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1、講師: 謝乾峰 7/1702,Department: NWInG CCD Stamping,連續沖壓模具設計流程,Table of Contents,1.連續沖模的製作製程1-1沖切型連續沖模設計流程1-2含彎曲工程型連續沖模設計流程 2.沖壓模具的工程規劃 3.連續沖壓加工的料條佈置技術 4.連續沖壓模具設計的基本技術4-1料條佈列設計4-2沖頭設計4-3母模設計4-4導料裝置設計4-5模座及導柱的選用4-6螺絲及定位銷的配置4-7脫料板的設計,1.連續沖模的製作製程(1),Plan(計劃) (1)概念設計(2)模具設計 Do(實施) (1)部品準備(2)模具組立 Check(確認) 合模試
2、模 Action(處置) 修模調整1-1沖切型連續沖模設計流程: (1)製品圖面檢討-製品的要求是否合理,製品的毛頭及沖切面要求,無指定R角的決定,被加工材的壓延方向的影響,外觀品質的要求,沖切加工的限制. (2)圖面資料的重組-依製品的尺寸公差決定加工目標值,考慮製品的精度的重要決定料條的連接方式,考慮製品及廢料的收取及處理決定其沖切形狀. (3)胚料形狀佈列-依連結部的寬度大小決定料寬及Pitch,決定胚料形狀的佈置以達到較高的材料利用率,注意沖切加工時,料條連結部的變形現象.,1.連續沖模的製作製程(2),(4)切刃形狀的設計-切刃的形狀應儘可能簡單化,應避免引起跳屑的形狀,形狀銜接處應
3、減少,考慮沖頭強度. (5)料條的佈置-沖導引孔的下一工程應設計導引銷(pilot),考慮沖屑浮上及料條變形決定沖切形狀的順序,重要的部份至少應在相鄰的工站加工,料條容易發生變形的工站應設失誤檢出. (6)模具組立圖-必需標示模具高度,閉模高度及送料高度,下死點與上模的位置關係要明確,各元件的固定方式要朝易維護的原則考慮.,1.連續沖模的製作製程(3),1-2含彎曲工程型連續沖模設計流程: (1)製品圖面檢討-配合精度要求,有先彎曲再沖孔的需求嗎?彎曲部形狀改善的檢討. (2)彎曲加工法的檢討-考慮採取上彎或下彎,決定料條的浮昇量,考慮彎曲的回彈量,檢討其防止或解決對策. (3)圖面資料的重組
4、-注意料條連結部與彎曲加工的關係(變形現象) (4)胚料尺寸的展開-胚料尺寸的展開(計算公式或經驗值) (5)胚料形狀佈列-注意沖壓加工時,料條連接部不可有變形的現象. (6)切刃形狀的設計 (7)料條的佈置 (8)模具組立圖-彎曲部的逃角設計,必需考慮送料過程的安定性.,2.沖壓模具的工程規劃(1),(1)配合製品的形狀及精度要求選擇適正的沖壓加工法. (2)規劃加工工程的順序. (3)沖壓加工製程條件及模具強度或剛性的檢討. (4)製品取出及廢料排除的對策檢討. (5)模具調整性及維護保養便利性的檢討. (6)考慮模具設計變更及工程追加的可能性.2-1沖切加工的工程規劃:(1)多孔同時加工
5、精度較高,如模具強度不足則應將工程分開.(2)沖切加工的優先順序.,2.沖壓模具的工程規劃(1),(3)細長槽孔與凸部的形狀及尺寸加工限制(0.8tW2t及L5W).(4)銳角突起部的先端R值必需大於0.25t.(5)細孔加工沖頭要有導引以增強其剛性.(6)料條開始位置不宜跨在沖切部上,沖切形狀不宜太單純,防跳屑.,工程規劃,2.沖壓模具的工程規劃(2),2-2彎曲加工的工程規劃:(1)破斷面是彎曲部外側時,易發生彎曲破裂.(2)厚板彎曲時B/t1,易發生彎曲破裂.(3)應考慮模具的強度及剛性決定彎曲的加工順序.(4)依下述判定基準(a)彎曲加工的容易性(b)彎曲與沖切加工的關係(c )模具的
6、逃角部形狀(d)加工後製品容易取出,決定製品向上或向下彎曲.(5)維持彎曲部的安定設計.,3.連續沖壓加工的料條佈置技術(1),(1)沖切加工的分類(A)外形沖切 (B)孔(內形)沖切 (C)沖缺口(D)分斷 (E)切斷 (F)切縫(Slit),3.連續沖壓加工的料條佈置技術(1),(2)外切加工的連結方式(A)兩側繫帶法 (B)單側繫帶法(C)中央繫帶法 (D)兩側繫帶橋帶供用法,3.連續沖壓加工的料條佈置技術(2),3-1沖切加工的料條佈置技術: (A)連續沖切加工的變化 (B)外切加工的切刃形狀設計 (C)外切加工的銜接設計及對策 (D)沖切形狀佈置之沖屑對策,3.連續沖壓加工的料條佈置
7、技術(3),3-2彎曲加工的料條佈置技術: (A)彎曲加工法檢討 (B)向上彎曲與向下彎曲加工的差異 (C)向上彎曲加工的對策 (D)彎曲加工的製品取出 (E)彎曲加工與送料高度,4.連續沖壓模具設計的基本技術(1),4-1料條佈列設計的基本: (A)工程設計的基本形式(1)下料法(blanking)(2)外切法(outer cutting)(3)外切下料法 (B)連續沖切加工注意事項(1)沖孔(內形)加工(2)下料(外形)加工 (C)料條佈置的設計原則-毛頭方向,沖切製品的平坦度,沖切面的限制,複雜形狀的加工分割,繫帶的設計,導引銷的設計,沖切形狀與跳屑對策,材料的壓延方向,彎曲成形加工與回
8、彈行為的對策,是否需作遇折線的加工,彎曲與沖切順序檢討.,4.連續沖壓模具設計的基本技術(2),4-2沖頭設計與固定方式: (A)沖頭依功能分三部份(1)切刃部(2)中間部(3)柄部,安裝部(柄部),中間部,切刃部,4.連續沖壓模具設計的基本技術(2),(B)沖頭設計的原則:(1)刃部斷面形狀較小時,應設計成階梯形沖頭.(2)決定沖頭切刃部的長度-一般為斷面大小的十倍.(3)計算沖頭的座屈強度-歐拉公式.(C)沖頭的固定方式:(1)直柄形狀(2)帶肩形狀不宜在同一模具,混用多種不同的固定方式,沖頭直段部長度,無脫料板-1,有脫料板-2,彈性係數,沖切力,斷面慣矩,圓形時,加工孔徑,被加工材抗拉
9、強度,4.連續沖壓模具設計的基本技術(3),4-3母模構造與形狀設計: (A)母模依功能分三部份(1)肩部 (2)滑動部 (3)調整部 (B)母模模塊的保持方式:(1)整體型 (2)鑲入型(solid type) (insert type)(3)窩座型 (4)軛型(socket type) (yoke type)(C)分割鑲件的基本原則及注意事項(1)分割模塊的外形採圓形及方形等單純形狀為宜.(2)分割輪廓形狀儘可能以直角分割.(3)分割模塊應注易加工的難度,各分割塊應能確實固定於模板內.,4.連續沖壓模具設計的基本技術(4),4-4模座與導柱導套的設計與選用: 一般將模座與導柱導套的組合叫模
10、座組(die set unit),其目的為 (1)使模具易於固定在沖床上(2)使模具易於拆卸及對準容易 (3)確保沖壓加工時,沖頭與母模的對準精度(alignment) (A)模座依導柱的配置形式及位置可區分為:(1)B型模座(後方型-back post type)-用於單工程模及小型沖模,作業方便,精度及剛性較差.(2)C型模座(中央型-center post type)-用於單工程模及小型沖模,作業方向受限制.(3)D型模座(對角型-diagonal post type)-單工程模及連續沖模均有使用,長度不宜超過300mm,否則精度會受影響.,4.連續沖壓模具設計的基本技術(4),(4)F
11、型精密模座(四柱型-four post type)-單工程模及連續沖模均有使用,主要用於精密沖模,其精度最高.(B)導柱固定於模座的方式:(1)壓入式(2)以壓入凸緣固定(3)以螺絲固定-模板孔徑約為導柱直徑(D)-(0.003-0.005mm) (C)導套固定於模座的方式:(1)壓入固定式(2)以樹脂固定(gap=1.5-2.0mm,孔面要粗糙)(3)以止封劑固定(gap=0.01-0.03mm)(4)以凸緣固定(5)以螺絲固定,4.連續沖壓模具設計的基本技術(5),4-5導料裝置與導引銷設計: (A)導料塊(stock guide)依其使用性質可區分為:(1)料寬方向的導料塊-引導材料使寬
12、度方向不產生偏移.(2)送料止規件-限制加工材料的推進位置.(3)擋銷或定位板-限置二次加工的料條位置. (B)導引銷是為了彌補送料裝置(feeder)的精度限制:(1)導引銷與導引孔的間隙有一致的標準數值,如要得到較高的送料定位精度,間隙應用小些,但太小會有帶料現象.,精密,一般,4.連續沖壓模具設計的基本技術(5),(2)導引銷的先端直線部建議為0.3tX1.2t,被加工材板厚,4.連續沖壓模具設計的基本技術(6),4-6模板設計與螺絲定位銷的配置: (A)決定模板寬度及長度的因素:(1)模板寬度-被加工材料的寬度和鎖緊螺絲,彈簧等安裝所需的空間.(2)模板長度-由料條的佈列長度決定. (
13、B)螺絲定位銷的配置原則:(1)平衡的考量-採取直線式配置設計,螺絲採等間隔設計(約50mm-100mm)(2)尺寸及數目-定位銷(Dowel pin)的直徑(約8mm)應大於螺絲,定位銷至少2支以上,螺絲4支以上,並應作防呆.(3)其它原則-模具尺寸大時,模板中央加螺絲,防模板翹曲.依裝卸性及加工性考量螺絲鎖緊方向(向上或向下).定位銷不可靠近導柱導套附近.,4.連續沖壓模具設計的基本技術(7),4-7脫料板的設計: (A)脫料板的種類:(1)可動式脫料板的構造-模具構造較複雜,製作較困難.細小沖頭的剛性較高,加工噪音較大.(2)固定式脫料板的構造-模具構造較簡易,不適宜沖切細小孔槽. (B)脫料板的間隙:不論是可動式或固定式脫料板,脫料板的間隙約為模具間隙的一半.,TEST,1.試說明含彎曲工程型連續沖模設計流程?(40%)2.沖切加工的分類可分為那幾種.(30%)3.模座依導柱的配置形式及位置可區分為那四種?(30%),
