模具制造技術標準與動靜態驗收

沖壓工藝是車身制造品質好壞的基礎，然而，沒有一個好的模具，白車身總成的精度就很難保證。所以，模具驗收標準及動靜態驗收經驗就十分重要。本文主要介紹模具的驗收實踐、標準執行以及模具合格判定準則。

預驗收

預驗收前提供資料

模具制造廠家在安排模檢具預驗收工作時，必須提供以下資料：⑴相應模具合格的動態、靜態自檢報告（三坐標檢測數據）；⑵相應檢驗夾具合格的自檢報告（三坐標檢測數據）；⑶相應沖壓零件合格的自檢報告（三坐標檢測數據）。

工作程序

⑴模具制造完成后，乙方應自行檢查驗證，并填寫自檢報告（包括檢驗夾具檢查報告，沖壓零件檢查報告，模具動態、靜態檢查報告）。自檢合格后，提供自檢報告給甲方，提請甲方驗收。

⑵預驗收地點在乙方生產現場，乙方組織相關專業人員到現場全程配合。

⑶預驗收包括靜態驗收和動態驗收。先進行靜態驗收，合格后方能進行動態驗收（防止模具少件或制造不完善等缺陷影響動態驗收時出現模具事故）。

⑷靜態驗收時上/下模、頂出器、壓料圈等要拆開并碼放整齊，配合甲方人員驗收。乙方提供相應檢驗工具，如：數顯硬度儀、薄片塞尺、0.02mm精度卡尺、強度照明手電、排氣孔通條、白色記號筆等。

⑸動態驗收時，乙方必須提供與工藝要求相匹配的壓床進行。

⑹對于預驗收提出的問題（以書面形式進行現場記錄，甲乙雙方當日簽字確認），乙方必須按期整改，整改完成自檢滿足乙方提出要求后，方可進行第二輪驗收，直至預驗收合格。

⑺由于設計、制造、整改原因導致模具零部件的改動時，要求滿足標準化，并經驗收方確認后相應更改設計圖紙。

⑻預驗收必須有書面預驗收紀要，雙方簽字認可。

⑼按甲方節拍連續穩定生產50件合格件（沖壓件經檢驗部門檢測合格，一般檢測3～5件，數據與圖紙設計基本一致，或檢驗夾具判定合格），且在模具狀態完好的情況下才視為預驗收合格。

驗收人員職責

⑴技術部門、沖壓車間工藝員的職責為：負責工藝過程核實，并根據檢測實際記錄到工藝附圖上；負責工藝參數核實，將最終板料規格、模具閉合高度、托桿數量及高出臺面尺寸等，記錄到工藝附圖上；全程參與模具靜態驗收、動態驗收過程，并將相關重大質量問題、模具缺陷等記錄到檢查記錄卡上；負責協調產品、工藝、質量等相關部門處理。

⑵裝備管理科模具技術員及鉗工的職責為：負責歸檔管理制造廠家提供的模具靜態、動態自檢報告；負責模具方面的驗收確認，填寫預驗收報告及歸檔管理；全程負責模具靜態驗收、動態驗收過程，提出相關問題；負責模具問題整改方案的協調及確認。

⑶產品質量保證科沖壓技術員的職責為：負責歸檔管理制造廠家提供的產品零件自檢報告；負責產品質量驗收認可，填寫動態預驗收報告及歸檔管理；全程參與模具靜態驗收、動態驗收過程，提出相關問題。

以上分工本著更好地完成驗收工作為目的，主要從各部門職責、個人經驗等角度出發，做出初步分工。所有小組成員在完成各自必要工作的同時，都有責任在模具、質量、工藝、操作等各方面充分發表自己的建設性意見和建議。填寫靜態和動態預驗收報告等文件時，所有小組成員均有權提出修改意見，并經小組成員確認后方能提交給制造廠家。

驗收標準

模具安裝槽要求

如圖1所示，W＜1200mm時，上、下底板均有6個安裝槽；當W在1200～2000mm之間時，上、下底板分別有8個和6個安裝槽；當W＞2000mm時，上、下底板均有8個安裝槽。

模具鑄字要求

⑴沖模的安裝。在下底板壓床中心線上鑄造出“V”形槽。

⑵鑄字內容。上、下底板前側鑄造出紅色“F”標記，左側上、下模鑄造出流水方向。上模中心應對稱鑄出沖壓件零件號、沖模號、工序內容縮寫、模具材料和上模重量。下模中心應對稱鑄出沖壓件零件號、沖模號、工序內容縮寫、模具材料和模具總重量。銘牌上還要標注出模具立體尺寸（內滑塊高度、外滑塊高度/長度×寬度）、沖模上模重量、壓料圈重量及模具總重量，如圖2所示。指示牌標注出托桿（或上氣墊頂桿）布置圖。銘牌、指示牌以嵌入的形式固定，其外表面低于模具前后側表面5mm。

圖2 上、下模左側對稱分布

⑶質（重）量、零件號（參考）標注。UPPER NET，LOWER NET分別表示上、下模重量。500kg以上的頂出器要在顯眼的地方涂上色，表示重量。零件名稱也可使用縮寫。從流向的右側開始表示，因模具結構的原因，也可在其他位置上表示。文字要用英文或數字表示，零件名稱可用漢字表示。

⑷安全區。在模具四角需設置平面面積為120mm×150mm的安全區。

安全裝置及防護裝置

⑴頂出器。在露出彈簧的所有部位裝上安全罩。

⑵氣墊拉延模。在壓料圈和凸模的間隙處設置安全罩。

圖1 模具安裝槽

⑶頂出器限位方式。按頂出器結構大小采用不同的限位方式，小型頂出器用套筒式螺釘結構限位；大型頂出器用側銷式頂出器擋板限位，在采用側銷形式時必須用雙螺釘固定結構，鎖片厚度為5mm。圖3所示為頂出器限位方式的結構示意圖。

圖3 頂出器限位方式結構示意圖

輔助裝置設計要求

⑴模具導向采用導柱、襯套或導板形式，導板和φ60mm以上襯套全部用銅基自潤結構（包括內、外導向），采用導柱時小型模具導柱數量不得少于3個。模具導向部位鑄件必須加厚達到40mm以上和設置加強筋。

⑵模具清洗用孔。所有筋板設置φ40mm鑄造減輕孔，用于排泄模具切削油和模具清洗液體，對于上模，要同時設定翻轉和保管用的孔。

⑶送料方式和卸件方式。送料出料應設置托架，凹模、壓料圈等應設計自動頂出裝置或頂銷，避免上模帶料，便于生產操作。

⑷大型模具應在沖模前后中間部位設置存放用限位裝置。

⑸模具設計時，托桿長度以50mm為間隔規則變化，所有帶托桿的模具（在800t壓床上使用的除外）在發運時，均需隨模具配帶托桿。

⑹固定板及其墊片。固定板的孔徑尺寸應嚴格按圖紙制造，固定臺肩的深度偏差+0.05mm；螺釘孔距的偏差不大于±0.25mm，螺釘頭不能露出固定板表面；墊片的厚度統一規格為5mm，淬火硬度為50～55HRC，和臺肩與配合部分相交處的棱線倒角為0.5×45°；固定板和墊片四周應倒角2×45°。

⑺退料板、頂出器。工作部分按被頂出制件形狀，接觸點均勻接觸達85%以上，有效厚度應不小于6mm。工作面為平面的退料板，上、下平面平行度不大于0.05mm。退料板、頂出器與修邊刃口、沖孔凸模刃口的單邊間隙應不大于0.4mm，頂件時應平穩地退出刃口。使用推桿時長度尺寸應保持一致，誤差±0.1mm。

⑻安裝槽（孔）、托桿孔、推桿孔。模具上的托桿孔、推桿孔和上底板與下底板的壓板槽（孔、螺孔）必須保證相對位置準確，其中心距公差為±0.5mm。

⑼導柱、導套。導柱壓入底板內的長度應符合標準要求。模具閉合時，導柱應低于上底板上平面10mm以上，而導柱進入導套的長度在1.5倍直徑以上。導柱壓入底板之后的垂直度誤差不大于導柱與導套之間的單邊間隙之半（或其垂直度在1000mm內不大于0.02mm）。雙動拉延模的凸模與壓料圈、壓料圈與凹模的導向板間隙，每邊不大于0.12mm，兩邊間隙應保持一致，而導向面與模具底板的垂直度誤差，在整個導向面上不大于0.15mm。模具裝有反側塊時，反側塊的接觸面深度應為20～25mm以上，模具才能開始工作，反側塊之間應保證無間隙滑配。

⑽間隙。沖裁凸模與凹模之間的間隙必須均勻。出料孔應光滑和逐漸擴大，保證廢料排出通暢；不允許有反錐，斜廢料孔的斜度應按圖紙規定，一般不大于30°，廢料孔用目視直觀檢查能保證順利通過，不允許有廢料互相干涉現象。退料板螺釘窩座的深度應保持相等，誤差小于±0.2mm。彈簧窩座按圖紙尺寸應保持等深，誤差小于±0.2mm。刃口類鑲塊螺釘孔窩座深度應大于螺釘螺帽部分的厚度。模具零件的重量超過25kg時，應根據不同情況鉆起重螺紋孔M16、M20，在同一套模具上起重孔應保持一致。斜楔滑塊的進程及回程運動要平穩，不得產生抖動。

圖4 拉延模

■ 表1 拉延模鑄件壁厚 (單位：mm)

拉延模

雙動拉延模、單動拉延模見圖4，鑄件壁厚標準見表1(標準2為通用標準，標準1僅限于薄料小型零件)。

⑴模具材料。凸模、凹模、壓料圈采用MoCr鑄鐵，連接板、上下底板等采用HT250。

⑵應在拉延適當位置設定深度標記兩處，但最終制件上不能有影響外觀質量的印記存在，左右件拉延成形時應在適當位置設定L/R標記。

⑶凸模、凹模、壓料圈等應火焰淬火48～52HRC，火焰淬火部分不允許有軟點；凹模口必須光滑均勻，手感不允許有波紋。

⑷當一級托桿不能滿足使用要求時，應采用鑄腿結構，托桿接觸面必須保證φ60mm以上，模具閉合狀態距下底面大于20mm。

⑸拉延成形模具帶有刃口時必須輔以導柱導向。

修邊沖孔模

修邊沖孔模見圖5，鑄件壁厚見表2。

⑴模具材料。通常凸模、凹模刃口采用T10A，在刃口薄、形狀復雜時用T10A或Cr12MoV。頂出器、上下底板等采用HT300。

⑵當t＞1.2mm時，修邊凸凹模鑲塊，加靠背或配鍵，沖孔凸模采用三柱、三協標準結構，凹模要求全部用鑲套結構，特殊情況由甲方會簽確定。

⑶修邊廢料對角線尺寸不大于600mm。小于30mm的廢料采用廢料盒收集，廢料滑板厚度為2.5mm。

⑷沖壓板厚不大于2mm時,對直徑或尺寸小于10mm的沖頭和凹模，每種規格提供項目總數3%的備件，但不得少于2 件；直徑或尺寸在10 ～25mm間的沖頭，每種規格提供2個備件。

翻邊整形模

翻邊整形模見圖6，鑄件壁厚見表3。整形凸模、凹模采用MoCr鑄鐵,表面火焰淬火硬度50HRC以上，頂出器采用HT300，上下底板采用HT250。鑲塊接縫間隙不大于0.03mm。

圖5 修邊沖孔模

■ 表2 修邊沖孔模鑄件壁厚 (單位：mm)

圖6 翻邊整形模

模具制造精度要求

⑴凸模、凹模、凸凹模的固定部分的配合面為圓柱形時，其配合面與支撐臺肩的底面和臺肩的上表面的垂直度在100mm內不大于0.01mm，此臺肩裝于固定板上表面不得外露，其厚度的制造公差為-0.02mm。

⑵凸模、凹模、凸凹模的固定部分為圓柱形面或其形狀為可磨削成有規則的幾何形狀時，刃口與配合部分的同軸度不大于0.01mm。

⑶凸模、凹模、凸凹模的固定部分的基準孔應按設計要求制造，保證配合關系，工作部分應嚴格按設計規定的尺寸及公差制造。

⑷圓柱形凸模打頂尖孔時，頂尖孔邊緣距刃口的距離不大于沖裁的板料厚度，且最小不小于2mm。

⑸多孔凹模（凸凹模）孔直徑大于6mm并且安裝多孔凹模的安裝板，其孔距的制造公差為產品孔距公差的25%；凹模、凸凹模鑲塊的底面刃口面的垂直度不大于0.02mm，并且沿沖壓方向，刃帶部位不允許有倒錐。

⑹鑲塊接合面的縫隙不得大于0.05mm，不得有上緊下松現象。

⑺新制造的凸模、凹模、凸凹模和鑲塊，刃口及其固定部分，原則上不允許燒焊（設計結構要求時除外），以保證使用壽命。

⑻凹模的內刃口不允許有倒錐，內刃帶的高度應符合圖紙。當料厚在1mm以下時，高度不小于6mm；料厚在1～3mm時，高度不小于8mm；料厚大于3mm時，高度不小于10mm。

⑼在大型模具的凸模、凹模、凸凹模鑲塊制造過程中，允許取一塊線形簡單的鑲塊作為補償，此鑲塊尺寸應在裝配完之后，按實際尺寸修改圖紙。

⑽凸凹模及固定板應打上工件號，并在底板或安裝板上的相應位置也打上工件號的標記。

⑾非刃口部分的棱線均應倒角0.5×45°～2×45°。

模具鑄造要求

所有鑄件材料必須符合設計要求，不允許有砂眼、裂紋和疏松等缺陷。所有鑄件非工作部位都必須去毛刺、倒角。

模具的預驗收

模具的實物驗收需要有經驗的工程技術人員及模具維修人員參與進行，模具制造中的一些品質問題，在教科書上是無法找到的。由于很多問題是隱性的，即便是一個從事模具驗收10年的工程技術及模具維護人員都很難對模具一些問題做到100%的發現和判定。只有對車身產品從設計、布置以及工藝過程中十分了解的專家方可在驗收中充分把握各種因素。以下是模具驗收過程中出現的一些實際問題。

⑴左右地板翻邊模問題。由于在設計階段，忽略了數模設計驗收步驟，導致制造出來的模具強度不達標，在第一次試模時便引起斷裂，后進行挖空部分加固，如圖7所示。

⑵廢料刀位置設計不合理。切下的廢料無法流出，出口部位明顯偏小，如圖8所示。

⑶模具安全銷設計漏項。車身前上板模具只有兩個工作銷，并沒有設計安全銷，而安全銷可保證模具不出事故，如圖9所示。

⑷模具鑲塊研合不達標。模具鑲塊研合率要求達到80%，實物只有30%，有的研合只研合鑲塊，不研合配合面，不達標。

⑸標準件使用不規范。發生這種情況主要有以下幾個方面原因：三流模具制造商大多數情況下，沖頭座沒有電腦編碼；大多數情況下，沖頭采用標準件，但有時也用非標準件；采購件沒有經過檢查驗收就裝模；大多數情況下，制造商沒有裝配工藝，為方便裝配，沖頭座墊片與沖頭座燒焊。

■ 表3 翻邊整形模鑄件壁厚 （單位：mm）

圖7 左右地板翻邊模問題

圖8 廢料刀位置設計不合理

⑹導板間隙問題。導板間隙達標率低（染色粉一般要求在80%），一是加工裝配不到位，二是驗收沒有質量把關；導板四個螺釘有時只裝配兩個；導板加墊也不符合要求，沒有進行墊片固定；導板螺釘使用不統一，長螺釘和短螺釘混合使用。

⑺靜態驗收中沖壓廢料深度問題。沖壓廢料一般深度在兩個板料厚度范圍。靜態驗收中，有以下兩種情況：①沖頭墊得低，就造成板料沖孔毛刺。②沖頭墊得高，就造成廢料下陷深度加大，最高達12mm，會在模具使用中造成沖頭斷裂及啃傷。

⑻靜態驗收時發現凸模沒有裝配銷釘的位置。主要有以下兩種情況：①設計沒有考慮固定銷位置；②設的是暗鍵，應當設明鍵。

⑼靜態驗收中發現靠背太矮。由于該件翻邊力量大，需要一個強大的支持。

靜態驗收是模具驗收的一個十分重要環節，所以，做好模具靜態驗收對模具使用意義重大。

質量保證

在正常使用條件下，乙方需保證模具設計壽命。在終驗收合格后一年質保期內，乙方負責對模具重大質量問題進行服務（因甲方使用不當而造成的質量事故則由甲方承擔費用）。

若乙方制造的模具，其硬度、精度、粗糙度、淬火等質量指標均達不到要求，并影響制件質量或模具使用時，乙方應給予正常維修，如拉延、成形類模具在質量保證期內出現拉毛現象，影響使用時，供方應無償對模具進行表面強化處理（滲氮等）。如果模具制造出現較大質量問題，需方有權扣除質量違約金等補償損失。

圖9 模具安全銷設計漏項

模具交付

模具交付需要具備以下幾個條件：⑴隨模具發運調試合格工序件1件置于模具內。⑵沖模發貨附帶條件：藍圖、底圖、全套工程計劃圖電子文擋（會簽結束時提供）、CAD光盤各一份；該項目所選用的標準件手冊等相關資料3套；初檢的驗收報告1份。⑶發運前要進行清理、防銹處理，并用固定板連接牢固。⑷模具合格證。⑸單動拉延模具應帶全套托桿。

結束語

汽車工業的快速發展帶動了模具產業的發展，特別是汽車車身的快速變化對模具產業的影響最大。過去一個車身生命期有10～20年，而當今的新車身5～10年的生命期已經算是比較長的了。一個好的車身誕生，離不開一流的模具。我國模具企業數量很多，但一流的模具制造廠并不多，除了模具廠自身的能力有限外，車身廠的車身模具驗收技術也有欠缺，這就造成我國汽車車身總體制造水平不高。

模具制造技術標準與動靜態驗收

文/魏國旗·湖北十堰市東風商用車車身廠