模具制造技术标准与动静态验收

冲压工艺是车身制造品质好坏的基础，然而，没有一个好的模具，白车身总成的精度就很难保证。所以，模具验收标准及动静态验收经验就十分重要。本文主要介绍模具的验收实践、标准执行以及模具合格判定准则。

预验收

预验收前提供资料

模具制造厂家在安排模检具预验收工作时，必须提供以下资料：⑴相应模具合格的动态、静态自检报告（三坐标检测数据）；⑵相应检验夹具合格的自检报告（三坐标检测数据）；⑶相应冲压零件合格的自检报告（三坐标检测数据）。

工作程序

⑴模具制造完成后，乙方应自行检查验证，并填写自检报告（包括检验夹具检查报告，冲压零件检查报告，模具动态、静态检查报告）。自检合格后，提供自检报告给甲方，提请甲方验收。

⑵预验收地点在乙方生产现场，乙方组织相关专业人员到现场全程配合。

⑶预验收包括静态验收和动态验收。先进行静态验收，合格后方能进行动态验收（防止模具少件或制造不完善等缺陷影响动态验收时出现模具事故）。

⑷静态验收时上/下模、顶出器、压料圈等要拆开并码放整齐，配合甲方人员验收。乙方提供相应检验工具，如：数显硬度仪、薄片塞尺、0.02mm精度卡尺、强度照明手电、排气孔通条、白色记号笔等。

⑸动态验收时，乙方必须提供与工艺要求相匹配的压床进行。

⑹对于预验收提出的问题（以书面形式进行现场记录，甲乙双方当日签字确认），乙方必须按期整改，整改完成自检满足乙方提出要求后，方可进行第二轮验收，直至预验收合格。

⑺由于设计、制造、整改原因导致模具零部件的改动时，要求满足标准化，并经验收方确认后相应更改设计图纸。

⑻预验收必须有书面预验收纪要，双方签字认可。

⑼按甲方节拍连续稳定生产50件合格件（冲压件经检验部门检测合格，一般检测3～5件，数据与图纸设计基本一致，或检验夹具判定合格），且在模具状态完好的情况下才视为预验收合格。

验收人员职责

⑴技术部门、冲压车间工艺员的职责为：负责工艺过程核实，并根据检测实际记录到工艺附图上；负责工艺参数核实，将最终板料规格、模具闭合高度、托杆数量及高出台面尺寸等，记录到工艺附图上；全程参与模具静态验收、动态验收过程，并将相关重大质量问题、模具缺陷等记录到检查记录卡上；负责协调产品、工艺、质量等相关部门处理。

⑵装备管理科模具技术员及钳工的职责为：负责归档管理制造厂家提供的模具静态、动态自检报告；负责模具方面的验收确认，填写预验收报告及归档管理；全程负责模具静态验收、动态验收过程，提出相关问题；负责模具问题整改方案的协调及确认。

⑶产品质量保证科冲压技术员的职责为：负责归档管理制造厂家提供的产品零件自检报告；负责产品质量验收认可，填写动态预验收报告及归档管理；全程参与模具静态验收、动态验收过程，提出相关问题。

以上分工本着更好地完成验收工作为目的，主要从各部门职责、个人经验等角度出发，做出初步分工。所有小组成员在完成各自必要工作的同时，都有责任在模具、质量、工艺、操作等各方面充分发表自己的建设性意见和建议。填写静态和动态预验收报告等文件时，所有小组成员均有权提出修改意见，并经小组成员确认后方能提交给制造厂家。

验收标准

模具安装槽要求

如图1所示，W＜1200mm时，上、下底板均有6个安装槽；当W在1200～2000mm之间时，上、下底板分别有8个和6个安装槽；当W＞2000mm时，上、下底板均有8个安装槽。

模具铸字要求

⑴冲模的安装。在下底板压床中心线上铸造出“V”形槽。

⑵铸字内容。上、下底板前侧铸造出红色“F”标记，左侧上、下模铸造出流水方向。上模中心应对称铸出冲压件零件号、冲模号、工序内容缩写、模具材料和上模重量。下模中心应对称铸出冲压件零件号、冲模号、工序内容缩写、模具材料和模具总重量。铭牌上还要标注出模具立体尺寸（内滑块高度、外滑块高度/长度×宽度）、冲模上模重量、压料圈重量及模具总重量，如图2所示。指示牌标注出托杆（或上气垫顶杆）布置图。铭牌、指示牌以嵌入的形式固定，其外表面低于模具前后侧表面5mm。

图2 上、下模左侧对称分布

⑶质（重）量、零件号（参考）标注。UPPER NET，LOWER NET分别表示上、下模重量。500kg以上的顶出器要在显眼的地方涂上色，表示重量。零件名称也可使用缩写。从流向的右侧开始表示，因模具结构的原因，也可在其他位置上表示。文字要用英文或数字表示，零件名称可用汉字表示。

⑷安全区。在模具四角需设置平面面积为120mm×150mm的安全区。

安全装置及防护装置

⑴顶出器。在露出弹簧的所有部位装上安全罩。

⑵气垫拉延模。在压料圈和凸模的间隙处设置安全罩。

图1 模具安装槽

⑶顶出器限位方式。按顶出器结构大小采用不同的限位方式，小型顶出器用套筒式螺钉结构限位；大型顶出器用侧销式顶出器挡板限位，在采用侧销形式时必须用双螺钉固定结构，锁片厚度为5mm。图3所示为顶出器限位方式的结构示意图。

图3 顶出器限位方式结构示意图

辅助装置设计要求

⑴模具导向采用导柱、衬套或导板形式，导板和φ60mm以上衬套全部用铜基自润结构（包括内、外导向），采用导柱时小型模具导柱数量不得少于3个。模具导向部位铸件必须加厚达到40mm以上和设置加强筋。

⑵模具清洗用孔。所有筋板设置φ40mm铸造减轻孔，用于排泄模具切削油和模具清洗液体，对于上模，要同时设定翻转和保管用的孔。

⑶送料方式和卸件方式。送料出料应设置托架，凹模、压料圈等应设计自动顶出装置或顶销，避免上模带料，便于生产操作。

⑷大型模具应在冲模前后中间部位设置存放用限位装置。

⑸模具设计时，托杆长度以50mm为间隔规则变化，所有带托杆的模具（在800t压床上使用的除外）在发运时，均需随模具配带托杆。

⑹固定板及其垫片。固定板的孔径尺寸应严格按图纸制造，固定台肩的深度偏差+0.05mm；螺钉孔距的偏差不大于±0.25mm，螺钉头不能露出固定板表面；垫片的厚度统一规格为5mm，淬火硬度为50～55HRC，和台肩与配合部分相交处的棱线倒角为0.5×45°；固定板和垫片四周应倒角2×45°。

⑺退料板、顶出器。工作部分按被顶出制件形状，接触点均匀接触达85%以上，有效厚度应不小于6mm。工作面为平面的退料板，上、下平面平行度不大于0.05mm。退料板、顶出器与修边刃口、冲孔凸模刃口的单边间隙应不大于0.4mm，顶件时应平稳地退出刃口。使用推杆时长度尺寸应保持一致，误差±0.1mm。

⑻安装槽（孔）、托杆孔、推杆孔。模具上的托杆孔、推杆孔和上底板与下底板的压板槽（孔、螺孔）必须保证相对位置准确，其中心距公差为±0.5mm。

⑼导柱、导套。导柱压入底板内的长度应符合标准要求。模具闭合时，导柱应低于上底板上平面10mm以上，而导柱进入导套的长度在1.5倍直径以上。导柱压入底板之后的垂直度误差不大于导柱与导套之间的单边间隙之半（或其垂直度在1000mm内不大于0.02mm）。双动拉延模的凸模与压料圈、压料圈与凹模的导向板间隙，每边不大于0.12mm，两边间隙应保持一致，而导向面与模具底板的垂直度误差，在整个导向面上不大于0.15mm。模具装有反侧块时，反侧块的接触面深度应为20～25mm以上，模具才能开始工作，反侧块之间应保证无间隙滑配。

⑽间隙。冲裁凸模与凹模之间的间隙必须均匀。出料孔应光滑和逐渐扩大，保证废料排出通畅；不允许有反锥，斜废料孔的斜度应按图纸规定，一般不大于30°，废料孔用目视直观检查能保证顺利通过，不允许有废料互相干涉现象。退料板螺钉窝座的深度应保持相等，误差小于±0.2mm。弹簧窝座按图纸尺寸应保持等深，误差小于±0.2mm。刃口类镶块螺钉孔窝座深度应大于螺钉螺帽部分的厚度。模具零件的重量超过25kg时，应根据不同情况钻起重螺纹孔M16、M20，在同一套模具上起重孔应保持一致。斜楔滑块的进程及回程运动要平稳，不得产生抖动。

图4 拉延模

■ 表1 拉延模铸件壁厚 (单位：mm)

拉延模

双动拉延模、单动拉延模见图4，铸件壁厚标准见表1(标准2为通用标准，标准1仅限于薄料小型零件)。

⑴模具材料。凸模、凹模、压料圈采用MoCr铸铁，连接板、上下底板等采用HT250。

⑵应在拉延适当位置设定深度标记两处，但最终制件上不能有影响外观质量的印记存在，左右件拉延成形时应在适当位置设定L/R标记。

⑶凸模、凹模、压料圈等应火焰淬火48～52HRC，火焰淬火部分不允许有软点；凹模口必须光滑均匀，手感不允许有波纹。

⑷当一级托杆不能满足使用要求时，应采用铸腿结构，托杆接触面必须保证φ60mm以上，模具闭合状态距下底面大于20mm。

⑸拉延成形模具带有刃口时必须辅以导柱导向。

修边冲孔模

修边冲孔模见图5，铸件壁厚见表2。

⑴模具材料。通常凸模、凹模刃口采用T10A，在刃口薄、形状复杂时用T10A或Cr12MoV。顶出器、上下底板等采用HT300。

⑵当t＞1.2mm时，修边凸凹模镶块，加靠背或配键，冲孔凸模采用三柱、三协标准结构，凹模要求全部用镶套结构，特殊情况由甲方会签确定。

⑶修边废料对角线尺寸不大于600mm。小于30mm的废料采用废料盒收集，废料滑板厚度为2.5mm。

⑷冲压板厚不大于2mm时,对直径或尺寸小于10mm的冲头和凹模，每种规格提供项目总数3%的备件，但不得少于2 件；直径或尺寸在10 ～25mm间的冲头，每种规格提供2个备件。

翻边整形模

翻边整形模见图6，铸件壁厚见表3。整形凸模、凹模采用MoCr铸铁,表面火焰淬火硬度50HRC以上，顶出器采用HT300，上下底板采用HT250。镶块接缝间隙不大于0.03mm。

图5 修边冲孔模

■ 表2 修边冲孔模铸件壁厚 (单位：mm)

图6 翻边整形模

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为圆柱形时，其配合面与支撑台肩的底面和台肩的上表面的垂直度在100mm内不大于0.01mm，此台肩装于固定板上表面不得外露，其厚度的制造公差为-0.02mm。

⑵凸模、凹模、凸凹模的固定部分为圆柱形面或其形状为可磨削成有规则的几何形状时，刃口与配合部分的同轴度不大于0.01mm。

⑶凸模、凹模、凸凹模的固定部分的基准孔应按设计要求制造，保证配合关系，工作部分应严格按设计规定的尺寸及公差制造。

⑷圆柱形凸模打顶尖孔时，顶尖孔边缘距刃口的距离不大于冲裁的板料厚度，且最小不小于2mm。

⑸多孔凹模（凸凹模）孔直径大于6mm并且安装多孔凹模的安装板，其孔距的制造公差为产品孔距公差的25%；凹模、凸凹模镶块的底面刃口面的垂直度不大于0.02mm，并且沿冲压方向，刃带部位不允许有倒锥。

⑹镶块接合面的缝隙不得大于0.05mm，不得有上紧下松现象。

⑺新制造的凸模、凹模、凸凹模和镶块，刃口及其固定部分，原则上不允许烧焊（设计结构要求时除外），以保证使用寿命。

⑻凹模的内刃口不允许有倒锥，内刃带的高度应符合图纸。当料厚在1mm以下时，高度不小于6mm；料厚在1～3mm时，高度不小于8mm；料厚大于3mm时，高度不小于10mm。

⑼在大型模具的凸模、凹模、凸凹模镶块制造过程中，允许取一块线形简单的镶块作为补偿，此镶块尺寸应在装配完之后，按实际尺寸修改图纸。

⑽凸凹模及固定板应打上工件号，并在底板或安装板上的相应位置也打上工件号的标记。

⑾非刃口部分的棱线均应倒角0.5×45°～2×45°。

模具铸造要求

所有铸件材料必须符合设计要求，不允许有砂眼、裂纹和疏松等缺陷。所有铸件非工作部位都必须去毛刺、倒角。

模具的预验收

模具的实物验收需要有经验的工程技术人员及模具维修人员参与进行，模具制造中的一些品质问题，在教科书上是无法找到的。由于很多问题是隐性的，即便是一个从事模具验收10年的工程技术及模具维护人员都很难对模具一些问题做到100%的发现和判定。只有对车身产品从设计、布置以及工艺过程中十分了解的专家方可在验收中充分把握各种因素。以下是模具验收过程中出现的一些实际问题。

⑴左右地板翻边模问题。由于在设计阶段，忽略了数模设计验收步骤，导致制造出来的模具强度不达标，在第一次试模时便引起断裂，后进行挖空部分加固，如图7所示。

⑵废料刀位置设计不合理。切下的废料无法流出，出口部位明显偏小，如图8所示。

⑶模具安全销设计漏项。车身前上板模具只有两个工作销，并没有设计安全销，而安全销可保证模具不出事故，如图9所示。

⑷模具镶块研合不达标。模具镶块研合率要求达到80%，实物只有30%，有的研合只研合镶块，不研合配合面，不达标。

⑸标准件使用不规范。发生这种情况主要有以下几个方面原因：三流模具制造商大多数情况下，冲头座没有电脑编码；大多数情况下，冲头采用标准件，但有时也用非标准件；采购件没有经过检查验收就装模；大多数情况下，制造商没有装配工艺，为方便装配，冲头座垫片与冲头座烧焊。

■ 表3 翻边整形模铸件壁厚 （单位：mm）

图7 左右地板翻边模问题

图8 废料刀位置设计不合理

⑹导板间隙问题。导板间隙达标率低（染色粉一般要求在80%），一是加工装配不到位，二是验收没有质量把关；导板四个螺钉有时只装配两个；导板加垫也不符合要求，没有进行垫片固定；导板螺钉使用不统一，长螺钉和短螺钉混合使用。

⑺静态验收中冲压废料深度问题。冲压废料一般深度在两个板料厚度范围。静态验收中，有以下两种情况：①冲头垫得低，就造成板料冲孔毛刺。②冲头垫得高，就造成废料下陷深度加大，最高达12mm，会在模具使用中造成冲头断裂及啃伤。

⑻静态验收时发现凸模没有装配销钉的位置。主要有以下两种情况：①设计没有考虑固定销位置；②设的是暗键，应当设明键。

⑼静态验收中发现靠背太矮。由于该件翻边力量大，需要一个强大的支持。

静态验收是模具验收的一个十分重要环节，所以，做好模具静态验收对模具使用意义重大。

质量保证

在正常使用条件下，乙方需保证模具设计寿命。在终验收合格后一年质保期内，乙方负责对模具重大质量问题进行服务（因甲方使用不当而造成的质量事故则由甲方承担费用）。

若乙方制造的模具，其硬度、精度、粗糙度、淬火等质量指标均达不到要求，并影响制件质量或模具使用时，乙方应给予正常维修，如拉延、成形类模具在质量保证期内出现拉毛现象，影响使用时，供方应无偿对模具进行表面强化处理（渗氮等）。如果模具制造出现较大质量问题，需方有权扣除质量违约金等补偿损失。

图9 模具安全销设计漏项

模具交付

模具交付需要具备以下几个条件：⑴随模具发运调试合格工序件1件置于模具内。⑵冲模发货附带条件：蓝图、底图、全套工程计划图电子文挡（会签结束时提供）、CAD光盘各一份；该项目所选用的标准件手册等相关资料3套；初检的验收报告1份。⑶发运前要进行清理、防锈处理，并用固定板连接牢固。⑷模具合格证。⑸单动拉延模具应带全套托杆。

结束语

汽车工业的快速发展带动了模具产业的发展，特别是汽车车身的快速变化对模具产业的影响最大。过去一个车身生命期有10～20年，而当今的新车身5～10年的生命期已经算是比较长的了。一个好的车身诞生，离不开一流的模具。我国模具企业数量很多，但一流的模具制造厂并不多，除了模具厂自身的能力有限外，车身厂的车身模具验收技术也有欠缺，这就造成我国汽车车身总体制造水平不高。

模具制造技术标准与动静态验收

文/魏国旗·湖北十堰市东风商用车车身厂