1、冲压模具设计加工制造手册一、模具基本结构及基本编码原则 1.模具基本结构侧视图 注：根据产品实际要求可做适当调整 2.基本编码原则(图纸存放次序亦参照此规范) 2.1.图面编号： CODE NO TITLE M01A MAINTENANCE B01A B.O.M. P*A(从20开始编工站号) PUNCH OR PUNCH INSERT P04A PUNCH PLATE P02A BACKING (P) PLATE P01A DIE (P) SETCODE NO TITLE S*A(从20开始编工站号) STRIPPER INSERT S05A STOPPER PLATE S03A SUB B
2、USH S01A STRIPPER PLATE D*A(从20开始编工站号) DIE INSERT D05A DIE PLATE D03A BACKING (D) PLATE D01A DIE (D) SET A03A PROGRESSIVE (P) DIE A02A PROGRESSIVE (D) DIE A01A PROGRESSIVE (P&D) DIE L03A STRIPPER LAYOUT L02A ARRANGE L01A FINAL FORMING 2.2.基本孔位编号： 编码 注解 A 下模座主导柱孔，上模座主导套孔.(M10-35) B 下模板副导套孔，下垫板，下模座让位.
3、剥料板副导柱孔.冲子固定板副导柱孔，上垫板，上模座让位. C 下模板M10螺丝孔，下垫板直径11.0 mm，下模座M10沉头孔深27mm.(M10-60)冲子固定板M10螺丝孔，上垫板直径11.0mm，上模座M10沉头孔深24mm.(M10-60) D 下模板直径12.006mm合销孔，下垫板直径12.10mm，下模座12.006mm合销孔.(MS12-50) 冲子固定板直径12.006mm合销孔，上垫板直径12.10mm,上模座直径16.5mm. (MS12-50,KNLB12-57) E 下模板M6螺丝孔，下垫板M6沉头孔.(M6-20) 剥料板M6螺丝孔，剥料垫板直径6.5mm，冲子固定
4、板让位直径11mm深7mm. (M6-20) 上模座M6螺丝孔，上垫板M6沉头孔.（M6-20） F 下模板M4螺丝孔，导料板直径4.5mm，剥料板让位直径8mm深(导料板厚度+5).（M4-12） 冲子固定板M4螺丝孔，剥料垫板让位直径8mm深7mm .(M4-12) G 下模板直径4.020mm合销孔，导料板4.006合销孔.（MS4-10） 剥料板直径4.020mm合销孔，剥料垫板直径4.006mm合销孔.（MS4-10） H 下垫板直径4.5mm孔，下模座直径6mm. I 剥料板导料销孔.下模板浮升销孔直径4.2mm，下垫板直径4.5mm，下模座弹簧孔,M8止付螺丝. J 下模板固定S
5、ENSOR M3螺丝孔.（M3-12） K 下模座固定SENSOR M4 螺丝孔.(M4-12)L 下模座STOPPER M8螺丝孔.（M8-45） 上模座STOPPER M8螺丝孔.(M8-45) M 下模板直径2mm,让位导料销.N下模板案内孔(五金零件). 剥料板M10螺丝孔(等高套筒)，冲子固定板直径16.5mm，上垫板直径16.5mm, 上模座直径22mm.(M10-60)P 剥料板M5螺丝孔(压副导柱).(M5-15) R 冲子固定板传力销孔直径13.5mm,上垫板直径13.5mm,上模座M30止付螺丝.S 上模座快速定位孔.3.模板厚度及材质一般标准(一般状况下，PUNCH定长)
6、： T1.0 T1.0 P01A 58.0 MM 58.0 MM S45C P02A 15.000 MM 15.000 MM D2 P04A 18.000 MM 18.000 MM SKD11 （超深冷处理） S05A 9.000 MM 9.000 MM SKD11 S01A 20.XXX MM 25.XXX MM SKD11 （超深冷处理） D05A 20.000 MM 25.000 MM SKD11 （超深冷处理） D03A 15.000 MM 15.000 MM D2 D01A 55.0 MM 55.0 MM S45C三、新模设计标准步骤 1.蓝图核对 1.1.按蓝图重新绘制AutoCA
7、D档 1.2.确认尺寸正确性1.3.确认公差链的正确性1.4.产品尺寸公差缩放 缩放原理：由于产品冲出来之后，总是存在微小的毛边(一般情况下).其内孔一般偏小， 外形一般偏大(毛边的大小与冲裁间隙及冲子与刀口的锐利度有关). 2.产品图的尺寸展开展开原理:利用体积不变的原则:用某一截面的总面积去除以材料厚度可得到该方向的展开长度,其实展开就是同一尺寸也因各人经验而异,没有绝对的一个数值,只要在公差范围即可展开要点:步骤如下2.1.看懂产品图(展开前的基本要求)2.2.弄清楚产品的材厚和材质2.3.具体展开计算 2.3.1.用体积法(一般适合有变薄的弯曲) 2.3.2.用展开计算公式由于产品在弯
8、曲过程中有的地方被拉长或压缩但总可以找到某一层的弯曲线长度是不变的,这一不变的层叫中心层(不是中间层),我们就是利用中心层来进行展开的:因此,我们想进行展开,就必须找出中心层,如图1设中心层系想为K,变曲内半径为r,材料厚度为t,变曲角为a,L1,L2为直线部分长度,展开长度值为L,那么则有L=L1+L2+2 (r+kt)a/360中心层系数K的大小根据实践经验可按下列公式选取1):当r/t=0.50时 k=0.252):当0.5r/t=1.0时 k=0.250.303):当1.0r/t=2时 k=0.300.334):当2.0r/t4.0时 k=0.380.45此公式适合一切材料厚度的弯曲展
9、开计算,具体在实践应用中,当R/T取上限时,K也应取上限值,如当R/T=0.5时,K=0.30*当r/t=00.5时,即所谓的清角,此时k=0.25t0.3t,若是90清角率曲时L=0.40.45t”的值是一样的,只不过后者是前者的一个特例,在此推算一下.L=2 K/4=2 *0.25t/4= t/8=0.3925t=0.40tL=2 K/4=2 *0.30t/4= t/8=0.4710t=0.45t也就是说当清角90弯曲时用L=0.4t0.45t或K=0.250.30t两个公式来展开计算都行2.4.当包圆时,此时展开计算公式已和上面不一样,因为包圆时,材料厚度变薄很小,或都几乎不变,中性层接
10、近中间层2.4.1.当包小圆时(D5.0),其中心层系数K=0.452.4.2.当包圆时5.0D10.0),其中心层系数K=0.50.552.5.通过查表,找出中心层系数的大小,再进行展开计算也行,在此不作详细叙述2.6.产品的圆角处理:产品上的圆角一般保持不变它,但若是尖角,一般用最小圆角R0.13去拟化它,对于产品上R0.1的圆角,尽量用R0.13去代替;对于R=2.0,少于时要么移到下一工步,要么割通两入子相连,如上图第五工步向前移一工步与第三工步相边,这样将会缩小模板的尺寸.C. 单连接带,是在产品条料的一侧留出一定宽度的材料,并在适当位置与产品相连接,实现对 产品条料的运送,一般适合
11、切边型排样,如下图11,图12,图13,图14,图15,图16.图11：图12：图13：图14：图15：图16：说明:由于产品一般有电镀和装配要求,对于小电子五金零件,为电镀和装配方便,大多数采用料带的形式先打预断,电镀后装配时再用手或机械手折断,当然也有少数采用落散PIN的形式,具体形式依图低要求或与产品工程师磋商.单连接带特点:比双连接带宽度要大,在冲压过程中条料易产生模赂弯曲,无载体一侧导向较困难,单连接带每边连料宽度一般为3.05.0,材料越宽越薄,取较大值.图11:材料较厚,加上料宽较小,连接带宽度取得较小.图12:与图11差不多,它是单个落料形式,由于材料较薄且条料较宽,为了增加条
12、料传送的强度,连接带应适当加宽注意点:1).单连接带适合大多数五金电子小零件,但必须保证条料运送哟度,料带不能太宽(W0.5(没有成形的部位)把两边料带相连起来(类似双连接带动-不防叫”手牵手”),这样大大增加整个料带的强度,可以先打凸点,压毛边,成形等一切做好之后,再把”手牵手”部位冲掉即可,这样料带在模具中传送顺利,定位性好,成形稳定;要不然就会经常出现卡料或”打架”,当然这种情况适合”分手”之前有较多的成形工步(1),如果仅仅一工步,倒不必多费心思了.2).当然并不是所有的都采用双排(它双适合批量较大或节约材料而且两料带双互不干涉时采用),实践证明,一根条料分出的料带数越我,PIN数越高
13、,生产过程俞不稳定,且冲出来的产品精度也就是越低,故在设计排样时,在能冲出合格产品的前提下,工步数越少越好,这样模板尺寸也小一些.因此,产品成形工步较多时,采用双排样而又无相连的地方,肯定是行不能的,双能采用单排(如衅16)3).单连接带送料时,如果两成形之间成开时互不影响的话,那么最好先落这部分料,接着成形;再落另一部分料,再成形,这样分部做,它的目的是使料带有足够的强度,增加压料面积,提高成形部位的定位精度,增强成开拓的稳定性,如图16,冲破第3工站料,再成形尾端部分.D. 双连接带,是在产品条料的两侧分别留出一定宽度的材料,并在适当位置与产品两边相连接,实现对产品条料的运送,它比单连带运
14、送便顺利,料带定位精度更高,它适合产品两端都有接口可连,特别适合材料(T=0.4)较薄时,料带运送强度较弱的情况,如下图17和图18. 图17：图18：双向排(如图14):把产品展开后,确定与连接带相连的地方及宽度,再把该当产品展开图和连接带整体旋转180度,再放在原产品相对应的适当位置,既可以放在对称的位置,也可以与之交叉,关键是看能否节省材料以及两者之间是否有连料的地方;在排放时,两者之间的最小间隙(T0.51.2,T0.5时,1.02.0)应达到冲子的强度,太小冲子易断,太大又浪费材料,同理,在确定步距时也是如此,因此要根据材料厚度来选取一个合理的数值,通常取1.0左右即可.双连接带特点
15、:送料顺利,定位精度较高,耗料较多,当条料宽度W30时一般两边都采用导位针双连接带每边连料宽度一般为2.05.0,材料越宽越薄,取较大值.双连接带适合一般外壳类五金小零件.图17:材料较薄且料较宽,连接带取了5.0,当然取4.0也行.图18:由于材料较薄且料带较宽,采用桥梁式双连接带,其送料,导向强度均较好,实践证明其中间连接带宽度3.0取2.0也行,这样步距离可减少1mm,将节约材料.其最后一工步裁废料可要可不要,一般根据各厂冲压生产设备而定,若有自动收料装置时,可不要裁废料这一步,不过最好还是设计进去,到时采用自动收料时,双需切断冲子不装就行了.图18料带的料宽,步距和浮升高度设计计算过程
16、如下:已知产品的展开尺寸长为19.74,宽29.22,采用模向排样,料宽W=宽19.22+2*连接带(2X4.0)+2*冲子最小厚度(2X1.0)=39.22=40.0(最好以0.5以单位取整) 步距P=长19.74+1*连接带(1X3.0)+2*冲子最小厚度(2X1.0) =24.74=25.0浮升高度P(min值_=产品厚度3.05(因为后面有切断刀口挡佳它=3.05)+底下凸起0.94(在送往后一工步中为了不再在模板上铁槽让位)+让位间隙量1.0(一般取1.03.0)=4.99=5.0E. 中心连接带,与单载体相似,是在产品条料的中间留出一定宽度的材料,并与产品前后两边相连它比前者节省材
17、料,在弯曲工件排样中应用较多;因为导正梢孔在中间常引起拉料,故常需在引导针中间交错加一些弹性顶料定位针,图19和图20.图19： 图20： 中心点连接带特点:料带宽度方向导向困难,常出现卡料,中心载体易出现模向变曲其中心连接带宽度取值跟单连接带宽度差不多,其实是单连接带的综合,两者能够转换”设计”,双不过比单连接带省料一点,你不防从连接带中心两半剖开,就会发现变成两条单连接带,如图18中心连一般适合:1).产品前后首尾相连(这种排样才叫真正的中心连接带-图222).一个PIN距冲两个产品.产品旋转180度后再放在原产品相对应的连接带的另一侧,如图19 目的:可能为节省材料;或条料宽度太窄(T5
18、.0)3).两个对称的产品4).两个不同的产品,如图20 注意:中心连接料带常出现拉料,应在适当位置设计定位顶料针.连接带的选区取总结如下:产品展开之后,仔细分析产品的各部位,哪些地方需要成形,哪些地方是仅仅落料,然后在落料的地方选择恰当一天和尚撞一天的位置引出连接带,使之既能保证料带的平稳运送,又不影响产品的成形;至于选择什么类型的连接带,要根据产品的特点而定,确定产品展开尺寸后,根据产品的毛边方向,确定冲裁和成形方向,无毛边要求.4.3.确定排样方案后,这时应该对整个产品冲压和成形过程有一个基本的认识,怎样去安排这些工序的先后关系,应做到心中有数:即先冲哪里,后冲哪里,先成形哪步,后成形哪
19、步,以及某一成形工序能否一次成形出来还是分两步(如图23-90度弯曲),注意点:1).一般先裁边,冲导正,打预断,压线,打凸点,撕口,(切口,拉伸),后冲孔落料,压毛边,成形,分两步折弯的,先成形一半,后成形另一半2).在冲孔落料时,一般先冲小孔,后冲大孔;先冲落成形周边的废料,再落其它部位的余料:因为冲小孔若放在后面,那么它在冲裁时,冲子四周对应料带上的部位可能有缺口(前面已冲过的孔),这样,冲子在冲压过程中,将会引起受力不均(会产生侧向力),本来小孔冲子强度很弱,加之受力不均,极度容易折断(如图24);当然这仅是大多数情况,有时根据实际情况需要,小孔冲双能排在后面,不过办法还是有的,如果冲
20、子厚度实在太小,可进行补强:A:采用脱板精密导向;B:冲子采用PG加工. 冲了太弱时的参数如下:设材料厚度为T,冲子厚度为S3).第三当碰到L形弯曲或产品单排时材料利用率太低,可考虑对称排交错排,这样对称成形受力均匀,成形稳定;或者材料利用率可大大提高(如图23).图23：图24：4).第四要考虑冲裁PIN数和步距(主要针对接插件类小端子产品,一般五金外壳类或较大工件为单PIN).5).第五要考虑材料利用率,尽可能提高材料利用率,降低生产成本.4.4.确定是否采用裁边:裁边一般用在连续模和落料模上,它的作用起粗定位,在试模时便于送料;有的裁边还兼有冲外形的作用,如果模具先冲定位针孔,接着马上用
21、引导针导正一般不用裁边了;没有引导针的,要先裁边,用来定距,一般用在落毛胚的落料膜中.裁边的冲子形状有以下几种,参数如下图25.4.5.预断,将要断,但未断的意思(一般放在工站前面)由于小五金电子产品往往有电镀要求,为电镀方便,冲出来的小产品并不直接落料,而是打个预断留在料带上,电镀后,再用手或机械折两下即可取下来. 预断:两面都要切,每边切进的深一般为材料厚度的4/1,这样双需折两下(往上-往下)就可以产品摘下来;预断冲子和入子头部的宽度为0.020.05,角度为50度70度,其长度比预断线的长度每边大0.20.5即可.如下图26:假如材料厚度为0.2,夹板厚度为18.00,脱板规定厚度为2
22、2.00(实际厚度=规定厚度+材料厚度-0.05),背板厚度为9.00其预断冲子入子形状及高度如下:预断冲子入子高度分别为H1,H2,则计算如下:H1=夹板厚度+背板厚度+脱板厚度+t/4 =18.00+9.00+22.00+0.2/4=49.55H2=下模板厚度+T/4=25.00+0.2/4=25.05注:本来H1应为49.0,H2应为25.0,但由于头部就那么一点点高双有0.05,顶部的宽度也双有0.02,强度根本不够,双要一生产早就崩掉了,或磨损掉了,因此在实际设计时,沿着预断形状斜线要往下延长0.5,这样既保证了它的强度,又可以调节打预断的深度:太深,双需把尾端磨掉一些,太浅,在冲子
23、或入子尾端加标准垫片:上图H1=48.5,H2=24.5,L1=L2=0.55,就是这样来的.说明:为了便于加工和备料以及校模,一般每个厂的各块模板的厚度实行了标准化,厚度大小都规定了(特殊情况除外),在连续模中由于是料带的形式,为了方便控制料带的预压量和模板的平衡性,常在脱料板中间磨出一个料带槽:其槽的深度=材料厚度-0.030.05(也就是说预压量为35条),槽的宽度比料带的宽度大24MM即可.因此脱料板的厚度常随材料厚度变化而变化,其大小=脱料板规定厚度+材料厚度-0.030.05不过在工程模中,一般不需磨产品槽:因为工程模产品一般较大而不像连续模式料带那样窄而细长,也就是说工程模脱料板厚度一般不变.4.6.确导正孔的大小及位置一般的连续模都要冲导正,以便后工序的精确定位,在工程模中常用产品需件的内孔或外形来实现下一工序的定位,若既无内孔,外形又不能用来定位,那么双得借助工艺孔了:如第一工程打凸胞,第二工程落名形这程情况,那么只好在第一工程中在外形的对角同时冲两个
