使模具結(jié)構(gòu)簡單，模具壽命較高。

d: 排料應(yīng)保證沖裁件的質(zhì)量。這一點將在下一節(jié)詳細說明。

(1) 精密連續(xù)模具在確定排樣圖之前，先做沖裁沖頭迭加圖。做此圖的目的是保證將所有的廢料都沖完，獲得完整的產(chǎn)品。首先要確定制品的毛邊面，制品料紋方向要求，步距，條料寬度，制品的基準面，合理的搭邊及送料方向。要考慮到?jīng)_頭的先后順序，彎曲的先后順序，定位孔及搭邊位置等。

沖裁沖頭的形狀應(yīng)盡量做到以下幾點：

a: 盡量避免長方形沖頭，因為長方形沖頭易跳廢料。

b: 沖頭應(yīng)避免過長的懸臂與狹槽。因為懸臂會影響沖頭的強度。狹槽會影響到凹模的強度。沖頭盡量避免尖角。

c; 沖頭應(yīng)做防脫料結(jié)構(gòu)，并考慮到加工工藝，盡量利用磨床及線割加工，減少放電加工。

d: 兩個沖頭的連接處會有接口，在保證順利沖裁的情況下，盡量減小產(chǎn)品上沖頭接口位置的大小，對某些產(chǎn)品，接口的大小、位置及形狀，要與客戶商討共同制訂。

(1) 將沖頭迭加圖中的沖頭及成形工序分布于模具中的適當位置，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: 相對位置公差要求高的孔或決定中心線位置的孔要在同一步?jīng)_出。

b: 若段曲上有沖孔或其它工序，并且這些工序的位置精度要求高，建議段曲后再沖孔或其它成形，這樣可以避免由于段曲展開不準而影響尺寸。

c: 若制品中有對稱彎曲，建議對稱彎曲在同一步成形。可以使受力平衡，若若制品的彎曲邊較長，為了使受力平衡，可以設(shè)計成工藝平衡彎曲，彎曲后將工藝彎曲沖掉。

d: 制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?？梢詫⑦@些工序提前成形。

搭邊是指相鄰沖裁件間的余料，或沖裁件到條料邊間的余料。搭邊的大小與產(chǎn)品的大小及復(fù)雜程度有關(guān)系，產(chǎn)品大或彎曲邊較長，搭邊值應(yīng)大些。

（2）排樣線型、顏色、圖層設(shè)定：

料帶層 MATER 層 顏色 8 號灰色 實線

沖孔、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、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

排樣圖經(jīng)審核及集體評審，確認無誤后，進入下一工作流程。

3. 模具總圖的繪制

a: 總圖中圖層的設(shè)定：

MATER 排樣圖 4 標注

UP （上模座 ） UB （上墊板）

PH (公夾板) PUNCH 沖頭

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)

b: 關(guān)于線種、線色的說明：

沖頭、入子外形輪廓線 2 號黃色 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 鉆加工 40 號棕色

模板外形 7 號白色

使用的線色應(yīng)始終保持一致?？梢姴糠值膱D線為實線，不可見部分用虛線。

(2) 模具結(jié)構(gòu)圖

(3) 精密連續(xù)模具結(jié)構(gòu)的選用 根據(jù)產(chǎn)品精度及生產(chǎn)總量，確定模具等級。以模具

等級為依據(jù)，選用模具結(jié)構(gòu)。上圖為連續(xù)模結(jié)構(gòu)。

(4) 模具模板標準

☆ 范本長度超過 500MM 的，需要分板，兩塊板之間要加連接扣。

☆ 根據(jù)沖裁產(chǎn)品的料厚及模具長度，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后，其中，A 級精度的模具制造，脫料

板及下模板需進行超深處理。B 級精度的模具制造，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(huán)螺絲孔，視模具大小決定攻 M16—M24 等。

☆ 脫料板及下模板側(cè)面需有安裝模具安全檢測工具的螺孔位置。

☆ 對于大型模具，墊腳的安放要考慮到模具搬運的方便性。留叉車位。

☆ 范本小于 300MM 的模具，外導(dǎo)柱選用直徑 28MM 的。模板尺寸大于 300MM

的模具，視實際情況選擇外導(dǎo)柱組件。

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

具，也要將內(nèi)導(dǎo)柱適當調(diào)整位置，避免合模時裝反。

☆ 所有范本上，需留工藝加工基準孔。具體為粗加工時，在模板適當位置，精

鉸直徑 6MM 的孔，作后續(xù)加工定位基準用。

☆ 模板固定螺絲釘?shù)拇笮〖皵?shù)量的確定。參照下表：

模具結(jié)構(gòu)及組立圖畫好后，開始成型工步結(jié)構(gòu)設(shè)計。即詳細繪出成型工步的模具結(jié)

構(gòu)，同時驗證成型工步的全理性及可靠性。

(1) 成型工步的結(jié)構(gòu)設(shè)計首先要考慮產(chǎn)品在成型之后的回彈。回彈的表現(xiàn)形式有彎曲

半徑增大和彎曲件角度增大兩個方面。影響回彈的因素有材料的力學(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(qū)的影響等方面。

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(jù)料厚及材質(zhì)不同，提供下表以做回彈量取值的參考。

根據(jù)材質(zhì)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) 常用彎曲成形工步結(jié)構(gòu)設(shè)計

5. 沖壓材料及模具標準件

(1) 以下為常用金屬材料的牌號及基本數(shù)據(jù)

(3) 標準件的選用

本廠精密模具所使用的模具標準件由采購部負責(zé)采購。設(shè)計工程師負責(zé)出標準件采

購單。標準件使用型號參考盤起公司的標準件型號。

5. 模具圖的繪制及發(fā)放規(guī)范

(1) 模具圖的繪制

a: 總圖及成型工步結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后，繪制模板圖及模具零件圖、標準件圖。

b: 模具圖的繪制須嚴格遵守圖層和線型，線色的規(guī)定執(zhí)行。

c: 模板圖上須仔細標明模板材料，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(shù)要求。

d: 零件圖上須仔細標明零件材料、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息。

e: 模具外購零件屬標準件的，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: 所有圖紙要求圖面清晰，尺寸明了，表達準確，排列整齊

g: 模具圖紙使用統(tǒng)一的圖框。

模具圖紙的發(fā)放規(guī)范

a: 所有的模具圖紙經(jīng)上級審核簽字后方可下發(fā)。

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、組立示意圖、裝

配示意圖、產(chǎn)品圖，一般情況下，整套圖紙一起下發(fā)。如模具制造周期短，可先下

發(fā)范本圖。模具材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(fā)。

三．模具制程的控制

1. 模具制造過程的跟進

模具圖紙下發(fā)到模具制造部門后，設(shè)計人員應(yīng)隨時跟進模具制造進度。及時了解加工過程中出現(xiàn)的各種情況，發(fā)現(xiàn)問題，及時協(xié)同制造部門解決。

2. 模具裝配技術(shù)要求

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

b: 鑲件與范本及鑲件相互之間的接合面密合

c: 落料、沖孔的凹模刀口高度，按設(shè)計要求制造，保證漏料孔暢通

d: 沖模所有活動部分的移動應(yīng)平穩(wěn)，無滯止現(xiàn)象，滑塊、楔塊在固定滑動面上移動時，其最小接觸面積不少于其面積的四分之二。

e: 各緊固用的螺釘、銷釘不得松動，并保證螺釘和銷釘?shù)亩嗣娌煌怀錾舷履Ｆ矫?/p>

f: 各卸料螺釘沉孔深度應(yīng)保持一致

g: 各卸料螺釘及頂桿的長度應(yīng)保持一致

h: 凸模的垂直度必須在凸、凹模間隙值允許的范圍內(nèi)

j: 沖模的裝配必須符合模具裝配圖及技術(shù)條件的規(guī)定

四．產(chǎn)品工藝文件的制訂

模具制造完成后，制訂產(chǎn)品工藝文件。產(chǎn)品工藝文件是指導(dǎo)生產(chǎn)的第一手資料。要包

含以下信息：產(chǎn)品型號、材料尺寸、生產(chǎn)輔助材料、生產(chǎn)工序、產(chǎn)品毛重、生產(chǎn)設(shè)備

及設(shè)備型號、檢驗要求、包裝規(guī)范等。

具體工藝檔的制訂，請參考工藝檔制訂標準。

五．附錄

1. 常用材料密度