金属端子连续冲模之设计(doc21)-钢铁冶金(编辑修改稿)

金属端子连续冲模之设计(doc21)-钢铁冶金(编辑修改稿)内容摘要：

一定範圍 ?其原因除了模具本身精度無法完全控制以外，另有兩種原因：一是下料成品沖壓時在模穴中受擠壓，當成型之後脫離模穴時，料片的周圍材料會稍微向外擴張；二是模穴的側面與成品在沖壓過程中因摩擦力的關係，側面摩擦力正好與沖頭下壓力量產生力矩作用，當成品完全沖剪脫離模穴時，力矩會消失，料片會使因力矩產生稍微變形部分恢復平坦狀態，而使成品尺寸略為增大。 由於上述情形，沖壓成品的下料或沖孔尺寸，會稍有變化，孔的 部分會略為變小，下料料片尺寸會略為增大，至於實際變化的大小視成品面積大小而異，面積愈大變化愈大，反之愈小，大型成品可能變化至 ，而小型成品則約在 左右；沖壓理論上，沖孔的孔徑應與沖頭尺寸一樣，下料料片則與下模尺寸相同，但仍有上述變化的情形，也因此在下料沖孔的尺寸給予一定範圍的允許公差。 如何安排成品在料條上之方向要以材料之使用率，沖頭與下模之設計以及各工作站之加工因素等均為考慮的要項。 成品在料條之列數同樣地也需考慮材料之使用率外，尚須考慮生產量以及沖模在加 工中受力是否均勻，在影響模具精度與壽命。 因此，模具構造上之問題，唯料條佈置排列設計，需仰賴技術與經驗之累積，甚為重要，今就料條佈置所涉及考慮之因素加以說明： （ 1）決定送料長度 送料長度 L等於成品展開之長度 P 與料橋寬度 A 之和， L=P+A。 （ 2）決定料橋、邊繫帶之尺寸，以確定料條寬度 連續沖模各站沖壓加工有賴於料條之傳遞，料條上設有料橋及邊繫帶，以連繫與傳遞料條上未完成之成品 (半成品 )。 橋帶位於料條之兩半成品中間部份，而邊繫帶位於料條之單邊或雙邊，由料橋與邊繫帶組合成料條框，料橋及邊繫帶之寬度視料條移動定位 時是否會變形而定，而料條框之大小關係料寬的尺寸。 26 下模塊的分割 下模塊分割主要的目的在於使複雜形狀的下模塊經幾何圖形的切割，或多塊簡單形狀的單純圓弧或直線，以方便於磨床，事實上因為傳統加工方式的突破，如放電加工、 CNC 線切割加工的發明而使下模塊使用分割方式加工的情形減到最低的程度，但線切割或放電加工的加工側面長無法達到一定的粗糙度，較精密的零件還是需要使用分割方式以研磨來完成下模塊，換句話說因為線切割或放電加工的表面較粗糙，如果需要較精細或壽命需求較嚴格的情況下，常無法達到要求。 使用下模 塊分割方式還有一個優點，就是銳角成品其下模易損壞，以及應考慮加工時的方便，如前所述，應設法設計零件成為單純的圓弧或直線。 27 線切割加工 線切割加工的原理與放電加工幾乎完全相同，就是利用火花熔蝕的原理；當電流正負極接近至一定適當的距離時，通以適當的電流使產生高熱以火花熔蝕工作物。 放電加工是使欲加工的形狀尺寸相差放電間隙的電極來加工，也就是製作形狀與被加工件相同，但尺寸略小的電極來通以電流產生火花熔蝕，並利用電子元件的功能控制被加工件單方熔蝕，而電極保持原狀的加工方法。 線切割加工的電極 與放電加工的電極不同，放電加工需事先製作形狀與被加工形狀相同的電極，而線切割卻只用銅線，銅線的直徑很小約為ψ～ ，通常使用 者佔絕大部分。 加工的形狀是由 CNC數值控制線切割加工機的床台，依加工形狀的軌跡移動切割出來的。 通常線切割加工所使用的銅線電極只使用一次，故切割的模穴尺寸十分精確，也不容易有模穴側壁錐度現象發生，當然在線切割的工作範圍中切割錐度或斜面也是可以的；放電加工因為有電極消耗的因素，或放電過程中排渣不良的情形，而使加工的模穴側壁產生錐度或斜面。 線切割放電加工的優點可以敘述如下： （ 1）線切割可以節省電極製作的時間。 （ 2）線切割的精度較為準確，且可做形狀較複雜的加工。 （ 3）只要圖形能會出來，程式可以設計便可加工。 （ 4）線切割可以同時做垂直面與斜面，對於下模刀口的製作十分理想。 （ 5）加工速度較放電加工快，因為加工面面積較小。 但線切割加工也有其加工限制： （ 1）放電加工可以製造盲孔的模穴，而線切割加工一定要盲孔才能加工。 （ 2）工作物的輪廓形狀可由線切割或放電加工，但底部形狀線切割無法完成，其原理同上所述。 （ 3）線切割在加工前一定先鑽小 孔做穿電極線使用，而放電加工可直接加工。 採用線切割加工法來設計下模塊，可以節省下模分割在研磨的時間，甚至可以增加強度，而且線切割做下模塊時，如果事先考慮模具維修更換問題，同樣可以達到分割法的優點，因此除非特別要求模具壽命與成品精密度時，線切割的加工來製造下模或沖頭夾板、剝料板等都比下模分割法來的經濟且理想。 而且在連續沖模的設計上，節距或進級的準確度會更高，也就是每站間的距離會更精確。 使用線切割製作沖模時，通常只要做剝料板的加工程式即可，上沖夾板與下模板在切 割時可以線切割的刀具補償（ Off set）來補正即可，十分的方便。 28 加工零件材料重量之計算 沖壓件的加工材料其成本佔直接成本近 80﹪，因此材料本身重量的估計，廢料所佔的比例（也就是材料使用率）對於設計者，或生產廠商在成本計算上有相當大的影響；對於材料重量的計算並不是很困難的問題，事實上只要計算出該成本的面積或體積，再乘以比重便可以了。 複雜形狀的沖壓件，應先將材料的展開尺寸計算出來，並繪成圖形，再將展開圖形，分割成容易計算的簡單圖形，如長方形、方形、圓形、梯形等，再將所有的面積加起 來便是體積，體積再乘以該材質的比重就可以算出材料的重量。 公式：材料重量 = 體積＊材質比重。 三、製作過程 31 繪製連續沖模的步驟 連續沖模的設計步驟較一般模具複雜且富變化，所以應具備各種沖壓工程的設計能力，且需將各種沖壓工程合併一起運用融會貫通，此以下頁流程圖的方式介紹其設計步驟。 步驟 1. 料條佈置 步驟 2. 繪製下模塊部分 步驟 3. 繪製沖頭 步驟 4. 繪製沖頭沖孔 步驟 5. 繪 製沖頭固定版 步驟 6. 繪製先導桿 步驟 7. 繪製扶料架及導件 (靠欄 ) 步驟 8. 繪製自動定位裝置 步驟 9. 繪製脫料板 (剝料板 ) 步驟 10. 繪製固定螺栓與固定銷 步驟 11. 繪製完成組合圖 *其中之步驟皆須考慮加工程序，如有不妥可重新探討並修訂。 * 32 繪製連續沖模 計算展開尺寸並繪製展開圖。 展開圖的繪製及計算首先應將彎 形部份的詳圖繪出。 繪製料條佈置圖。 連續模具設計的成敗由料條佈置圖可以看出端倪。 繪製零件圖。 零件圖的繪製應從料條佈置的工程步驟次序著手進行。 (1)下模塊的設計 (2)繪製沖頭夾板 沖頭夾板應配合下模塊，應注意剪斷間隙及滑配間。