沖壓件在批量生產前，先是要制作精密五金沖壓模具，各位設計師們，針對沖壓模具的設計流程，有什么不明白的地方，和小碩一起來閱讀一下，讓您一次懂得整套設計。    

 一，精密五金沖壓模具沖壓常規產品導入流程

　　1.1產品圖→加工圖→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 單沖模具排樣圖及結構圖須審核

　　1.3 模具圖紙須審核簽字生效，圖紙規范清晰

　　2 樣品控制流程

　　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：精密五金沖壓模具之模具設計

　　1.精密五金沖壓模具設計流程

　?。?） 模具設計流程圖

　?。?） 此為模具設計基本流程，一般情況下，都應遵循該流程的步驟來規劃及實施設計工作。對于某些特殊產品的設計，在此流程基礎上，可以依實際情況適當變更。
2.  產品圖、展開圖、加工（工序）圖、料帶圖的繪制規范

　?。?） 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。因產品圖均來自于各個客戶，規范不一，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。故應以原圖紙為基礎，在忠于原設計的前提下，自行繪制本廠自用的產品圖。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?，用各種手段準確測繪出樣品尺寸，作成產品圖?？蛻魳悠芬咨票４?。給制的產品圖需數據準確，要求明了，尺寸標注完善，公差合理，便于檢測。

　?。?） 加工圖 產品圖確認后，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: 產品公差的取值以產品圖為主，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先補救的措施。

（3） 展開圖 展開圖依據加工圖，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力，內層受到壓應力，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，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：產品展開長度＝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

　?。?）  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、模具生產速度等決定模具精度等級的劃分。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 材料利用率占到沖件總成本的 60%以上，是一項很重要的經濟指標。沖裁過程中產生的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，應盡可能選條料寬、進距小的排樣方案。

　　c: 使模具結構簡單，模具壽命較高。

　　d: 排料應保證沖裁件的質量。這一點將在下一節詳細說明。

(1) 精密五金沖壓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。要考慮到沖頭的先后順序，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; 沖頭應做防脫料結構，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，盡量減小產品上沖頭接口位置的大小，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沖出。

　　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?？梢允故芰ζ胶?，若若制品的彎曲邊較長，為了使受力平衡，可以設計成工藝平衡彎曲，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。搭邊的大小與產品的大小及復雜程度有關系，產品大或彎曲邊較長，搭邊值應大些。

　?。?）排樣線型、顏色、圖層設定：

　　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

　　排樣圖經審核及集體評審，確認無誤后，進入下一工作流程。

　　3. 精密五金沖壓模具總圖的繪制

(1) 排樣圖確定后，開始繪制模具總圖。

　　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 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) 精密五金沖壓模具結構圖

　　(3) 精密連續模具結構的選用 根據產品精度及生產總量，確定模具等級。以模具等級為依據，選用模具結構。

　　(4) 精密五金沖壓模具模板標準

　　☆ 范本長度超過 500MM 的，需要分板，兩塊板之間要加連接扣。

　　☆ 根據沖裁產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螺絲孔，視模具大小決定攻 M16—M24 等。

　　☆ 脫料板及下模板側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柱組件。

　　☆ 有外導柱的模具，外導柱放置時，要考慮到合模時的防呆。沒有外導柱的模具，也要將內導柱適當調整位置，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后，開始成型工步結構設計。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) 成型工步的結構設計首先要考慮產品在成型之后的回彈?；貜椀谋憩F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，根據料厚及材質不同，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，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構設計

　　以上方案右圖為參考方案，一般情況下不采用。

　　5. 沖壓材料及精密五金沖壓模具標準件

　　(1) 以下為常用金屬材料的牌號及基本數據

　　注:1.初始間隙的最小值,相當于間隙的公稱數值。初始間隙的最大值,是考慮到凸模和凹模的制造公差所增加的數值。

(3) 標準件的選用

　　銳碩五金精密五金沖壓模具所使用的模具標準件由采購部負責采購。設計工程師負責出標準件采購單。標準件使用型號參考盤起公司的標準件型號。

　　5. 模具圖的繪制及發放規范

　　(1)精密五金沖壓模具圖的繪制

　　a: 總圖及成型工步結構設計完成后，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，線色的規定執行。

　　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要求。

　　d: 零件圖上須仔細標明零件材料、零件尺寸、零件件數、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: 模具圖紙使用統一的圖框。

　　模具圖紙的發放規范

　　a: 所有的模具圖紙經上級審核簽字后方可下發。

　　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、組立示意圖、裝

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

　　發范本圖。模具材料訂料單及模具標準件訂料單隨模具圖紙下發或提前下發。

　　三．精密五金沖壓模具制程的控制

　　1. 模具制造過程的跟進

　　模具圖紙下發到銳碩五金模具制造部門后，設計人員應隨時跟進模具制造進度。及時了解加工過程中出現的各種情況，發現問題，及時協同制造部門解決。

　　2. 模具裝配技術要求

　　a: 裝配時應保證凸、凹模這間的間隙均勻一致，配合間隙符合設計要求

　　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平穩，無滯止現象，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，并保證螺釘和銷釘的端面不突出上下模平面

　　f: 各卸料螺釘沉孔深度應保持一致

　　g: 各卸料螺釘及頂桿的長度應保持一致

　　h: 凸模的垂直度必須在凸、凹模間隙值允許的范圍內

　　j: 沖模的裝配必須符合模具裝配圖及技術條件的規定

　　四．產品工藝文件的制訂

精密五金沖壓模具制造完成后，制訂產品工藝文件。產品工藝文件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、生產輔助材料、生產工序、產品毛重、生產設備及設備型號、檢驗要求、包裝規范等。