连续冲压模具设计流程

1、ConfidentialPage:1沖壓模具研討會Department: NWInG CCD Stamping 連續沖壓模具設計流程連續沖壓模具設計流程ConfidentialPage:2沖壓模具研討會Table of Contents1.連續沖模的製作製程連續沖模的製作製程 1-1沖切型連續沖模設計流程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含彎曲工程型連續沖模設計流程2.沖壓模具的工程規劃沖壓模具的工程規劃3.連續沖壓加工的料條佈置技術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連續沖壓模具設計的基本技術 4-1料條佈列設計料條佈列設計 4-2沖頭設計沖頭設計

2、 4-3母模設計母模設計 4-4導料裝置設計導料裝置設計 4-5模座及導柱的選用模座及導柱的選用 4-6螺絲及定位銷的配置螺絲及定位銷的配置 4-7脫料板的設計脫料板的設計 ConfidentialPage:3沖壓模具研討會1.連續沖模的製作製程連續沖模的製作製程(1)Plan(計劃計劃) (1)概念設計概念設計(2)模具設計模具設計Do(實施實施) (1)部品準備部品準備(2)模具組立模具組立Check(確認確認) 合模試模合模試模Action(處置處置) 修模調整修模調整1-1沖切型連續沖模設計流程沖切型連續沖模設計流程:(1)製品圖面檢討製品圖面檢討-製品的要求是否合理製品的要求是否合理

3、,製品的毛頭及沖切面要求製品的毛頭及沖切面要求, 無指定無指定R角的決定角的決定,被加工材的壓延方向的影響被加工材的壓延方向的影響, 外觀品質的要求外觀品質的要求,沖切加工的限制沖切加工的限制.(2)圖面資料的重組圖面資料的重組-依製品的尺寸公差決定加工目標值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)胚料形狀佈列胚料形狀佈列-依連結部的寬度大小決定料寬及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決

4、定胚料形狀的佈置以達到較高的材料利用率, 注意沖切加工時注意沖切加工時,料條連結部的變形現象料條連結部的變形現象.ConfidentialPage:4沖壓模具研討會1.連續沖模的製作製程連續沖模的製作製程(2)(4)切刃形狀的設計切刃形狀的設計-切刃的形狀應儘可能簡單化切刃的形狀應儘可能簡單化,應避免引起跳屑應避免引起跳屑 的形狀的形狀,形狀銜接處應減少形狀銜接處應減少,考慮沖頭強度考慮沖頭強度.(5)料條的佈置料條的佈置-沖導引孔的下一工程應設計導引銷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

5、至少應在相鄰的工站加工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料條容易發生變形的工站應設失誤檢出.(6)模具組立圖模具組立圖-必需標示模具高度必需標示模具高度,閉模高度及送料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各元件的固定方式要朝易維護的原則考慮.ConfidentialPage:5沖壓模具研討會1.連續沖模的製作製程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含彎曲工程型連續沖模設計流程:(1)製品圖面檢討製品圖面檢討-配合精度要求配合精度要求,有先彎曲再沖孔的需

6、求嗎有先彎曲再沖孔的需求嗎? 彎曲部形狀改善的檢討彎曲部形狀改善的檢討.(2)彎曲加工法的檢討彎曲加工法的檢討-考慮採取上彎或下彎考慮採取上彎或下彎,決定料條的浮昇量決定料條的浮昇量, 考慮彎曲的回彈量考慮彎曲的回彈量,檢討其防止或解決對策檢討其防止或解決對策.(3)圖面資料的重組圖面資料的重組-注意料條連結部與彎曲加工的關係注意料條連結部與彎曲加工的關係(變形現象變形現象)(4)胚料尺寸的展開胚料尺寸的展開-胚料尺寸的展開胚料尺寸的展開(計算公式或經驗值計算公式或經驗值)(5)胚料形狀佈列胚料形狀佈列-注意沖壓加工時注意沖壓加工時,料條連接部不可有變形的現象料條連接部不可有變形的現象.(6)

7、切刃形狀的設計切刃形狀的設計(7)料條的佈置料條的佈置(8)模具組立圖模具組立圖-彎曲部的逃角設計彎曲部的逃角設計,必需考慮送料過程的安定性必需考慮送料過程的安定性.ConfidentialPage:6沖壓模具研討會2.沖壓模具的工程規劃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模具調整性及

8、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沖切加工的工程規劃: (1)多孔同時加工精度較高多孔同時加工精度較高,如模具強度不足則應將工程分開如模具強度不足則應將工程分開. (2)沖切加工的優先順序沖切加工的優先順序.ConfidentialPage:7沖壓模具研討會2.沖壓模具的工程規劃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細長槽孔與凸部的形狀及尺寸加工限制(0.8tW2t及及L5W). (4)銳角突起部的先端銳角突起部的先端R值必需大於值必需大於0.25t. (5)細孔加工沖頭要有導引

9、以增強其剛性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料條開始位置不宜跨在沖切部上,沖切形狀不宜太單純沖切形狀不宜太單純,防跳屑防跳屑.工程規劃工程規劃ConfidentialPage:8沖壓模具研討會2.沖壓模具的工程規劃沖壓模具的工程規劃(2)2-2彎曲加工的工程規劃彎曲加工的工程規劃: (1)破斷面是彎曲部外側時破斷面是彎曲部外側時,易發生彎曲破裂易發生彎曲破裂. (2)厚板彎曲時厚板彎曲時B/t1,易發生彎曲破裂易發生彎曲破裂. (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)依下述判定基準依下述判定基準 (a

10、)彎曲加工的容易性彎曲加工的容易性 (b)彎曲與沖切加工的關係彎曲與沖切加工的關係 (c )模具的逃角部形狀模具的逃角部形狀 (d)加工後製品容易取出加工後製品容易取出, 決定製品向上或向下彎曲決定製品向上或向下彎曲. (5)維持彎曲部的安定設計維持彎曲部的安定設計.ConfidentialPage:9沖壓模具研討會3.連續沖壓加工的料條佈置技術連續沖壓加工的料條佈置技術(1)(1)沖切加工的分類沖切加工的分類 (A)外形沖切外形沖切 (B)孔孔(內形內形)沖切沖切 (C)沖缺口沖缺口 (D)分斷分斷 (E)切斷切斷 (F)切縫切縫(Slit)ConfidentialPage:10沖壓模具研討

11、會3.連續沖壓加工的料條佈置技術連續沖壓加工的料條佈置技術(1)(2)外切加工的連結方式外切加工的連結方式 (A)兩側繫帶法兩側繫帶法 (B)單側繫帶法單側繫帶法 (C)中央繫帶法中央繫帶法 (D)兩側繫帶橋帶供用法兩側繫帶橋帶供用法 ConfidentialPage:11沖壓模具研討會3.連續沖壓加工的料條佈置技術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沖切加工的料條佈置技術:(A)連續沖切加工的變化連續沖切加工的變化(B)外切加工的切刃形狀設計外切加工的切刃形狀設計(C)外切加工的銜接設計及對策外切加工的銜接設計及對策(D)沖切形狀佈置之沖屑對策沖切形狀佈置之沖屑對策C

12、onfidentialPage:12沖壓模具研討會3.連續沖壓加工的料條佈置技術連續沖壓加工的料條佈置技術(3)3-2彎曲加工的料條佈置技術彎曲加工的料條佈置技術:(A)彎曲加工法檢討彎曲加工法檢討(B)向上彎曲與向下彎曲加工的差異向上彎曲與向下彎曲加工的差異(C)向上彎曲加工的對策向上彎曲加工的對策(D)彎曲加工的製品取出彎曲加工的製品取出(E)彎曲加工與送料高度彎曲加工與送料高度ConfidentialPage:13沖壓模具研討會4.連續沖壓模具設計的基本技術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料條佈列設計的基本:(A)工程設計的基本形式工程設計的基本形式 (1)下料法

13、下料法(blanking) (2)外切法外切法(outer cutting) (3)外切下料法外切下料法 (B)連續沖切加工注意事項連續沖切加工注意事項 (1)沖孔沖孔(內形內形)加工加工 (2)下料下料(外形外形)加工加工(C)料條佈置的設計原則料條佈置的設計原則-毛頭方向毛頭方向,沖切製品的平坦度沖切製品的平坦度, 沖切面的限制沖切面的限制,複雜形狀的加工分割複雜形狀的加工分割, 繫帶的設計繫帶的設計,導引銷的設計導引銷的設計, 沖切形狀與跳屑對策沖切形狀與跳屑對策,材料的壓延方向材料的壓延方向, 彎曲成形加工與回彈行為的對策彎曲成形加工與回彈行為的對策, 是否需作遇折線的加工是否需作遇折

14、線的加工, 彎曲與沖切順序檢討彎曲與沖切順序檢討. ConfidentialPage:14沖壓模具研討會4.連續沖壓模具設計的基本技術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沖頭設計與固定方式:(A)沖頭依功能分三部份沖頭依功能分三部份 (1)切刃部切刃部 (2)中間部中間部 (3)柄部柄部安裝部(柄部)中間部切刃部ConfidentialPage:15沖壓模具研討會4.連續沖壓模具設計的基本技術連續沖壓模具設計的基本技術(2)(B)沖頭設計的原則沖頭設計的原則: (1)刃部斷面形狀較小時刃部斷面形狀較小時,應設計成階梯形沖頭應設計成階梯形沖頭. (2)決定沖頭切刃部的長度決定

15、沖頭切刃部的長度-一般為斷面大小的十倍一般為斷面大小的十倍. (3)計算沖頭的座屈強度計算沖頭的座屈強度-歐拉公式歐拉公式.(C)沖頭的固定方式沖頭的固定方式: (1)直柄形狀直柄形狀 (2)帶肩形狀帶肩形狀 不宜在同一模具不宜在同一模具,混用多種不同的固定方式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強度ConfidentialPage:16沖壓模具研討會4.連續沖壓模具設計的基本技術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母模構造與形狀設計:(A)母模依功能分三部份母模依功能分三部份(1)肩部肩部 (2)滑

16、動部滑動部 (3)調整部調整部(B)母模模塊的保持方式母模模塊的保持方式: (1)整體型整體型 (2)鑲入型鑲入型 (solid type) (insert type) (3)窩座型窩座型 (4)軛型軛型 (socket type) (yoke type) (C)分割鑲件的基本原則及注意事項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各分割塊應能確實固定於模板內.Conf

17、identialPage:17沖壓模具研討會4.連續沖壓模具設計的基本技術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座組一般將模座與導柱導套的組合叫模座組(die set unit),其目的為其目的為(1)使模具易於固定在沖床上使模具易於固定在沖床上(2)使模具易於拆卸及對準容易使模具易於拆卸及對準容易(3)確保沖壓加工時確保沖壓加工時,沖頭與母模的對準精度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模座依導柱的配置形式及位置可區分為: (1)B型模座型模座(後方型後方型-ba

18、ck post type) -用於單工程模及小型沖模用於單工程模及小型沖模,作業方便作業方便,精度及剛性較差精度及剛性較差. (2)C型模座型模座(中央型中央型-center post type) -用於單工程模及小型沖模用於單工程模及小型沖模,作業方向受限制作業方向受限制. (3)D型模座型模座(對角型對角型-diagonal post type) -單工程模及連續沖模均有使用單工程模及連續沖模均有使用,長度不宜超過長度不宜超過300mm, 否則精度會受影響否則精度會受影響.ConfidentialPage:18沖壓模具研討會4.連續沖壓模具設計的基本技術連續沖壓模具設計的基本技術(4) (

19、4)F型精密模座型精密模座(四柱型四柱型-four post type) -單工程模及連續沖模均有使用單工程模及連續沖模均有使用,主要用於精密沖模主要用於精密沖模, 其精度最高其精度最高.(B)導柱固定於模座的方式導柱固定於模座的方式: (1)壓入式壓入式 (2)以壓入凸緣固定以壓入凸緣固定 (3)以螺絲固定以螺絲固定-模板孔徑約為導柱直徑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導套固定於模座的方式: (1)壓入固定式壓入固定式(2)以樹脂固定以樹脂固定(gap=1.5-2.0mm,孔面要粗糙孔面要粗糙) (3)以止封劑固定以止封劑固定(gap=0.

20、01-0.03mm)(4)以凸緣固定以凸緣固定 (5)以螺絲固定以螺絲固定ConfidentialPage:19沖壓模具研討會4.連續沖壓模具設計的基本技術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導料裝置與導引銷設計:(A)導料塊導料塊(stock guide)依其使用性質可區分為依其使用性質可區分為: (1)料寬方向的導料塊料寬方向的導料塊-引導材料使寬度方向不產生偏移引導材料使寬度方向不產生偏移. (2)送料止規件送料止規件-限制加工材料的推進位置限制加工材料的推進位置. (3)擋銷或定位板擋銷或定位板-限置二次加工的料條位置限置二次加工的料條位置.(B)導引銷是為了彌補

21、送料裝置導引銷是為了彌補送料裝置(feeder)的精度限制的精度限制: (1)導引銷與導引孔的間隙有一致的標準數值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如要得到較高的送料定位精度,間隙應用小些間隙應用小些, 但太小會有帶料現象但太小會有帶料現象.精密一般ConfidentialPage:20沖壓模具研討會4.連續沖壓模具設計的基本技術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導引銷的先端直線部建議為0.3tX1.2t被加工材板厚ConfidentialPage:21沖壓模具研討會4.連續沖壓模具設計的基本技術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決定模板寬度及長度的因素: (1)模板寬度模板寬度-被加工材料的寬度和鎖緊螺絲被加工材料的寬度和鎖緊螺絲,彈簧等彈簧等 安裝所需的空間安裝所需的空間. (2)模板長度模板長度-由料條的佈列長度決定由料條的佈列長度決定.(B)螺絲定位銷的配置原則螺絲定位銷的配置原則: (1)平衡的考量平衡的考量-採取直線式配置設計採取