连续模具设计要点-冲压.ppt
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1、連續模具設計概要(冲压)目錄前言 1何謂沖壓模具,其優點如何 2設計主要流程與成品圖審查 3 展開設定之注意事項 4外形展開尺寸之設定 4孔的尺寸設定 5彎曲部的尺寸設定 5彎曲展開計算公式 6彎曲反彈R值計算公式 6常用材料彈性系數值 68各種材料間隙的設定 9多連圖、工程圖設計注意事項 1011上模座 12上墊板 12上模板 12脫料板 12胴突板 13下模板 13下墊板 13 下模座 13圓沖頭 14半切沖頭 14長方形小沖頭 15 料帶端切沖頭 15切破沖頭 16折彎沖頭 16上折彎入子 16抽引沖頭 17脫料板導位入子 1718定位銷 19沖頭固定擋塊 19檢知銷 20檢知開關 20
2、等高吊桿 20微調機構 20輔助導柱 21下模入子 21下模入子墊塊 21導料浮升銷 22一般浮升銷 22浮升夾料壓塊 22單向剪切滑行量設定 23倒角延伸量計算 24 彎曲的方式與種類 2529彎曲成形加工理論 30幾何公差之種類與符號 31沖壓剪切加工的過程 32刀口沖剪交切 33導板設定標准 34各種常用金屬材料機械性 3536三角函數計算 37料盤成品數量計算 38前言連續沖模具在歐、美、日等先進國家已有百年歷史,而臺灣的沖壓界引進此項設計技術則是近30餘年的事,近年來在電子科技工業不斷的成長及發展之下,精密化、自動化、大量化、省力化等則是沖壓業成長的重要指標,因此連續沖壓模具設計技術
3、是沖壓界提升能、效率、降低成本的有效途徑。1何謂沖壓模具,其優點如何何謂連續沖模具:何謂連續沖模具:連續沖壓模具是指數個工程都結合在同一模具,將材料穿入模透過每一送距的沖壓,能完整的將五金製品沖壓成型。在各型的沖壓模具中,連續沖壓模具因具有著高生效率的能,故最適合於大量生之用,且連續沖壓模具應用範圍極廣,適用於各種五金零件製品。 連續沖壓模具之主要優點:連續沖壓模具之主要優點:1、適合以卷料生,材料使用率低,節省不斷上料的缺點。2、工程及結構設計較具彈性。3、一沖次可生多PCS,生速度快效率高。4、同一套模具可同時生多種品。5、可裝設自動化生,以節省大量人力資源。2設計主要流程與成品圖審查連續
4、沖壓模具之設計主要流程:連續沖壓模具之設計主要流程:1、成品展開設定及折彎設定。2、設定成品毛邊方向及壓延方向。3、設定展開圖 (三連圖 )。4、設定工程結構圖。5、召開新模工程結構討論會。6、拆零件及繪圖。7、校對及出圖。 成品圖審應確認事項:成品圖審應確認事項:1、毛邊及壓延方向,成品材質及材厚。2、連續料帶之捲繞方向(注意是否須要電鍍 )。3、註記要明瞭,非本國文字必須翻譯註解。4、成品圖尺寸、公差是否標註完整。5、視圖為何種角法,尺寸標示為公制還是英制。6、刀口交切是否影響成品使用功能或組裝。7、成品根部折彎處兩邊是否對稱,不對稱會因折彎後生偏斜,必須與客協商。8、盡量向客取得品使用功
5、能及相關資訊。9、尺寸或公差不合理或漏標或不清楚時,必須以書面知會客,並要求客書面回覆,並完整保留以利存。 3展開設定(一)展開設定注意事項:展開設定注意事項:1、尺寸設定要合乎邏輯,例:孔、接觸性折彎高度要設上限。2、凵形折彎展開尺寸及折徑根部尺寸要設下限。3、有CPK要求時,公差範圍當CPK為1.33時,須乘 ,當 CPK為1.67時,須乘 後再設定。4、有電鍍要求時應考慮電鍍前、後之尺寸變化。5、SUS(不銹鋼 )O材較軟,在折彎 80以上時,會有拉伸量約 0.100.12設展開時必須注意。6、Z字形折彎成形時,會有拉伸量,展開時必須注意。外形展開尺寸之設定:外形展開尺寸之設定: 外形尺
6、寸之沖切,其以下模入子尺寸為基準,因下模入子耗損尺寸變大,故設定應小於指示公差之中間,可參考下圖所述。8.00.15.00.0530.00.115.00.1200.1540.00.058.005.0029.9815.0219.9839.98(製品尺寸圖 ) (設定尺寸圖 ) 4展開設定(二)53.00.05差之種類雙向公差單向公差一般公差制品之規格設定3.023.043.023.0+0.053.00.1孔的尺寸設定:孔的尺寸設定: 孔形尺寸之沖切,其以沖頭尺寸為基準,由於沖頭會因磨耗而使尺寸變小,故設定應大於指示公差之中間,可參考下圖所述。彎曲部的尺寸設定:彎曲部的尺寸設定:彎曲加工尺寸展開計
7、算與實際加工間多少均有誤差,因此設定目標必須適度調整。其原則為: 1、彎曲高度 H之設定,取尺寸中心。 2、彎曲側半徑 R之設定,計算其反彈R,以此為設定。AHR展開設定(三)R/T0.10.20.250.30.40.50.60.8K(T0.8)0.30.320.320.330.340.350.360.37K(T0.8)0.330.340.350.360.370.380.390.40R/T1.01.51.82.02.53.04.05.0K(T0.8)0.380.400.4150.420.440.4550.470.48K(T0.8)0.420.440.450.4550.460.470.4750.
8、486180R:彎曲內側半徑A:彎曲角度K:中性軸係數T:材料厚度彎曲展開計算公式:L(RKT) A 彎曲反彈 R計算公式:材 質抗拉強度Kg/mm2彈性係數Kg/mm2 2017-O19Kg/mm27100Kg/mm2 -H28Kg/mm27100Kg/mm2 5052-O19Kg/mm27100Kg/mm2 -H28Kg/mm27100Kg/mm2ASL350-O100Kg/mm216000Kg/mm2 -3/4H-140Kg/mm216000Kg/mm2 -H170Kg/mm216000Kg/mm2C1100R-O (紅銅)20Kg/mm212000Kg/mm2 -H28Kg/mm212
9、000Kg/mm2 C1220R-O 20Kg/mm212000Kg/mm2 -H28Kg/mm212000Kg/mm2R:彎曲內側半徑R1:成品內Rs:抗拉強度E:彈性係數值T:材料厚度ETRR111s+3常用材料彈性系數(一)如右表展開設定(四)7材 質抗拉強度Kg/mm2彈性係數Kg/mm2材 質抗拉強度Kg/mm2彈性係數Kg/mm2C1720R-O (鈹銅)4255Kg/mm213000Kg/mm2C5212R-O35Kg/mm211200Kg/mm2-1/4H5263Kg/mm213000Kg/mm2-1/4H40Kg/mm211200Kg/mm2-1/2H6071Kg/mm213
10、000Kg/mm2-1/2H50Kg/mm211200Kg/mm2-H7085Kg/mm213000Kg/mm2-H65Kg/mm211200Kg/mm2-AM7090Kg/mm213000Kg/mm2-EH70Kg/mm211200Kg/mm2-1/4M7595Kg/mm213000Kg/mm2C7521R-O (洋白板)38Kg/mm212700Kg/mm2-1/2M83103Kg/mm213000Kg/mm2-1/2H4558Kg/mm212700Kg/mm2-HM93113Kg/mm213000Kg/mm2-H5567Kg/mm212700Kg/mm2-XHM112132Kg/mm21
11、3000Kg/mm2C7701R- 1/2H (洋白板)5567Kg/mm212700Kg/mm2-XHMS123143Kg/mm213000Kg/mm2-H4558Kg/mm212700Kg/mm2C2300RS-O2532Kg/mm212000Kg/mm2-EH7882Kg/mm212700Kg/mm2-H35Kg/mm212000Kg/mm2-SH7888Kg/mm212700Kg/mm2C5191R-O (磷青銅)32Kg/mm211200Kg/mm2C2680R-O (黃銅)3039Kg/mm210500Kg/mm2-1/4H40Kg/mm211200Kg/mm2-EH53Kg/mm
12、210500Kg/mm2-1/2H50Kg/mm211200Kg/mm2-H60Kg/mm211200Kg/mm2-EH65Kg/mm211200Kg/mm2常用材料彈性系數(二)展開設定(五)8常用材料彈性系數(三)材 質抗拉強度Kg/mm2彈性係數Kg/mm2材 質抗拉強度Kg/mm2彈性係數Kg/mm2SUS301-O (不銹鋼)53Kg/mm219700Kg/mm2SUS321-O (不銹鋼)53Kg/mm219700Kg/mm2-1/2H95Kg/mm2Kg/mm2SUS347-O (不銹鋼)53Kg/mm219700Kg/mm2-3/4H115Kg/mm2Kg/mm2SUS410S
13、-O42Kg/mm220400Kg/mm2-H135Kg/mm2Kg/mm2SUS420J2-O55Kg/mm220400Kg/mm2-EH160Kg/mm2Kg/mm2SUS430-O46Kg/mm220400Kg/mm2SUS301S-O (不銹鋼)53Kg/mm220400Kg/mm2-H70Kg/mm220400Kg/mm2SUS302-O (不銹鋼)53Kg/mm219700Kg/mm2SUS430-O46Kg/mm220400Kg/mm2SUS304-O (不銹鋼)53Kg/mm219700Kg/mm2-H70Kg/mm220400Kg/mm2-1/2H80Kg/mm219700K
14、g/mm2SUS631-O (不銹鋼)105Kg/mm219400Kg/mm2-3/4H95Kg/mm219700Kg/mm2-1/2H110Kg/mm219400Kg/mm2-H115Kg/mm219700Kg/mm2-3/4H120Kg/mm219400Kg/mm2SUS304L-O49Kg/mm219700Kg/mm2-H145Kg/mm219400Kg/mm2SUS316-O (不銹鋼)53Kg/mm219700Kg/mm2TR28C-O2842Kg/mm210850Kg/mm2-1/2H60Kg/mm219700Kg/mm2-H50Kg/mm210850Kg/mm2-H83Kg/mm
15、219700Kg/mm2TR35C-O3552Kg/mm210850Kg/mm2SUS316L-O (不銹鋼)49Kg/mm219700Kg/mm2-H55Kg/mm210850Kg/mm2-1/2H55Kg/mm219700Kg/mm2YCUT-M1/4H (鈦銅)7090Kg/mm213000Kg/mm2-H80Kg/mm219700Kg/mm2剪切間隙的設定9各種材料間隙的設定各種材料間隙的設定:1、黃銅 (C2680)的剪切間隙為 4(材厚 0.04單邊間隙尺寸 )。2、磷銅 (C5191/C5210) 的剪切間隙為 5(材厚 0.05單邊間隙尺寸)。3、洋白板 (C7701/C752
16、1) 的剪切間隙為 5(材厚 0.05單邊間隙尺 寸)。4、(SPCC/SPCE) 的剪切間隙為 4(材厚 0.04單邊間隙尺寸 )。5、不鏽鋼 (SUS) 的剪切間隙為 4(材厚 0.04單邊間隙尺寸 )。6、鈦銅 (YCuT) 的剪切間隙為 5(材厚 0.05單邊間隙尺寸 )。7、鈹銅 (C1720) 的剪切間隙為 5(材厚 0.05單邊間隙尺寸 )。8、鋁的剪切間隙為 2(材厚 0.02單邊間隙尺寸 )。9、紅銅 (C1100) 剪切間隙為 4(材厚 0.04單邊間隙尺寸 )。10、電木板的剪切間隙為2(材厚 0.02單邊間隙尺寸 )。11、簡易型的孔,例:方孔或圓孔通常都會縮減12,以
17、防上浮料。12、料入子導位孔與沖頭的間隙及定位針與料定位夾孔的間隙:一 般單邊導位間隙為0.0030.005 mm(35)。 三連圖、工程圖設計(一)10多連圖、工程圖設計注意事項:多連圖、工程圖設計注意事項:1、設定料寬力求省料為原則,但須明是否有共用料。2、排列工程時必須考量沖壓順暢性、省料性、零件加工性等。3、切離下料不可設凵字形剪切下料,防止交切處變形。交切處會變形4、一般交切在 0.020.10最適合,但須向客提出反應及討論。5、有倒角的品,若先切外形再沖倒角,必須計算倒角的延伸量。必須計算倒角延伸量6、成品根部折彎處不對稱,經折彎後會造成傾斜。 造成傾斜多連圖、工程圖設計(二)11
18、7、考慮調整工程順序,可否多出空間,縮短模具長度。8、設置微調工程,例:折彎、對稱度、平行度、垂直度、高低、彎刀等微調。9、工程位置必須以 A、B、C、D.等代號標示清楚。10、零件之材質、件號、數量等須標示清楚。11、止位板 (端切)儘量設定在較前工程,以利送料。12、下模導板或蓋板要考慮目視及清理廢屑問題。13、切廢料下成品須在前工程設吹氣,以利成品側滑下料,下料工程料板須設頂出塊,防止成品粘在料板上。14、工程排列時,須注意下列事項:14-1、三連圖尺寸必須標示基準點,刀口交切處不可重切。14-2、必須確認毛邊及壓延方向是否符合成品圖要求。14-3、各工程的先後順序是否理想。14-4、折
19、彎是否須設微調機構。14-4-1、沖無彈性的材料可不設微調。14-4-2、沖有彈性的材料必須設微調,以利調整角度或尺寸。14-5、二個以上成品必須分開下料。14-6、連續料帶成品的捲繞方向。14-7、模板線割後的強度及模座鉆孔破孔等。 模具主要結構(一)12上模座 (USET):一般採用 FBB型(標準4柱型)。為固定所有上模板功能。設計時注意各孔之間距離,不可有破孔發生,厚度依實際情況而定。(DBB型 ,標准2柱型)上模墊板 (PWP): 固定於上模板,材質為YK30,熱處理硬度 HRC56,厚度 15.0。夾板(PP):1、又稱沖頭固定板,固定各種沖頭之模扳,除圓沖夾孔外,不管任何形狀的沖
20、頭夾孔,都以四方型夾孔設計,以利模具維修。2、夾孔尺寸以沖頭外形尺寸為基準,單邊大0.01。3、材質為 SKD11,熱處理硬度 HRC58,厚度為 20.000mm。料板 (STP):具有料與沖頭導位作用,與導位入子組立而成。入子夾孔尺寸以入子外形尺寸為基準。材質為 SKD11,熱處理硬度 HRC58,厚度如下圖示。20.000沖壓材厚0.02/-0.0513模具主要結構(二)等高板 (SWP):1、又稱胴突板或料墊板,固定於料板背面,具固定料板入子止位功能。2、材質為 YK30,熱處理硬度 HRC56,厚度 8.980。3、若有線割逃孔時,必須設定位PIN孔,以利與料板精確定位。下模板 (D
21、P):1、又稱下模入子固定板,固定各種下模入子之模板,不管任何剪切入子的夾 孔,都以四方型夾孔設計。2、夾孔尺寸以入子外形尺寸為基準。3、材質為 SKD11,熱處理硬度 HRC58,厚度為 20.000mm。下模墊板 (DWP): 固定於下模板,材質為YK30,熱處理硬度 HRC56,厚度 15.0。下模座 (DSET):一般採用 FBB型(標準4柱型)。為固定所有下模模板功能。設計時注意各孔之間距離,不可有破孔發生,厚度依品大小及彈簧活動量而定。 14模具主要結構(三)沖頭:分剪切沖頭、折彎、抽引、凸點(肋)成型等 4種,固定於夾板。圓沖頭:直接固定於夾板優點:沖頭與夾板為鬆配,可被脫料板導
22、位。缺點:製作費用較貴。圓沖為直條型,組立於小夾塊再固定於夾板優點:製作費用較便宜。缺點:沖頭與夾板為緊配,脫料板無法導位。半切沖頭:尖處須有 0.030.05平面,以防止崩裂及鈍化。0.030.0515模具主要結構(四)此種形狀易浮料此種形狀可防浮料料帶端切沖:設置在第 2工程最適當,以利穿料止位。研磨加工沖頭配合下模間隙時須人工倒R角長方型小沖頭:優點:沖頭為研磨加工,製作費較便宜。缺點:配合下模時,個尖角須人工倒R,易產生間隙不佳。以線割割出R角線割加工沖頭優點:沖頭為線割加工,個尖角免人工倒R,無間隙配合問題。 缺點:製作費較貴。16模具主要結構(五)切破沖頭:尖處須有平面,材料0.3
23、t以下設 0.1,材料 0.3t以上設 0.2平面,以防止崩裂及鈍化。0.1以上視材厚而定折彎沖頭:1、一般折彎均會造成折彎根部有刮痕,外觀不可有任何刮痕的品須以下圖方式設計 (如下圖 )。裝設滾輪2、 上折彎入子:組立在料板,具上折彎功能。 17模具主要結構(六)抽引沖: 一般材料經抽引後,靠料板把抽引邊料壓平,故料應設料入子,以利調整加壓。平坦度不佳靠此平面將邊料壓平料板導位入子:導位入子:組立在料板,具有沖頭異位功能,其導位間隙以沖頭尺寸為準,單邊大於沖頭35。1、圓孔導位入子外形設四方形,以利整修作業。2、有設沖頭之工程,料板均須設導位入子,以利整修作業。3、若剪切沖頭與下模入子為PG
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