第一章 五金模具慨要

一  五金零件指什么?什么是五金模具它的工作原理是什么?都是利用些什么机床?常见五金件有哪些?

二  五金模具的历史,现状和将来.

三  常用五金模具的材料.

A3,S45C,55#,SKD11(58~63HRC),SKH51(61~64HRC),SK3,SK4(55~58HRC)等。

四 冲材材料分类.

1.钢板类(例如SECC);2.不锈钢类(例如SUS);3.铝合金类.

五 模具设计与CAD.

五金模具在现代工业发展很快,基本上都是利用电脑进行设计和加工,其精度能够保证在0.002~0.01左右.以目前的情况来看,搞模具设计工作有一条无边无际的广阔天地.如果能够用电脑进行辅助设计,则你的对手,无形之中,就落在你的后面了.

凡事在人为,只要自己肯学,肯问,肯专,不出三,两月,你将是另外的一个你!你的人生道路,通过学习,将发生翻天覆地的变化.就拿本人来说,96年从家里出来之前,就学了AUTO-CAD,但是不懂模具设计,走了不少弯路,吃了不少苦，那时候的我多想有一本专业的模具设计资料，不管花多大的代价，也要掌握这门技术。经过这几年的摸爬滚打，积累了一些经验，摸索出一套五金模具设计的捷径，使初学者少走弯路，早日学成这门技术。能够在深圳找一份稳定的工作，本文能够起到抛砖引玉的作用，也就是我的心愿！

第二章 怎样利用AUTOCAD来进行模具设计

AUTOCAD常用功能简介

1．常用命令：FILLET，TRIM，EXTEND，STRETCH，ROTATE，SCALE，MOVE，OFFSETARRAY，COPY，ERASE等等。

   2 .  按功能分类，A:绘图命令，如line,circle,arc等。B:对图形进行复制，搬移，阵列：COPY，MOVE，ARRAY。C：对图形进行修改：ERASE，FILLET，TRIM，EXTEND，STRETCH等。D：对图形进行管理：CHANGE，BLOCK，LAYER等。

   3.  学习AUTOCAD要达到什么水平？

   一般人以为电脑绘图有时侯无从下手，往往是照本宣科，画好后面的，前面的又忘记了，这是怎么一回事呢？实际上这是因为你还没有掌握AUTOCAD“构图”这一基本法。

什么是AUTOCAD“构图”基本法？实际上，对OFFSET，FILLET的灵活应用，便是“构图”基本法。

电脑绘图只能是一种辅助设计工具，它只能为你所从事的专业服务。根据你的专业，确定主攻方向，专心致志的朝一个方向进行，而不必什么都想学而没有目标，到最后什么都没学到，因为AUTOCAD是一个相当全面的一个绘图工具，要面面俱到是不可能的，作为机械工程师，掌握二维绘图也就足够了。

第三章标准作图环境

一．AUTOCAD的图层管理办法

AUTOCAD对图层管理有一套有效的管理办法，学习AUTOCAD首先必须对图层管理，各个图层的用途，功能有所了解，对整个图形进行分层，这样才能提高机械设计的效率。

CAD的分层方式，是以比较直观的方式来表现的，一般分为：

轮廓层“1”，实线，颜色“4号蓝色”。

尺寸层：“DIM”，在图形画好后，标注尺寸全部在“DIM”中进行。

文字层“TXT”层，在图形标注过程中，要进行中英文标注，就要建立“TXT”层，所有文字都进入该层操作。

虚线层“DASH”层，便于区分实线层“1”。

中心线层“CEN”。

排样层“P”，在模具设计中，画的展开图，排样图在“P”层。

接刀排样层“G”，在五金模具设计中广泛应用。

备份层“BAK”，建立此层的目的是在于将一些参考的图形元素放入该层以备后用。

根据个人喜好再建立几个层，总之，层数不能太多，每一个层都有一个明确的分工。分工明确，这样作图才有“层”“次”。

学习AUTOCAD，首先要有一个层次观念，很多初学者知道分层，但不知怎样利用，为什么分层，分层的目的不明确，乱分层，及分层不一致，最后达不到分层的目的。这里推荐一个小程序，便于分层：

例如画实线“GG.LSP”：

（DEFUN C：L   （）（COMMAND“LAYER”“S”“1”“”“LINE”））

意思是，输入画实线命令“L”，当前图层会自动进入“1”层来进行绘图。

同样，用“DIM”标注尺寸时，当前图层会自动进入“DIM”层来进行标注。以此类推，其它图层都可利用此程序进行编辑。

二．AUTOCAD的“块”的应用：

在CAD中，如果不用块，就象在茫茫人海中分辨不出谁是谁，“找不着北”！比如说一张组立图，它是由几部分组成的，这几部分不妨将它作成“块”，然后利用块组合而成。由于块的移动，修改都比较方便，如果想知道图形的运动轨迹，整个块旋转或移动就可直观地发现。

“块”的另一个好处就是修改方便。例如图中有许多相同块名的块，我只需修改其中一个块，其它的块都将随之而变。（当然，插入点，块名要相同。）

在五金模具设计中，块的应用更多，特别是在连续模中应用更广，这将在五金模具的CAD设计中专门叙述。

常用的图形都制作成块，用通俗易记的块名将它专门存入一个标准件文档里，这就是所谓的用“WBLOCK”进行操作。

“WBLOCK”和“BLOCK”的区别在于：“WBLOCK”是将图形做成块文件，即“*。DWG”文件；而“BLOCK”则是在文件中做一个块而没有单独形成一个文件。所以“BLOCK”做的块只能在当前这个文件中使用，而“WBLOCK”做的块文件，在其它文件中都可以用。这两个命令都要熟练掌握并会应用。

另外，一张图纸画的东西很多，如果应用的块多，那么CAD运行的速度并不会减慢多少，反之，则电脑慢很多。

三．块和层的关系

块与层实际上是两个不同性质的东西，块是一个相对独立的实体，块中可以有不同的层，线型和颜色，块中的层可随着层的开关，冻解而变化，块中的层不能用“CHANGE”改变。反过来说，来自不同的层的图形，可以做成一个块。所以，一般的操作是先将图形分好层后再做好块，而不能先做块后分层。

在AUTOCAD的学习当中，如果将块和层的关系搞清楚了，并且应用很熟练，掌握一些必要的LSP小程序，那CAD学习就很快了。

第四章 常用命令的活用

一．绘图命令：

1. LINE；ARC；CIRCLE；RECTANGLE；主要提示RECTANGLE，简化命令为“REC”，该命令用途较多，构图经常用到，绘制草图，标题栏，图框，等四方形亦经常用，也可用输入相对坐标来绘制准图形。

2. 对图形进行修改的命令：COPY；MOVE；ARRAY；SCALE；ROATE；STRETCH；OFFSET；FILLET；BREAK；EXTEND；TRIM；MIRROR；ERASE等。

①     COPY：注意可以使用参数“M”进行多重复制，注意插入点。

②     MOVE，搬移，用途很广。

③     ROTATE，用法很多，其中参数R值得注意。

④     SCALE，应用很广，放大，缩小的比例关系有一个很有趣的经验，如5 放大到6， 只需输入6/5便可以了。

⑤     Fillet,倒圆角，利用最多，是构图的最常用命令，其参数“P”要会应用。

⑥     Offset,构图用得最多，在整个CAD中占有重要位置，它的用法之多，令你感到十分舒心。要灵活运用此命令，包括布局，绘制零件图，查询以及设计时的思路等，都要充分利用Offset进行工作。

3．编辑修改的命令：ddchprop,change,chprop,ddmodify,其中对ddmodify要熟悉应用。

二．尺寸标注：

常用尺寸标注有水平标注“HOR”，垂直标注“VER”，对齐标注“ALI”，角度标注和坐标标注等。在设计中，坐标标注法应用最广，首先要掌握此命令用法：

用UCS命令取“O”原点。

用“DIM”“OR”进行坐标标注，现代工业模具都用这种方法。

DDIM命令里，设置也有讲究，一般设置为：颜色粉红色，文字随层而变，文本高度定为2.80，并且可用DIMSCALE命令进行放大或缩小。

三．文字标注：

进入“TXT”层后，可进行文字标注。

综上所述，二维绘图亦即平面绘图，在机械制图中，主要是指平面制图。而三维绘图主要用在建筑，装修方面的造型渲染，真正保证其精度的，还是二维的平面制图。

第五章 五金模具设计流程

五金模具设计一般按照下面这个流程图进行工作的，详细的在后面叙述。

AUTOCAD冲模设计流程图。

 首先，那到客户提供的产品图纸或磁盘，看懂，看透，对产品的材质，料厚，公差进行分析：

⑴．             确认材料的品质：常用的为钢板（如SECC），不锈钢（如SUS304），铝合金，这几种产品的展开系数a均不一样，一般钢板为0.4，不锈钢为0.45，铝合金为0.43。（指L曲）。

⑵．             分析产品图的公差：一般地说，产品图上关键尺寸都有公差，从产品图设计者来讲，当然想公差越小越好，保证了设计者的最终目的。但是，从模具设计和加工能力方面来讲，这就要求很高，因为这给模具设计者和模具加工增加了难度，为了解决这个矛盾，需要双方的友好协商和诚志沟通，在保证产品的性能，质量的前提下，适当增加产品图尺寸公差。而模具设计者要善于确定产品图尺寸的“目标值”，一般内径取公差上限，外径取公差下限，有的尺寸取中间值，如孔距，间距等。

⑶．             绘制产品图，将产品图中各个部位尺寸的目标值都加进去，然后标上尺寸，检查与图纸正确与否。

⑷．             绘制展开图，利用绘制好的产品图画展开图，弯曲部分要加补偿，其补偿量x=展开系数a * 料厚t，展开系数参照标准执行。画展开图要注意，弯曲线弯曲内部的线，在展开图中指示的弯曲线是弯曲内线。

⑸．             确认模具种类：是连续模还是工程模？一般由客户确定，有时也由设计者确定。其原则是：①考虑量产性；②考虑批量性；

如果确定是连续模的话，首先画排样图，建立排样层“P”，然后根据排样图宽度确定模板的大小和厚度。根据材料的厚度，确认冲头的强度以及模具大小。然后写模板筹备书，包括尺寸，热处理，数量等要求。

⑹．             在此同时，模具的平面图形大体上已经出来了，经过多次研讨，最后确认上下型平面图和组立图。以后的工作就是部品图，拆板图和外购标准件清单。

在设计连续模时，排样图，接刀图要得到客户确认，特别是产品接刀图要有详细的接刀形状，位置尺寸。

⑺．             组立，试模，提交样品，检验数据，判定OK或NG，找出原因，采取对策并保留品质检测数据，模具改善后对照检查。

五金模具设计确认，一般按下面几方面进行：

㈠．品质方面：

⒈ 充分了解把握产品的机能。

2．产品图中是否有勉强的形状，平行度，尺寸公差。

3．确认毛刺方向，材质，材料厚度。

4．进行材料方向的研讨。

5．确认产品的最终处理（如电镀，丝印等）。

6．需要弯曲部精度的孔，弯曲后加工。

7．间隙适当。

8．确认新产品有无倒面。

9．检测基准，检查方向是否有问题。

10．是否有检查产品有的测量仪器。

㈡．加工方面：

1．      导正销位置和数量充分。

2．      是否考虑废料反弹，顺送模出料是否顺畅。

3．      是否设计了监视器，废料反弹传感器。

4．      定位板和浮升销选择适当。

5．      是否考虑冲裁力，冲床选择是否适当。

6．      螺栓（包括卸料螺栓）数量，大小，位置是否选择适当。

㈢．金型构造方面：

⑴． 模具形式是否适当。

⑵． 能否使用标准件。

⑶． 模具强度是否足够。

⑷． 圆镶块，方镶块选择是否适当。

⑸． 是否采取了保证平面度的方式。

⑹． 确认躲避及限位柱。

⑺． 是否有防反装置。

⑻． 卸料充分考虑弹簧压缩量。

⑼． 考虑模具打实状态情况。

⑽． 模具材料是否选择适当。

⑾． 确认模具在冲床上的安装方式。

五金模具设计小资料

*φ2以下的孔，一般要用镶块对应。

*镶块在平面图里R圆角，在部品图中是C角。

*镶块要有防反装置：即一边的C角大于其它几个角。

*凹模镶块可不用挂钩和螺栓（指冲孔），镶块与模板的单边间隙为0.005，但镶块够大时，要用螺栓。

*料厚小于0.6或材质较轻的材料，冲孔时，下型要装吹气装置。冲头也可加顶针顶废料防止废料反弹。

*卸料板一般用弹簧最稳定。弹簧多而且均衡，冲裁力才均衡。

*镶块要用螺栓固定，其镶块一定要攻牙，如用M6的螺栓，则镶块攻M8的牙。

*有关线切割补偿量：

1.       凹模是冲头尺寸的+5％~7％。

2.       冲头零对零，为图纸中的实际尺寸。

*在电脑绘图中，所有的尺寸都是按1：1绘制的，并不加上间隙值，在组立图中允许X坐标非1：1绘制。

 

弯曲压印在偏移折弯线外侧0.2*T处,压印深度0.35*T.