精密冲压模具设计手册
（V1.02005年9月编订）
拟制：研发设计部批准：
目录
一、总则
1目的
2主题内容与适应范围
3参考资料
二、产品导入
1精密模具冲压常规产品导入流程
2样品控制流程
3精密模具冲压产品的质量策划流程
三、模具设计
2产品图、加工图、展开图、料带（工序）图绘制规范
3模具组立图的绘制
4成型工步结构设计
5冲压产品材料及模具标准件
6模具图的绘制及发放规范
四、模具制程的控制
1模具制程的跟进
2模具装配技术要求
五、产品工艺文件的制订
六、附录
一：总则
1目的
为提高精密五金冲压模具的设计效率，完善模具设计流程，尽量避免模具设计中出现的失误，规范模具图纸的发放及模具制造过程的控制；同时，为加强公司内部人员之间的学习与交流，为模具设计人员提供必要的技术支持及常用资料的检索，特制订本手册。
2主题内容与适用范围
本手册从新产品导入开始，包括模具设计流程和模具制造过程的控制，到产品工艺文件的制订，概述了每个工作步骤的注意要点及规定事项。
本手册对当前工作中常遇到的冲压工艺及模具结构方案做了简要分析。同时，也概括介绍了其它冲压工艺方法。
本手册为企业技术标准，只限企业内部使用。
本手册作为精密模具设计工程师工作的指导性标准予以推广施行。
本手册为新入模具设计工程师的培训资料。
钣金类及其它五金冲压模具设计可参照此手册。
3参考资料
本手册的制订以中华人民共和国国家标准为基础和指导。
本手册从本公司实际工作情况出发，引用及参考了模具行业内各种公开出版物，结合现行精密模具设计规范而制订。
二：产品导入
1精密模具冲压常规产品导入流程
产品图→加工图→排样图→结构图→组立图→模具图纸
精密连续模具排样图及结构图须审核
精密单冲模具流程图须审核
模具图纸须审核签字生效，图纸规范清晰
2样品控制流程
现场提供样品→自检→送项目工程师检测→品管部检测→检测报告→
→检测报告确认→市场部→客户
3精密冲压产品的质量策划流程
由研发部出质量策划(根据市场部提出的客户要求：送样及试产的时间、生产量、及相关检验包装要求)→研发部及模具部制作模具设计、制造进度表→审核→→批准→相关负责人会签。
三：模具设计
（1）模
（2）
（3）此为模具设计基本流程，一般情况下，都应遵循该流程的步骤来规划及实施设计
2.产品图、展开图、加工（工序）图、料带图的绘制规范
（1）产品图开模用的产品图或产品（样品）由市场部及文控中心提供。因产品图均来自于各个客户，规范不一，且有图面不清晰，标注不完善，尺寸或检测基准混乱，或者人为疏忽造成的错误。故应以原图纸为基础，在忠于原设计的前提下，自行绘制本厂自用的产品图。对于客户图纸中的工艺问题，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，通过降低工艺要求、更改产品结构或者增加工艺辅助手段的方法来解决。对客户原图纸不得更改，原样保存。客户提供的样品，用各种手段准确测绘出样品尺寸，作成产品图。客户样品要妥善保存。给制的产品图需资料准确，要求明了，尺寸标注完善，公差合理，便于检测。
（2）加工图产品图确认后，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。冲孔尺寸是由冲头决定的，落料尺寸是由凹模决定的。
B: 产品公差的取值以产品图为主，产品图上标有公差的，按图纸执行，产品图上未注公差的，以客户惯用的公差为准，或者按中华人民共和国国家标准执行：GB/T 13914—92
公差取值方向参考图1-1。对于冲裁后会变大的尺寸，加工图尺寸为其下偏差的2/3，对于冲裁后会变小的尺寸，加工图尺寸为其上偏差的2/3。对于孔心距和孔边距等冲裁后尺寸基本保持不变的，则按中间公差取值。
附图: 1--1
C: 考虑产品在成型过程中的变形趋势，针对这些变形情况采取一些预先补救的措施。
（3） 展开图 展开图依据加工图，对各段弯曲长度按顺序标明，以便于检查。A: 展开
计算原理 板料在弯曲过程中外层受到拉应力，内层受到压应力，从拉到压之间有一既不受拉力又不受压力的过渡层--中性层，中性层在弯曲过程中的长度和弯曲前一样，保持不变，所以中性层是计算弯曲件展开长度的基准，中性层与板料厚度的中间层是不同的概念。中性层位置与变形程度有关，当弯曲半径较大,折弯角度较小时，变形程度较小，中性层位置靠近板料厚度的中心处；当弯曲半径变小，折弯角度增大时，变形程度随之增大，中性层位置逐渐向弯曲中心的内侧移动。中性层到板料内侧的距离用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
其展开长度= =
2π中＠360°180°
π中＠
尖角展开
C:无屑攻牙前钻头对照表
（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、模具生产速度等决定模具精度等级的划分。
精密连续模具分A 、B 、C 、D 四个等级，精密单工序模具分为甲、乙、丙三个等级。等级划分标准见下表：
(1) 冲裁件在条料上的布置方法称为排样。每一个工件都会有多种的排样方案。
排样方式有直排，单行排列，多行排列，斜排列，对头直排，对头斜排等。 排样工作虽然简单，但很重要。排样的原则有4点：
a: 提高材料利用率 材料利用率占到冲件总成本的60%以上，是一项很重要的经精密连续模具
精密单工序模具
A
B
C
D
甲
乙
丙
模具
等级精
度要求指标项目产品精度
尺寸
公差角度
公差
0.02以下0.05以下0.08以下0.12以下0.5°以下以下1.0° 1.5°以下以下2.0°0.03以下0.08以下0.12以下以下0.5°以下1.5°以下2.0°0.05以下0.08以下0.20以下0.12以下0.08以下0.12以下0.18以下0.03以下0.05以下0.10以下0.15以下0.05以下0.12以下0.18以下0.03以下0.05以下0.10以下0.15以下0.05以下0.10以下0.15以下0.03以下0.05以下0.10以下0.15以下0.05以下0.10以下0.15以下
模具寿命生产速度精度描述
500万以上200万以上50万以上50万以下100万以上30万以上30万以下
80次/分120次/分300次/分以上300次/分以内以内以内20次/分钟20次/分钟20次/分钟高精度产品
中等精度一般精度产品
高精度产品产品
高精度
产品
中等精度产品一般精度产品
工艺废料，提高材料利用率。
b: 操作方便、安全，减轻工人劳动强度对单工序模具而言，材料在冲裁过中翻动要少，在材料利用率相同或相近的情况下，应尽可能选条料宽、进距小的排样方案。
c: 使模具结构简单，模具寿命较高。
d: 排料应保证冲裁件的质量。这一点将在下一节详细说明。
(1)精密连续模具在确定排样图之前，先做冲裁冲头叠加图。做此图的目的是保证将
所有的废料都冲完，获得完整的产品。首先要确定制品的毛边面，制品料纹方向要求，步距，条料宽度，制品的基准面，合理的搭边及送料方向。要考虑到冲头的先后顺序，弯曲的先后顺序，定位孔及搭边位置等。
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: 冲头应避免过长的悬臂与狭槽。因为悬臂会影响冲头的强度。狭槽会影响到凹模的强度。冲头尽量避免尖角。
c; 冲头应做防脱料结构，并考虑到加工工艺，尽量利用磨床及线割加工，减少放电加工。
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，接口的大小、位置及形状，要与客户商讨共同制订。
(1)将冲头叠加图中的冲头及成形工序分布于模具中的适当位置，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: 相对位置公差要求高的孔或决定中心线位置的孔要在同一步冲出。
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
c: 若制品中有对称弯曲，建议对称弯曲在同一步成形。可以使受力平衡，若若制品的弯曲边较长，为了使受力平衡，可以设计成工艺平衡弯曲，弯曲
后将工艺弯曲冲掉。
d: 制品中的拉深或其它工序，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形。
搭边是指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，产品大或弯曲边较长，搭边值应大些。搭边值大小的
5>.多列返冲剪．．．．．增30%~50%.
6>.纤维,赛路珞时．．．．增20%.
(1)排样图经审核及集体评审，确认无误后，进入下一工作流程。
3.模具组立图的绘制
(1)排样图确定后，开始绘制模具组立图。
a: 组立图中图层的设定：
layer 1 排样图layer 2 注示图
layer 3 剖面线layer 4配列图
layer 10 UH（上模座板）layer 20PB（上垫板）
layer 30 PP (公夹板)layer 35 PUNCH (冲头)
layer 40 SB (脱背板)layer 50 SP (脱料板)
layer 55 SP入子layer 60 DP (下模板)
layer 65 DP入子layer 66 DP板上的浮升块
layer 70 DB (下垫板) layer 80 LH (下模座板)
layer 90 LS1 layer 95 LS2
layer 100 标准件layer 5 US
b: 关于线种、线色的说明：
冲头、入子外形轮廓线绿色线割直身线粉红色
要割落料斜度的线红色铣加工轮廓线黄色
放电加工线蓝色钻加工白色
模板外形白色
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。
精密连续模具结构
A
精密单工序模具结构标准参见：
<
(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
精密连续模具结构
B
者B 结构，视具体情况决定要不要加装外导柱。D 级模具选用B 结构，不用加装外导柱。
(4) 模具材料及模板标准
☆ 模板长度超过500MM 的，需要分板，两块板之间要加连接扣。 ☆ 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座板的厚度 ☆ 在脱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
及下模板需进行超深处理。B 级精度的模具制造，脱料板及下模板需进行深冷处理。
☆ 上、下模座板上需加攻吊环螺丝孔，视模具大小决定攻M12—M20等。 ☆ 脱料板及下模板侧面需有安装模具安全检测工具的螺孔位置。 ☆ 对于大型模具，垫脚的安放要考虑到模具搬运的方便性。留叉车位。 精密连续模具模板标准
模板名材质厚度热处理要求
加工要求
mm
HRC
表面粗糙度
平面度上模座UH 45#40<0.01mm
1.6<0.01mm 182上垫板PB 55-58°0.8公夹板21855-58°<0.01mm 0.8脱背板2
1355-58°<0.01mm 0.8脱料板SP Cr12Mo1V12260-62°<0.01mm 0.8SKD11
下模板DP Cr12Mo1V1SKD11
2560-63°<0.01mm 0.8下垫板DB 21855-58°
<0.01mm 0.8下模座LH 45#40<0.01mm 1.6下模垫脚
45#
80
<0.01mm
1.6