WIEN033模具设计规范.docx
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WIEN033模具设计规范
一．目的：
为达成冲模设计、加工准确、通用，快速之目的，确保模具及样品品质，提高生产效率。
二．范围：
适用于在厂内自行开发产品及客户委托设计的模具设计。
三．定义：
3．1冲压模具：
利用其生产五金等冲压产品，适用于冲压机生产用的模具。
四．权责：
权责内容详见模具设计流程图
五．作业流程：
5．1模具设计流程图
六．作业说明：
6．1图档：
序号
名称
图号/档名
页号
备注
1
BOM表
－BOM
1/x
2
3
BOM表
x/x
4
展开图
－L01A
1
展开或修正公差之后展开图
5
料带图
－L02A
2
6
工站图
－L03A
3
显示工站编号，下模板，料带，导料板
7
上盖板
－P00A
4
8
上模座
－P01A
5
端子模加锁模螺丝，止高块
9
上垫板
－P02A
模板同名，有多块模板时，分别在模板代号
10
上夹板
－P03A
后加上A，B，C。
。
。
表示。
如P02A，P02B，P02C
11
脱背板
－S02A
同一模板有多张图纸时，分别在模板代号后加上－1
12
脱料板
－S01A
a
－2，－3。
。
。
表示。
如S01A，S01A-1，如避位
13
下模板
－D03A
a+1
14
下垫板
－D02A
a+2
15
下模座
－D01A
a+3
16
垫脚
－D04A
ａ+4
17
下承板
－D05A
ａ+5
18
导料板
－01
ａ+6
零件图
－02
ａ+7
每工站至少为一张图，一张装不完可分多张，
同一工站后面的图纸编号只需在前张图号后
零件图
－ｂ
ａ+ｂ
依次加上－1，－2，－3。
。
。
表示。
标准件图
－STAN
ｙ
如XXXXX-02，XXXXX-02-1
档名前加模具编号，如XXXXX，共用模用B表示，则在第一套完整图号后加互换产品之展开图，料带图。
。
。
互换之零件等，编号为XXXXXB－L01A。
。
。
XXXXXB-03等；复制模用N表示，若有多套，分别用N1，N2，N3。
。
。
标件图为最后一张即第y张。
＜图号＞，＜档名＞统一。
建议：
整套模具只能有一个总图，总图用XXXXX－ALL命名，所有图档都在总图里完成，确认无误后存出，尽量保持总图为最新版本。
注：
除客户要求外，模具模号一般以产品料号为准。
6．2．
序号
名称
模板宽度标准尺寸规格
材质（A-TYPE）（B-TYPE）（C-TYPE）（D-TYPE）
1
上模座
300（320,340,360,380）w*50t*（L+40）
S45C
2
上垫板
150（160,180,200,220,240）w*12t*L
SKD11（SKD11）（D2）（D2）
3
上夹板
150（160,180,200,220,240）w*18t*L
SKD11（SKD11）（D2）（D2）
4
脱背板
100（110,130,150,170）w*9t*L
SKD11
5
脱料板
150（160,...,240）w*（22+t-0.05/0.03）*L
SLD（SKD11）（SKD11）（SKD11）
6
下模板
150（160,180,200,220,240）w*25t*L
SLD（SKD11）（SKD11）（SKD11）
7
下垫板
150（160,180,200,220,240）w*12t*L
SKD11
8
下模座
300（320,340,360,380）w*50t*（L+40）
S45C
注：
模板素材尺寸公差为+0.3~+0.5
6．3．标（零）件及配合
序号
名称
规格
备注
1
外导柱/套
QMSH25-130
500长以下模具用，下柱上套，套灌胶（C/D-TYPE）
QMSH28-130
500长以下模具用，下柱上套，套灌胶（A/B-TYPE）
QMSH32-130
500长以上模具用，下柱上套，套灌胶（C/D-TYPE）
2
内导柱/套
LPM16X80/LRB16X25/LDQ16X25/35
300长以内模具用，套灌胶，下模座用M22顶弹簧
LPM20X80/LRB20X25/LDQ20X25/35
300长以内模具用，套灌胶，下模座用M30顶弹簧
3
固定销
Ø10*50L
各模板之间定位
Ø4*10L
导料板（+0.0） 下模板（+0.01）
4
导正孔圆冲
Ø（0.2~1.0）*50.5
1.0以下采用A冲，1.0~3.0采用掛台，3.0以上用压板一般用SKH9，端子用WC
Ø（1.0~3.0）*50.5
Ø3.0以上*50.5
5
导正销
Ø0.98*22.50L
全部采用子弹头形。
22.5为直边部分，挂肩厚度为4.0
Ø1.48*22.50L
Ø2.96*22.50L
6
浮升销
Ø3.0，Ø4.0，Ø5.0，Ø6.0
7
传力销
Ø3.0，Ø4.0
8
导正浮升销
Ø6.0，Ø8.0
9
等高套
Ø18.0*Ø14.0*Ø8.5*5.0
Ø14*Ø8.5*L21
10
螺丝
M4*10
锁压板，导料板用
M5*15
销脱背板用
M8*55
各模板之间连结，等高套螺丝
11
浮升两作销
Ø6.0*Ø3.6*Ø8.0
料带宽度（W）小于40
Ø8.0*Ø5.0*Ø10.0
料带宽度（W）大于40
注：
一般五金配件以伍全公司目录为标准。
*1。
下模入子刀口到边距离＞/＝4.0;建议下模入子比脱板入子单边大1.0导料板＞0.5,脱板入子不用避位。
*2。
端子类刀口用两段式（8+17）,上8.0用WC,下用SKD11,冲子用WC,刀口直线位1.5斜1.0度
落屑对于特别小的冲子,刀口可直线位0.0斜0.2度落屑。
*3。
脱板入子挂肩均统一为4.0。
*4。
入子大小不得小余4*5（过小不便于加垫片或敲出）。
*5。
零件之间滑动要求时,一定要放单边间隙,一般为0.01。
*6。
敲击孔模座统一钻Φ5.0,垫板钻Φ3.5,特殊情况允许钻或割Φ2.1。
*7。
对于铁壳或铜壳,刀口做整体式,冲子刀口材料用SKD11/SKH9/ASP23HRC62,脱板刀口入子,及夹板入子浮升块用SKD11;成形冲子入子均用SKD11/SKH9/ASP23。
6．4．作图规范
6．4．1．颜色：
除虚线.中心线等特殊线为便在打印时以区别其粗细外,其余线均以随图层决定颜色,标注线之文字与指引线用绿颜色.当正式出图时,除标注.虚线.中心线等特殊线外,其余全部随图层色,图档设变时,将设变部位用其它颜色区分开来。
6．4．2．图层：
层名
内容
说明
0
展开图
原始产品图，展开排样图，以较暗颜色表示
LD
料带图
模具冲压时之料带状态，以较暗颜色表示
DIM
标注
文字注解，工站标示
PUNCH
冲子
零件结构，工站剖示图
P00A-01
上盖板
颜色随图层而定，可根据需要随时变更
P01A-01
上模座
P02A-01
上垫板
P03A-01
上夹板
S02A-01
脱背板
S01A-01
脱料板
GU
导料板
D03A-01
下模板
D02A-01
下垫板
D01A-01
下模座
D04A-01
垫脚
D05A-01
下承板
6．4．3．标注
模板之销孔，导柱孔，入子框口，以3位小数标示
磨床加工之尺寸，以3位小数标表
铣床加工，落料孔，脱背板过孔，挂台，让位，其它非重要尺寸，以1位小数标示。
模板之坐标标示以左下角为坐标原点，模座以此点为原点，除脱背板外其余各板叠加原点相同。
6．4．4．打印：
内容 线宽 备注
标注文字 字高模仁1.0，模板3.0
说明文字 字高模仁3.0，模板5.0
标注线
虚线，中心线
示意线0.15
剖面线
图框
模板，零件 0.25
标注说明与版面之详细规格，参照标准样本
6．4．5．设计注意事项
6.4.5.1．产品图是否正确,公差是否合理,是否合付冲压工艺?
如产品宽度±0.02,在放公差时，建义放到最下线-0.02或-0.01,这样可减少修模次数。
6.4.5.2．展开是否正确,有无反向,有无考虑公差补偿？
常见展开计算公式：
1）:
当r/t<=0.50时k=0.25当0.5当1.04.0时k=0.40~0.45
如果是90°成形且R/T<1.0时,一般作清角处理：
补偿量直接&=0.4~0.45T.
6.4.5.3．排样是否省料.送料是否顺利,成形是否稳定,浮高H是否合理?
6.4.5.4．刀口有无过接,是否会有毛头产生？
建义两刀口重切长L应在0.05<=L6.4.5.5．有无考虑冲子,入子,刀口强度：
冲子太弱时，需要补强，可通过PG,脱板入子做双重保护结构，也可缩短冲子长度来增加冲子刚性；夹板脱板入子壁厚S>=2.0一般做3.0；刀口S>=3.0,一般做4.0。
6.4.5.6．工站先后顺序是否安排合理,非稳定工步是否有改良余地。
6.4.5.7．对非稳定之尺寸有无调整?
对于精密端子高低PIN,轴向偏：
建义一定要加调整。
6.4.5.8．有无遗漏工位？
6.4.5.9．入子大小是否合理,有无防呆?
入子要求有一定的强度；防呆一般通过倒C角来控制装入方向。
6.4.5.10．有无考虑入子共享性?
前后工步若相同，建义零件做成一样
6.4.5.11．有无考虑入子的加工性？
零件形状尽量要设计简单，加工容易:
能磨不割，能割不PG，形状尽量简单，缩小加工时间。
6.4.5.12．折弯.撕口处有无脱料装置？
90°折弯，若公差较小（±1.5°）时，一般要分两部成形，前后折弯点偏离1/4πR，后一步要加脱料装置；撕口成形一般先要压料，再撕口成形，且要做顶料装置，否则材料会卡在里面。
6.4.5.13．有无考虑避位即其对工位造成的影响?
为了加快组模进度，要避位的地方一定要画出来：
一般避位单边+0.5即可，精密避位0.05~0.1。
6.4.5.14．落料是否顺畅?
落料框口要足够大，不然会造成崩刀口或断冲子，根据实际经验对于高速冲床模具现规定：
刀口垫块落料周边比刀口边缘MIN矩离大0.5，下垫板大1.0，下模座要大1.5~2.0且落料框口不要与螺丝孔干涉，实在干涉时可通过移开螺丝孔或落料框口倒C角来避免。
6.4.5.15．是否有调整扇形装置?
6.4.5.16．标件是否符合通用性?
6.4.5.17．是否有防入子跳出装置?
当下模刀口做双层结构时，其刀口尽量要用导料板压隹，若压不住可把刀口加长或用斜楔压住,也可把双层入子用燕尾槽抠紧连成一体，这么厚的入子很难跳出来。
6.4.5.18浮高是否合理?
成形之后的局部形状在送料时,后面是否有成形入子或浮块把它挡住。
6.4.5.19．检查产品图纸公差是否合理?
一般下料尺寸最小公差为±0.02，成形尺寸为±0.03~0.05。
6.4.5.20模板图在标注时，有高精度要求入子孔边框用3位数表示，穿线孔，落料孔，以及铣床加工部位1位数表示，铣床加工部位尺寸必须标注清楚，线割孔只需标出穿线孔位置，其边框不需标注穿线孔一般画Φ2.0，当边框<3*3时，穿线孔一般不画，其边框一定标出来，防止铣床加工人员误钻，一般用打孔机打出穿线孔。
6.4.5.21．零件图是否表达正确,完整,零件尺寸标注时,各个视图原点是否在同一点上，这样便于看图和校对尺寸对于零件图上重要尺寸包括角度要用三位小数表示，非重要尺寸用一位小数表示，便于加工人员加工，节省时间（成形研磨角度尺寸必须标明）。
6.5.冲裁料帶設計
冲裁分为普通冲裁和精密冲裁，由于加工方法的不同，冲裁件的加工工艺性也有所不同。
目前我司通信产品结构件一般只用到普通冲裁。
下面介绍冲裁的工艺性，是指普通冲裁的结构工艺性。
6.5.1冲裁件的形状和尺寸尽可能简单对称，使排样时废料最少。
图3.1.1冲裁件的排样
6.5.2冲裁件的外形及内孔应避免尖角。
在直线或曲线的连接处要有圆弧连接，圆弧半径R≥0.5t。
（t为材料壁厚）
图3.2.1冲裁件圆角半径的最小值
6.5.3冲裁件应避免窄长的悬臂与狭槽
冲裁件的凸出或凹入部分的深度和宽度，一般情况下，应不小于1.5t（t为料厚），同时应该避免窄长的切口与和过窄的切槽，以便增大模具相应部位的刃口强度。
见图3.3.1。
图3.3.1避免窄长的悬臂和凹槽
6.5.4冲孔优先选用圆形孔，冲孔有最小尺寸要求
冲孔优先选用圆形孔，冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。
图3.4.1冲孔形状示例
材料
圆孔直径b
矩形孔短边宽b
高碳钢
1.3t
1.0t
低碳钢、黄铜
1.0t
0.7t
铝
0.8t
0.5t
*t为材料厚度，冲孔最小尺寸一般不小于0.3mm。
*高碳钢、低碳钢对应的公司常用材料牌号列表见第7章附录A。
表1冲孔最小尺寸列表
6.5.5冲裁的孔间距与孔边距
零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制，见图3.5.1。
当冲孔边缘与零件外形边缘不平行时，该最小距离应不小于材料厚度t；平行时，应不小于1.5t。
图3.5.1冲裁件孔边距、孔间距示意图
6.5.6折弯件及拉深件冲孔时，其孔壁与直壁之间应保持一定的距离
折弯件或拉深件冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持一定的距离（图3.6.1）
图3.6.1折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间的距离
6.5.7螺钉、螺栓的过孔和沉头座
螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。
对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄难以同时保证过孔d2和沉孔D，应优先保证过孔d2。
表2用于螺钉、螺栓的过孔
*要求钣材厚度t≥h。
表3用于沉头螺钉的沉头座及过孔
*要求钣材厚度t≥h。
表4用于沉头铆钉的沉头座及过孔
6.5.8冲裁件毛刺的极限值及设计标注
6.5.8.1冲裁件毛刺的极限值
冲裁件毛刺超过一定的高度是不允许的，冲压件毛刺高度的极限值（mm）见下表。
材料壁厚
材料抗拉强度（N/mm2）
＞100～250
＞250～400
＞400～630
＞630
f
m
g
f
m
g
f
m
g
f
m
g
＞0.7～1.0
0.12
0.17
0.23
0.09
0.13
0.17
0.05
0.07
0.1
0.03
0.04
0.05
＞1.0～1.6
0.17
0.25
0.34
0.12
0.18
0.24
0.07
0.11
0.15
0.04
0.06
0.08
＞1.6～2.5
0.25
0.37
0.5
0.18
0.26
0.35
0.11
0.16
0.22
0.06
0.09
0.12
＞2.5～4.0
0.36
0.54
0.72
0.25
0.37
0.5
0.2
0.3
0.4
0.09
0.13
0.18
*f级（精密级）适用于较高要求的零件；m级（中等级）适用于中等要求的零件；g级（粗糙级）适用于一般要求的零件。
表5冲压件毛刺高度的极限值
6.5.8.2设计图纸中毛刺的标注要求
*毛边方向：
BURRSIDE。
*需要压毛边的部位：
COIN或COINCONTINUE。
一般不要整个结构件断口全部压毛边，这样会增加成本。
尽量在下面情况使用：
暴露在外面的断口；人手经常触摸到的锐边；需要过线缆的孔或槽；有相对滑动的部位。
图3.8.2.1钣金结构设计图纸中毛刺的标注示例
6.5.9折弯件的最小弯曲半径
材料弯曲时，其圆角区上，外层收到拉伸，内层则受到压缩。
当材料厚度一定时，内r越小，材料的拉伸和压缩就越严重；当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时，就会产生裂缝和折断，因此，弯曲零件的结构设计，应避免过小的弯曲圆角半径。
公司常用材料的最小弯曲半径见下表。
序号
材料
最小弯曲半径
1
08、08F、10、10F、DX2、SPCC、E1-T52、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1100-H24、T2
0.4t
2
15、20、Q235、Q235A、15F
0.5t
3
25、30、Q255
0.6t
4
1Cr13、H62（M、Y、Y2、冷轧）
0.8t
5
45、50
1.0t
6
55、60
1.5t
7
65Mn、60SiMn、1Cr17Ni7、1Cr17Ni7-Y、1Cr17Ni7-DY、SUS301、0Cr18Ni9、SUS302
2.0t
●弯曲半径是指弯曲件的内侧半径,t是材料的壁厚。
●t为材料壁厚，M为退火状态，Y为硬状态，Y2为1/2硬状态。
表6公司常用金属材料最小折弯半径列表
6.5.10弯曲件的直边高度
6.5.10.1一般情况下的最小直边高度要求
弯曲件的直边高度不宜太小，最小高度按（图4.2.1）要求：
h＞2t。
图4.2.1.1弯曲件的直边高度最小值
6.5.10.2特殊要求的直边高度
如果设计需要弯曲件的直边高度h≤2t,，则首先要加大弯边高度，弯好后再加工到需要尺寸；或者在弯曲变形区内加工浅槽后，再折弯（如下图所示）。
图4.2.2.1特殊情况下的直边高度要求
6.5.10.3弯边侧边带有斜角的直边高度
当弯边侧边带有斜角的弯曲件时（图4.2.3），侧面的最小高度为：
h=（2～4）t＞3mm
图4.2.3.1弯边侧边带有斜角的直边高度
6.5.11折弯件上的孔边距
孔边距：
先冲孔后折弯，孔的位置应处于弯曲变形区外，避免弯曲时孔会产生变形。
孔壁至弯边的距离见表下表。
表7折弯件上的孔边距
6.5.12局部弯曲的工艺切口
6.5.12.1折弯件的弯曲线应避开尺寸突变的位置
局部弯曲某一段边缘时，为了防止尖角处应力集中产生弯裂，可将弯曲线移动一定距离，以离开尺寸突变处（图4.4.1.1a），或开工艺槽（图4.4.1.1b），或冲工艺孔（图4.4.1.1c）。
注意图中的尺寸要求：
S≥R；槽宽k≥t；槽深L≥t+R+k/2。
图4.4.1.1局部弯曲的设计处理方法
6.5.13当孔位于折弯变形区内，所采取的切口形式
当孔在折弯变形区内时，采用的切口形式示例（图4.4.2.1）
图4.4.2.1切口形式示例
6.5.14带斜边的折弯边应避开变形区
图4.5.1带斜边的折弯边应避开变形区
6.5.15打死边的设计要求
打死边的死边长度与材料的厚度有关。
如下图所示，一般死边最小长度L≥3.5t+R。
其中t为材料壁厚，R为打死边前道工序（如下图右所示）的最小内折弯半径。
图4.6.1死边的最小长度L
6.5.16设计时添加的工艺定位孔
为保证毛坯在模具中准确定位，防止弯曲时毛坯偏移而产生废品，应预先在设计时添加工艺定位孔，如下图所示。
特别是多次弯曲成形的零件，均必须以工艺孔为定位基准，以减少累计误差，保证产品质量。
图4.7.1多次折弯时添加的工艺定位孔
6.5.17标注弯曲件相关尺寸时，要考虑工艺性
图4.8.1弯曲件标注示例
如上图所示所示，a）先冲孔后折弯，L尺寸精度容易保证，加工方便。
b）和c）如果尺寸L精度要求高，则需要先折弯后加工孔，加工麻烦。
6.5.18弯曲件的回弹
影响回弹的因素很多，包括：
材料的机械性能、壁厚、弯曲半径以及弯曲时的正压力等。
6.5.18.1折弯件的内圆角半径与板厚之比越大，回弹就越大。
6.5.18.2从设计上抑制回弹的方法示例
弯曲件的回弹，目前主要是由生产厂家在模具设计时，采取一定的措施进行规避。
同时，从设计上改进某些结构促使回弹角简少如下图所示：
在弯曲区压制加强筋，不仅可以提高工件的刚度，也有利于抑制回弹。
图4.9.2.1设计上抑制回弹的方法示例
6.5.18.3设计时要考虑到原材料厚度偏差
在模具設計時要先把材料厚度與硬度范圍的公差范圍確定下來，再進行后續的設計動作。
6.5.19加强筋
在板状金属零件上压筋，有助于增加结构刚性，加强筋结构及其尺寸选择参见表6。
表8加强筋结构及尺寸选择
6.5.20打凸间距和凸边距的极限尺寸
打凸间距和凸边距的极限尺寸按下表选取。
表9打凸间距和凸边距的极限尺寸
6.5.21折弯间隙
<1>成形沖子入子框口的大小一般按成形部位的外形大小每邊偏移1.0~3.0mm,一般成形沖子入子的外形尺寸應大於等於4.0x4.0mm，因為這樣有較好的強度。
其沖子和入子可以做成一樣，也可以不一樣。
但是如果是向上成形，下模入子可比脫板入子或夾板入子單邊少0.5mm;若是向下成形，下模入子可比脫板和夾板入子單邊大0.5mm,這樣的好處在於沖子，入子及模板可避免產生干涉或研磨，放電避位台階。
<2>向下成形時，成形 入子可以做成浮動的，但是要注意前邊的料帶能否穿過。
它一般適合側面成形較多，入子輿模板的間隙不能太大，一般0.005~0.010. 90度向下或向上成形時，入子上多有負角，產品有可能包在入子上面，那麼料帶就抬不起來或掉不下來，也就不能送料，因此就必須在旁邊加浮升塊或浮升銷來推料。
<3>對於一般成形，向上折彎多采用脫料板成形；即成形入子裝在脫料板上，下模板做浮升塊，其浮升高度大於下模成形入子高度，以確保先壓料再成形。
<4>向下折彎多采用夾板沖子成形，因為脫料板輿夾板有一行程，在脫料板往下作用時，夾板沖子成形面低於脫料板壓料面，當脫料板壓住料後，夾板沖子繼續向下運動開始成形動作，這樣才能保證成形尺寸。
<5>成形間隙的確定
對於90度成形，成形沖子和入子的間隙可取材料厚度的95﹪~100﹪.取95﹪的目的是把間隙有意減少幾條，造成材料擠壓，減少回彈；對於不是90度的成形，其間隙一般為一個料厚。
<6> 回彈的縮放
材料成形後，一般會產生回彈。
但回彈究竟多少，這就和成形結構，條件（模具閉合高度等）以及材質有很大的關係，很難精確的知道。
因此，在放回彈時，可多放1~2度，這樣沖出來即使角度偏大，要調回來也比較容易；要是角度偏小，只好改成形入子角度了。
回彈一般放2~5度，在不同的情況下選取不同的回彈角。
6.5.22組合公差分析
在拿到產品圖后，對產品尺寸公差進行分析，在后續的模具設計中要把加工精度，生產過程中的變異因素與產品圖公差進行結合，避免后續加工中造成的
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