工模设计指引

 一.工模设计指引总则

1.规范五金工模设计,进一步完善设计标准.
2.适应工厂发展要求.
3.提高公司机械化﹑自动化程度.
4.不断创新,不断完善,使工模设计水平进一步提高.

二.工模设计准则

1.展开前,必须仔细检查产品图,特别注意技术要求﹑毛刺方向,图纸是否清晰,是否缺少尺寸,与展开尺寸是否冲突,必要时与上级嗟商,寻求解决办法.
2.展开系数的确认:V责形,U责形,L责形,责直角且内R=0时,展开补偿值见下表:
料厚T 展开补偿值
1.0以下 0.4 T
1.0~1.5 0.45T
1.5以上 0.5 T
一次责多个直角不适用此表.
3.展开图必须标注重要的外形尺寸,方便检查,尺寸标注必须精确到小数点两位,标明产品展开图之毛刺方向.
4.模具设计图必须套标准图框
5.设计前必须清楚图纸的披锋要求,日本图纸披锋表示的方法与中文对照如下:
A. 表示“披锋面”:力( 侧,八 面,力工 侧,力 面
B. 表示“披锋方向”:力工 方向, shear droop side 
C. 表示“光面”: 侧, 面,拔 方向(draft direction),才乇 面,
6.展开及设计时尺寸处理: 
A. 冲圆孔及方孔等有公差要求之孔,必须考虑其公差,设计时冲孔公务必偏上公差
例:冲ø5±0.1孔,冲孔公设计尺寸为ø5.08,如果未标公差则按±0.1设计,特殊情况,
如冲同一种规格孔数量多,例:产品要引导冲ø4孔20个,为了减少磨床的工作量,直接按ø4设计引导冲,其预冲孔ø4.04.
B. 产品图有位置公差要求之尺寸,展开时取上下极限之中间值,产品外形尺寸根据不同公差要求及材料厚度视实际情况取偏中下公差.
C.攻牙底孔确定:电解,单光材料,M5(含M5)以下牙底孔全部按挤压攻牙(硬料/细牙/无屑)方式设计 铝,铜软料,M5以上底孔全部按切削攻牙(软料/粗牙/有屑)方式设计.
牙底孔设计值如下表:
切削攻牙 挤压攻牙 切削攻牙 挤压攻牙
M2.5x0.45 ø2.1 ø2.28 M5x0.8 ø4.25 ø4.6 
M3x0.5 ø2.53 ø2.75 2-56UNC ø1.8 ø2.0 
M4x0.7 ø3.35 ø3.65 6-32UNC ø2.8 ø3.15
C. 包胶之产品,包胶部位冲孔,设计时考虑包胶厚度之影响,设计冲孔值比产品图标注值大0.5mm,例:冲孔ø5,设计底孔值为ø5.5.
D. 喷油,喷粉之产品,冲孔及外形尺寸设计时,应考虑喷油,喷粉厚度之影响,喷油厚度按0.05mm设计,喷粉厚度按0.07mm设计.
喷油厚度见下表:
喷油厚度
刮地灰后(喷油记号含B) :40~100um
不用刮地灰喷油(喷油记号含C):20~80um
喷叻咖(光油) :15~80um
7.模具图面具体要求: 
A.模板图框必须注明料厚,步距,料宽及材质. 
工模设计时,务必注意,料宽要采用整数,不允许有小数位之料宽出现,如用产品展开尺寸做料宽,不用飞边的另作别论. 
B.工模设计图面要求标识清晰,线割,电脑锣等加工注解明确,用电脑锣加工部份可不用标注尺寸. 
C.电脑锣,线割加工之模板左下角标识,加工基准符号 
D.对每块模板进行统一的编号如下: 
模板名称 模板代号 铣床层 颜色 线割层 颜色 文字尺寸层 颜色 其他图层及说明
上盖板 OVER TEXT/DIM 3 A3 图框层
上垫脚 U TEXT/DIM 4 center中心线层
上模座 UP UPO 222 UPM/DIM 222 HI 虚线层
上垫板 UB UBO 22 UBM/DIM 22 LA 排样层
上夹板 PH PHO 5 PHW 1 PHM/DIM 5 mater料带层
中垫板 PPS PPSO 11 PPSW 53 PPSM/DIM 11 part 产品图
外打屎 PS PSO 114 PSW 30 PSM/DIM 114 PS2 内打屎
下模板 DIE DIEO 50 DIEW 6 DIEM/DIM 50 DIE2上模板
下垫板 LB LBO 140 LBW 40 LBM/DIM 140 PH2 下夹板
下模座 LP LPO 60 LPW LPM/DIM 60 side 料带侧面图
下垫脚 B TEXT/DIM 5 punch冲头侧面图
下托板 LOWER TEXT/DIM 6 SP 线孔层
E.对各相应模板的零件进行统一的编号,各模板对应孔编号尽量一致,以便模具加工和装配容易识别.
A,表示圆冲; B,B1表示引导预冲和引导针; C,表示异形冲孔; 
D,表示管位; E,表示公补强在打屎的铣位; F,表示浮块; 
G,表示两用梢; H,表示责形; J,表示背面避位; K,表示导柱; L,表示边钉; M,表示螺丝; N表示顶料梢; 
O,表示凸包;
P,表示责形(披锋); Q表示气梢; R表示朱咀,翻孔; S表示山形; T,T1分别表示内外打屎的等高螺丝; U,表示线孔; V,表示铆钉孔; W,表示扣位; X表示弹簧孔; Y,表示压线; Z,表示Z责 
F.如模板大于300x500,要线割的模,脱料,工夹等要增加2个ø6修模用碰数孔. 

三. 模具结构

1.飞屎模基本结构(见工作底稿)
A.高精度折飞屎模安装检知器,以防止跳屎.
说明:(1)适用于下模是一整件之飞屎模 (2)下模板对角安装检知器
(3)检知器上表面低于下模面1~1.5mm 
B.不锈钢,磷铜等薄片之飞屎模,所有剪口用ASP-23做镶件且下垫板攻牙,小于ø3冲孔针从指定公司订购. 厚料易拉料,N折后再飞边. 
C.设计飞屎模务必考虑出件方便,小五金件尽量用风出件或产品从模底出,不允许模面残留废料,下模尾部铣斜,上脱背面磨料槽.
D.为防止冲朱咀跳屎,设计飞屎模时,必须先预冲孔再冲朱咀,若最後两步无引导可用预冲孔引导,最後冲朱咀.注意引导孔在不影响模具强度时下垫座作落屎孔.
E.产品有位置公差要求且公差小,尽可能按排在同一步冲孔.
F.飞屎模用浮升两用销,至少ø8或ø8以上,第一步单边至少两个或两个以上.
G.上脱.上垫板材质用2510,下模用SKD11,其他模板用王牌，当上脱有入子时,限位板用DF-2或2510,下模有入子时,下垫板用DF-2或2510，王牌不淬火可做一整件,2510淬火易变形,长500以上要分板,下垫用那码.
H.小模具用标准铸铁模座,不攻牙不设计出图(除止付螺丝)
I.切边及折弯冲作后振位,责形的对向面加骨位入子和顶梢.
J.山打螺丝在模座沉头,方便调整开模行程;合梢在上垫锣D+0.5孔,模座配钻不画.
2.复合模基本结构(见工作底稿)
A.自制复合模采用王牌钢模座,多攻M27/33止付牙,模座设弹簧孔,下设中框板(25厚)及打板
B.标准铸铁模座复合模,弹簧及打板装在模座内,上加20厚盖板,模座不设计出图
C.大型复合模结构因足够位置放弹簧孔,不要中框板及打板以上结构下模板用SKD11,其他用王牌;若有向上打凸抽牙,脱板用2510根据闭模高度决定下垫脚高度
D.设计防呆导柱
3.冲孔模基本结构(见工作底稿)
A.在产品不对称的废料孔内设计防反针
B.下模板用SKD11,其他用王牌;若有向上打凸抽牙,脱板用2510
C.若用标准铸铁模座,不设计出图;根据闭模高度决定下垫脚高度
D.胶片冲裁间隙0.01t,铜铝冲裁间隙0.025t
以上3种模具内导柱长度保证开模能导向,背.垫板设避位孔
4.U责形模基本结构
折弯宽度不够放弹簧,下垫打杆与弹簧(ø22)间用ø22*8厚的顶块,下座攻M27
5.V责形模基本结构
成型块用DF-2,其他用王牌
上公中心线按产品折弯内线外偏半个折弯系数,下模V沟在组立图上按料厚偏
上公只攻盲牙,上夹锣固定槽,下模定位规则产品磨料槽,不规则产品锁案内
下模V沟深3~5mm,若折弯附近有冲大孔,为防拉料此面应不少於45度或做对称
V沟天面磨R角
以上注意加工说明代号.数量.内容与模板一致
6.锁模槽分布
80T以上(含)模座必须设计锁模吊孔或U形槽
锁模槽方向间距个数参照冲床上下工作台尺寸参数表
开槽尺寸:25宽*45深 

四.机械加工及图档转换

1.锣刀规格与加工深度见下表
锣刀规格 加工深度 锣刀规格 加工深度
ø4 5 ø10 27 
ø5 10 ø12 30
ø6 15 ø16/ø20 35 
ø8 20 ø25 40
2.磨床加工镶件时,注意手摇磨床最长磨削长度350mm,最高磨削高度270mm.
3.穿线孔大小规定:穿线尽量钻大,一般穿线孔尺寸ø6、ø3、ø2,如果穿线孔小于ø2用中心钻选点,再用打孔机加工,同一模板,穿线孔大小尽量统一.
4.转移线割、电脑锣图档规定:
A.全部转换为DXF档,转档后打开MILL7确认完全读取方可.
B.线割、电脑锣图档只保留各自须加工的图元.
5.加工间隙处理:
A.工模设计间隙处理方式:间隙值直接加到图元上,标注文字说明.
B.复合模公模共用:
工模设计时,外形剪口图元不放间隙,以文字注解说明,线割模时按DXF图档实际尺寸处理,公按DXF图档实际尺寸再单边缩小冲裁间隙值,具体见下模冲裁间隙对照表;内外脱料共用,工模设计外形剪口不放间隙,以文字注解说明,线割必须保证内外脱料与公模的配合良好.
C.下模板冲裁间隙对照表: (T为产品材料厚度)
单边间隙
单 光,铝 材 2~3%T 不锈钢,不锈铁 5~6%T
铜 片 3~4%T 电 解 5~6%T 
双 光 4%T
D.螺栓过孔及沉头孔加工尺寸表:
螺 栓 尺 寸 D d H
过孔及沉头孔尺寸 D+1 d+1 H+2~4
山打螺钉沉头孔深度请根据实际需要决定.
6.螺丝底孔加工尺寸
(普通螺丝底孔加工表:
螺丝尺寸 底孔尺寸 螺丝尺寸 底孔尺寸
M4 ø3.4 M8 ø6.8
M5 ø4.3 M10 ø8.6
M6 ø5.1
基米螺丝底孔加工表:
螺丝尺寸 底孔尺寸 螺丝尺寸 底孔尺寸 螺丝尺寸 底孔尺寸
M5 ø4.2 M10 x 1.5 ø8.5 M20 x 1.5 ø18.5
M6 ø5.0 M12 x 1.5 ø10.5 M22 x 1.5 ø20.5 
M8 ø6.8 M16 x 1.5 ø14.5 M27 x 1.5 ø25.5 
M18 x 1.5 ø16.5 M33 x 1.5 ø31.5 
7.镶件加工要求:
A.为避免因镶件无扣位造成模具裂开之情况出现,工模设计时所有镶件必须加扣位镶件扣位高5mm
B.为减少磨床工作量,充分利用生钢原材料,备料时务必考虑加工余量0.5~1mm.要研磨R角的冲头入子应标注在外观交点.
C.为减少用针大小尺寸与磨削尺寸严重失调情况,对生钢针加工明确规定:D-V<=0~2mm公制螺丝孔攻牙前后孔径标准 
公称直径 螺距(粗牙) 平面切削牙 朱咀挤压牙 攻牙后内孔
M1.0 0.25 0.75±0.02 0.88±0.02 0.78
M1.1 0.25 0.85±0.02 0.98±0.02 0.88
M1.2 0.25 0.95±0.02 1.08±0.02 0.98
M1.4 0.3 1.1±0.02 1.25±0.02 1.14
M1.6 0.35 1.25±0.02 1.43±0.02 1.32
M1.7 0.35 1.35±0.03 1.53±0.03 1.47
M1.8 0.35 1.45±0.03 1.63±0.03 1.52
M2.0 0.4 1.6±0.03 1.8±0.03 1.67
M2.2 0.45 1.75±0.03 1.98±0.03 1.83
M2.3 0.4 1.90±0.03 2.10±0.03 1.97
M2.5 0.45 2.10±0.03 2.28±0.03 2.13
M2.6 0.45 2.2±0.03 2.38±0.03 2.23
M3 0.5 2.5±0.04 2.75±0.04 2.59
M3.5 0.6 2.9±0.04 3.2±0.04 3.01
M4 0.7 3.3±0.05 3.65±0.05 3.42
M4.5 0.75 3.8±0.05 3.92
M5 0.8 4.2±0.05 4.6±0.05 4.33
M6 1 5±0.05 5.5±0.05 5.15
M7 1 6±0.05 6.5±0.05 6.15
M8 1.25 6.8±0.05 7.38±0.05 7.00
公称直径 螺距(细牙) 平面切削牙 朱咀挤压牙 攻牙后内孔
M1.0 0.2 0.80±0.02 0.90±0.02 
M1.1 0.2 0.90±0.02 1.00±0.02 
M1.2 0.2 1.00±0.02 1.10±0.02 
M1.4 0.2 1.20±0.02 1.30±0.02 
M1.6 0.2 1.40±0.02 1.30±0.02 
M1.7 0.2 1.45±0.02 1.55±0.02 
M1.8 0.2 1.60±0.02 1.70±0.02 
M2.0 0.25 1.75±0.02 1.88±0.02 
M2.2 0.25 1.95±0.02 2.08±0.02 
M2.3 0.25 2.05±0.02 2.15±0.02 
M2.5 0.35 2.20±0.02 2.32±0.02 
M2.6 0.35 2.20±0.02 2.42±0.02 
M3 0.35 2.70±0.02 2.72±0.02 
M3.5 0.35 3.20±0.02 3.32±0.02 
M4 0.7 3.50±0.05 3.75±0.05 
M4.5 0.5 4.00±0.05 4.25±0.05 
M5 0.5 4.50±0.05 4.75±0.05 
M5.5 0.5 5.00±0.05 5.20±0.05 
M6 0.5 5.50±0.05 5.75±0.05 
M6 0.75 5.30±0.05 5.63±0.05 
M7 0.5 6.50±0.05 6.75±0.05 
M7 0.75 6.30±0.05 6.63±0.05 
M8 0.5 7.50±0.05 7.75±0.05 
M8 0.75 7.30±0.05 7.63±0.05 
M8 1.00 7.00±0.05 7.50±0.05 
此表参照“YAMAWA”标准，设计时取攻牙前上限 
英制螺丝孔攻牙前后孔径标准 
英制直径 规格 平面切削牙 朱咀挤压牙 
1-64 UNC粗牙 1.55±0.03 1.68±0.03 
2-56 1.8±0.03 1.94±0.03 
3-48 2.1±0.03 2.23±0.03 
4-40 2.3±0.05 2.5±0.05 
5-40 2.6±0.05 2.83±0.05 
6-32 2.8±0.05 3.07±0.05 
8-32 3.4±0.05 3.77±0.05 
10-24 3.9±0.05 4.3±0.05 
12-24 4.5±0.05 4.96±0.05 
0-80 UNF细牙 1.25±0.03 1.38±0.03 
1-72 1.55±0.03 1.7±0.03 
2-64 1.85±0.03 1.97±0.03 
3-56 2.1±0.05 2.27±0.05 
4-48 2.4±0.05 2.56±0.05 
5-44 2.7±0.05 2.86±0.05 
6-40 2.9±0.05 3.16±0.05 
8-36 3.5±0.05 3.78±0.05 
10-32 4.1±0.05 4.43±0.05 
此表参照“YAMAWA”标准，设计时取攻牙前上限  

五.标准件及五金零件作业标准 

1.边钉 
复合模及落料模因产品较大,为既降低成本又可防止模板剪口变形,在模板上加方边钉,尺寸在200~250之间加方边钉一个,依此类推每增加100~150加方边钉一个
2.弹簧 
1)黄色轻小荷50%,浅兰色轻荷40%,红色中荷32%,绿色重荷24%,茶色重荷20% 
东发弹簧(30万回)用上表的最大压缩量80%以内使用寿命最长,由弹簧直径,颜色查其荷重, 
弹簧预压量=0.03-0.05*弹簧自由长,弹簧力kg=定数*压缩量m/m 
2)冲裁力P=剪口周长L*抗剪强度S*料厚T；抗拉=抗剪/0.8;抗剪强度S查表 
脱料力F=(0.07-0.2)*冲裁力P;超薄料取0.07,3mm以上料厚取0.2 
弹簧支数=脱料力/弹簧荷重;若不够位置可考虑打杆脱料 
3)常用弹簧规格: Ø16、 Ø20、 Ø22、 Ø25、 Ø30.一般情况选用绿色弹弓, 
如有特殊要求按实际需要选用其它颜色,如小剥板要求压缩量大时用黄色线簧. 
4)弹簧要集中分布在冲孔成型冲周围,密布冲孔分堆冲不斜排 
3.小导柱 
常用小导柱规格: Ø12、 Ø16、 Ø20、 Ø25. 
4.大导柱 
A.优先选用独立导柱:东发TUR型/宏祥MGB型,直径选用Ø19,Ø25,特大模具可用Ø31 
B.其次选用外导柱型号为MMBB和MMYJ(有座), MMBB的尺寸规格有: Ø25 x 150、 
Ø32 x 160、 Ø32 x 180、 Ø38 x 180. 
C.自制模座导柱位置排布如下: D.自制模座导柱孔加工尺寸见下表, 
导柱离边距离 导柱与导柱孔配合为紧配合,导套与导套孔用胶水固定 
Ø25 37mm 模座板导柱孔 模座导套孔
Ø32 45mm Ø25 Ø25-0.02 Ø45.8
Ø38 53mm Ø32 Ø32-0.02 Ø55.8
Ø50 60mm Ø38 Ø38-0.02 Ø64.8
E.自制模座之复合模,如果产品料厚大于1mm,可适当加大小导柱,取消大导柱. 
自制模座之责形及冲孔模,若有小导柱,可适当加大小导柱,取消大导柱. 
5.常用基米螺丝规格: 
M5,M6,M8,M10x1.5,M12x1.5,M16x1.5,M18x1.5,M20x1.5,M22x1.5,M27x1.5,M33x1.5 
6.常用内六角螺丝规格及尺寸: 
MxP 3x0.5 4x0.7 4x0.8 6x1.0 8x1.25 10x1.5 12x1.75 16x2.0 20x2.5 24x3.0 
D 5.5 7 8.5 10 13 16 18 24 30 36 
H 3 4 5 6 8 10 12 16 20 24 
7.山打螺丝常用规格及尺寸: 
ds d D H ds d D H 
M5 6 10 5 M8 10 16 8 
M5 6.5 10 5 M10 13 18 10 
M6 8 11 6 M12 16 24 12 
8.套筒螺丝常用规格及尺寸: 9.浮升梢常用规格及尺寸: 
ds d D H ds d D M 
M6 9 9.5 14 Ø6 6.1 8.5 M10 
M8 11 11.5 17 Ø8 8.1 10.5 M12 
M10 13 13.5 20 Ø10 10.1 12.5 M14 
10.冲孔针常用规格: 
Ø2, Ø2.5, Ø3, Ø3.5, Ø4, Ø4.5, Ø5, Ø5.5, Ø6, Ø6.5, Ø7, Ø7.5 
Ø8, Ø8.5, Ø9, Ø9.5, Ø10, Ø11, Ø12, Ø13, Ø14, Ø15, Ø16, Ø20 
11.其他详见附页:

六.冲床工作台尺寸参数表

1.冲 床 资 料 参 考 表 
冲 床 金丰Chin Fong 金丰 WAISINO AIDA/东发NCP 
吨 位 25T 35T 45T 60T 60T 
上工作台 225x200 360x250 400x300 500x400 475x400 
槽方向间距个数 横100*2 横100*2 横中心*1 横中心*1 横160*2 
纵150*2 纵300*2 纵300*2 纵220*2 
下工作台 300x305 800x400 850x400 900x550 870x525 
槽方向间距个数 纵120*3 纵150*3 纵150*3 纵150*3 纵150*3 
上 限 220 220 240 210 300 
下 限 180 165 180 140 230 
冲 床 Tohatsu(东发)OCP FengYu丰煜FCP OCP 艾达AIDA WAISINO 
吨 位 80T 80T 110T 110T 150T 
上工作台 520x450 560x460 650X470 1360x520 1600x550 
槽方向间距个数 横220*2 横320*2 横220*1 
纵320*2 纵320*2 纵300*2 纵150*8 纵300*4 
下工作台 1000x550 1050x640 1150x600 1880x680 2000x760 
槽方向间距个数 纵160*3 纵280*3 纵160*3 纵300*5 纵150*2+300*5
上 限 330 330 350 400 450
下 限 250 250 270 310 350
冲 床 AMADA AMADA AIDA AIDA WAISINO
吨 位 150T 200T 200T 250T 250T
上工作台 1600x550 850x630 1850x650 2100x700 2100x700
槽方向间距个数 横中心*1 
纵300*4 纵300*2 纵300*7 纵300*7 纵300*7
下工作台 2000x760 1450x850 2400x840 2700x920 2700x950
槽方向间距个数 纵150*2+300*5 纵150*5 纵300*7 纵300*7 纵300*7
上 限 450 420 500 550 550
下 限 350 310 390 430 430
2.宝 盈 冲 床 资 料 一 览 表 
冲 床 SEYI协易高速啤 SHP-PG高速啤 东发NCP 丰煜FCP SEYI协易SN1-80
吨 位 / 台数 20T /1pcs 20T /1pcs 45T /2pcs 80T /4pcs 80T /2pcs
上工作台 230x189 280x200 560x460 560x460
下工作台 500x300 500x300 1050x600 1050x600
行程数 150-600spm 500-1000spm 70spm 40-75spm 40-75spm
上 限 210 210 240 330 330
下 限 160 180 180 250 250
冲 床 SEYI协易SN1-110 SEYI协易SN1-160 金丰OCP 金丰G2-160 金丰G2-160
吨 位 / 台数 110T /11pcs 160T /6pcs 110T /10pcs 160T /3pcs 160T /3pcs
上工作台 650x520 720x580 910x520 720x580 1850x550
下工作台 1150x680 1250x760 1150x680 1250x800 2000x760
行程数 35-65spm 200 180 30-55spm
上 限 350 350 400 450
下 限 260 260 290 350
冲 床 金丰G2-200 金丰G2-250 国产广锻油压机 其它国产冲床 东发NCP（S型）
吨 位 / 台数 200T /2pcs 250T /2pcs 300T /1pcs 62pcs 110T /10pcs（东茗）
上工作台 2200x650 2500x700 625x500
下工作台 2400x840 2700x700 1150x600
行程数 25-45spm 
上 限 500 550 620 360
下 限 250 430 280
注:1).25T以下用ø40*50L模柄,中心孔ø8.2,2-M8相距24mm;110T以下(含)用ø50*60L模柄,中心孔ø12.2,2-M10相距31mm 
2).上模座直接锁模柄的每边加25;夹码的模座单边加50,不夹码的模座单边加25;有外导柱侧为模面+外导柱座+20 
3).小于300x300的模板可采用标准模座BB,有精度要求可选用附钢珠型BR;大于300x300的模板可采用自制模座。