冲切模具设计技术

1、 衝床模具衝壓過程 從廢料情況看出的資訊 廢料本質上就是成形孔的反像。即位置 相反的相同部位。通過檢查廢料,你可以判斷上下模間隙是否正確。 正常的GAP 會有以下的優點1正常的切斷面及較高的尺寸精度。 2較小的沖裁力及脫料效果好 3.均勻的切斷面4. 減少刃磨次數、延長模具壽命5減小毛刺和翻邊。 6孔徑一致不會刮花板材。 7保持板材平直。 8沖孔定位準確。間隙對尺寸精度及模具壽命的影響探討原因及目的: 變形為t之5%以下為限。衝裁間隙選取(僅供參考 見表4-2 (見下頁表4-2 沖切模具間隙(tx% (單位:% *本表用於一般料厚,如遇料厚較厚時間隙比值應取大些;如何提高模具的使用壽命:1.材

2、料的類型及厚度。2.是否選擇合理的下模間隙。3.模具的結構形式。4.材料衝壓時是否有良好的潤滑。5.模具是否經過特殊的表面處理,如鍍鈦、碳素氮化鈦。6.上下轉塔的對中性。7.調整墊片的合理使用。8.是否適當採用斜刃口模具。9.儘量不用標準模具去加工非標準形狀。10.機床模座是否已經磨損。沖小孔沖頭及斜剪角時之條件當刃口不是斜刃口時,剪切強度為100%斜剪角曲線表大約5-6度左右衝壓力及壓力中心例如在表面稍有起伏之板(不是平坦表面,要沖孔時,在沖小孔沖頭如本節圖解所示,其剪斷表面有時賦予剪角。一般,刃尖徑在13mm以下時,剪斷表面做成凸狀,其以上之徑則做成凹狀。由此種剪角沖頭之刃尖與材料板接觸時

3、不會因滑動而在沖頭尖端產生必要以上之彎曲作用,因此最好賦予剪角。此剪角之深度,圖表中以板厚乘係數表示之,使用板厚極薄時,亦可作成t之數倍之剪角。圖表中未列出,在細長裂口沖剪,L字或U字之溝沖剪時,如沖頭之刃尖為避免發生彎曲荷重,可作成同樣程度之剪角。目的:為減輕沖頭沖壓所受之力(分散沖壓的力量;指小沖頭而言。刃尖徑為13以下刃尖徑為13以上刃尖徑為50以上 重負荷之沖小孔沖頭加襯套 求最大剪斷荷重計算圖表與板材料之剪斷抵抗值最大剪斷荷重P=1×t×或=×d×t×各種材料板之抗剪應力值(/mm2 沖切力的計算沖切過程中,沖切抵抗力隨著沖頭之探入材

4、料而增加,直到裂斷開始發生之後才急遞減少。此時的最大負荷除以沖切部份面積之值稱為最大沖切單位壓力。沖切力將隨模具間隙、切刃之形狀、材料的厚度、沖切速度等加工條件而有所差異。P= K 1*L*T*B (拉抗強度 K gf /mm 2 P = 沖切力(KgfK 1 = 修正係數,K1值 L = 線長 T =板厚B = 拉抗強度 (Kgf/mm2 脫料力的計算Ps= K 2*P Ps = 脫模力(Kgf P = 沖切力K 2 = 修正係數,K 2值 側向力的計算F = K 3*P Ps = 側向力(Kgf P = 沖切力(KgfK 3 = 修正係數,K 3值模具刃磨量的計算 由於刃口變鈍後的重新磨銳

5、是將 PUNCH 或 DIES 的表面磨去一層（見重磨後的表面線）以 此除去鈍化的圓角，因此磨耗量以測邊的小圓 角深度為量測標準，量測值 即為需要磨去的量。而事實上這個小圓角深度就是毛頭厚度。 一個沖大圓孔的簡易方法 這種凸透鏡的模具可被製成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出衝床公稱力，我 們推薦使用(A方案。用此模具沖出圓形的周邊。如果孔徑能在衝床公稱力 範圍內沖成，那麼一個放射形模具和一凸透鏡模具就能在四次之內衝壓出所 需的孔而無須旋轉模具(B 2 A. 1 B. 2 最後才向下成形 當選用成形模具時，應避免進行向下成形操作，因為這樣會佔用太多垂直空 間和導致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也

6、可能陷入下模，然後被拉 出轉塔，然而，如果向下成形是唯一的工藝選擇，那麼應該把它作為對板材 的最後一步處理工序。 1 沖壓材料之下料工站容易因為以下因素造成跳屑: (1 沖切間隙大. (2 剪切面積大.衝子與廢料接觸,形成真空面積大,相應吸附力大.易將廢料帶起,造 成跳屑. PUNCH 回抽時跟著 PUNCH 跳出來 DIES 表面上（本應該在 DIES 的孔內的廢料）這個跳出的廢料會造成 COIN 印痕，或甚至由於跳出的廢料被 其他 PUNCH 再次衝壓，而致使 PUNCH 斷裂或撞向一邊而受傷 (3 新研磨下模刀口過於銳利. 6 (4 沖壓材料硬度高. (5 非封閉式刀口。 (6 模具的入

7、模量。每個工位模具衝壓時，入模量的要求是一定的，入模量小，易 造成廢料反彈。 沖壓材料之下料工站容易因為以下因素造成跳屑解決對策: 沖壓材料之下料工站容易因為以下因素造成跳屑解決對策: (1衝子刃口邊緣倒斜角. 分散剪切力,避免衝子刃口易崩之不良. (1衝子刃口邊緣倒斜角. 分散剪切力,避免衝子刃口易崩之不良. 衝子刃口邊緣倒斜角 (2沖子中間部分給予逃位,減少衝子與廢料接觸,形成真空面積. (2沖子中間部分給予逃位,減少衝子與廢料接觸,形成真空面積. 沖子中間部分給予逃位 (3用紅寶油石輕刮跳屑刀口,使廢料增加剪切阻力. (3用紅寶油石輕刮跳屑刀口,使廢料增加剪切阻力. 用紅寶油石輕刮跳屑刀

8、口 (4沖子加長下死點時,進入下模刀口的深度. (4沖子加長下死點時,進入下模刀口的深度. 沖子加長下死點時 (5增加吸塵器吸取廢料. (5增加吸塵器吸取廢料. 增加吸塵器吸取廢料 (6設計段防止的克服 (6設計段防止的克服.如:沖子加氣孔.下模刀口的夾料設計. 設計段防止的克 沖子加氣孔.下模刀口的夾料設計. (7刀口披覆粗造化. (7刀口披覆粗造化. 刀口披覆粗造化 剪切面要求達 70%以上時, (1第一刀粗胚下料需預留精修材料 (單邊 單邊 (1第一刀粗胚下料需預留精修材料 50%t (單邊 (2第一刀精修下料, (0.008mm(單邊 單邊 (2第一刀精修下料,沖壓間隙 2%t (0.

9、008mm(單邊 第一刀精修下料 (3改善下料面粗糙度: (3改善下料面粗糙度:沖子拋光 => 0.6s 改善下料面粗糙度 刀口分刀應該避免設計在重要尺寸的下料處,如: (1倒刺位置 (1倒刺位置 (2接觸區,才不會造成沖壓件尺寸錯位或毛頭現象. (2接觸區,才不會造成沖壓件尺寸錯位或毛頭現象. 接觸區 刀口入塊逃角對模具衝壓的影響 1. 2. 刀口入塊逃角愈大廢料比較難卡在刀口入塊內，因此比較會跳屑。 刀口入塊逃角愈大，磨耗愈快。 3. 即使磨耗不變快，每次磨耗再研磨之後間隙變得比較大，造成 DIES 壽 命較短。 排配時的定位針配置,需配合刀口工站,減少因為定位不佳, Layout 排配時的定位針配置,需配合刀口工站,減少因為定位不佳,造成下料尺 寸超規的現象 7 避免刀口破損使成品產生毛頭超過規格,需依據材料的材質,厚度及生產