《抽引模具结构设计》PPT课件.ppt

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1、2021/4/22 Page:1/34DS衝 模 技 術 部 潘 忠 根 4/1406( 深 抽 引 淺 抽 引 ） 2021/4/22 Page:2/34 能 力 規 範 : 2.7具 備 現 有 標 準 模 具 結 構 運 用 之 能 力應 知 應 會 : 2.7.6 沖 模 設 計 職 系 核 心 技 術 能 力授 課 對 象 : 衝 模 設 計 師 3(含 )以 上 職 系 、 資 位講 師 資 格 : 衝 模 設 計 師 4以 上 合 格 講 師教 材 編 號 : GYSH2.7.6E Rev : A教 材 審 核 : 羅 燦 鐘 4/15 , 06合 格 講 師 : DS衝 壓 技

2、 委 會 2021/4/22 Page:3/34 一 .預 期 訓 練 效 果 : 1.1 了 解 抽 引 工 藝 及 常 用 參 考 數 據 和 展 開 計 算 ; 1.2 掌 握 抽 引 連 續 模 料 帶 設 計 要 點 ; 1.3 知 悉 廠 內 抽 引 設 計 常 見 工 程 布 列 形 態 ; 1.4 初 步 了 解 連 續 抽 引 模 設 計 步 驟 及 要 點 ; 1.5 擬 能 作 為 新 進 工 程 師 后 續 抽 引 設 計 參 考 用 .二 . 講 義 課 時 設 置 :6H; 2.1 詳 見 講 義 大 綱 說 明 三 . 講 義 參 考 沖 壓 設 計 手 冊 ,兄

3、 弟 單 位 的 成 功 經 驗 及 部 分 引 用 前 輩 教 義 2021/4/22 Page:4/34 講義大綱 一 .抽 引 概 述 -5 1.1 抽 引 加 工 定 義 -5 1.2 抽 引 加 工 分 類 -6 1.3 抽 引 工 藝 特 性 -7 1.4 廠 內 產 品 常 見 形 態 -8二 .抽 引 連 續 模 設 計 流 程 : 三 . 設 計 最 佳 化 之 抽 引 值 與 與 案 例 -25四 . 重 點 細 節 體 會 與 總 結 -31 2021/4/22 Page:5/34 一 .抽 引 概 述抽 引 加 工 (drawing): 指 借 助 設 備 動 力 和

4、模 具 的 直接 作 用 ,將 平 狀 金 屬 胚 料 加 壓 ,在 使 其 不 發 生 皺 褶 、 破 裂的 過 程 中 ,完 成 有 底 的 圓 筒 形 、 角 筒 形 、 半 球 形 、 錐 形或 直 邊 與 曲 邊 組 合 成 形 等 各 種 無 縫 容 器 的 成 形 加 工 。1.1 抽 引 加 工 定 義 : 2021/4/22 Page:6/34 1.2. 抽 引 加 工 分 類 筒 形 件 ： Audio Jack Shell a. 按 幾 何 形 狀 分 盒 形 件 ： D-SUB等 復 雜 曲 面 件 ： 汽 車 覆 蓋 件 帶 凸 緣 b.按 有 無 凸 緣 分 無 帶

5、 凸 緣 普 通 抽 引 c.按 加 工 特 點 分 變 薄 抽 引 一 .抽 引 概 述 2021/4/22 Page:7/34 一 .抽 引 概 述1.3 抽 引 工 藝 特 性 : 由 圖 可 見 ,抽 引 加 工 存 在 以 下 特 點 :a.材 料 內 部 塑 性 流 動 , 必 然 產 生 加 工 硬 化 ;b.材 料 從 外 圍 向 徑 向 流 動 時 ,在 切 向 相 互 間 產 生 擠 壓 應 力 , 導 致 材 料 失 穩 起 皺 ,甚 至 抽 裂 . 2021/4/22 Page:8/34 一 .抽 引 概 述1.4 廠 內 產 品 常 見 形 態 : 對 於 抽 引 產

6、 品 來 說 ,目 前 廠 內 仍 處 於 生 產 淺 抽 引 階 段 ,形 狀 以 D型 盒 形件 居 多 如 下 圖 示 ,深 抽 引 技 術 尚 有 待 突 破 .D-SUB SHELL Media Bay SHELL Docking SHELLMin DVI SHELL DVI SHELLRCA SHELL 2021/4/22 Page:9/34 二 .抽 引 連 續 模 設 計 流 程 2021/4/22 Page:10/34 二 .抽 引 連 續 模 設 計 流 程評 估 內 容 主 要 包 括 :1.尺 寸 精 度 要 求 :a.抽 引 內 外 框 尺 寸 不 易 同 時 控 制

7、 ;b.尺 寸 公 差 可 達 0.05mm.在 高 度方 向 也 可 控 制 到 0.05mm, 其 標 注方 式 最 好 以 抽 引 件 底 部 為 基 準 .2.外 觀 要 求 :側 壁 無 法 相 當 光 滑 ;3.抽 引 工 藝 性 :其 總 抽 引 系 數 若 小於 材 料 所 允 許 之 最 小 總 抽 引 系 數 ,那 麼 就 不 具 備 連 續 抽 引 工 藝 ;4.產 品 形 狀 盡 量 簡 單 對 稱 ,有 利 於材 料 均 勻 流 動 ; 5.產 品 之 圓 角 半 徑 不 宜 過 小 ,一 般底 部 圓 角 r和 口 部 圓 角 R都 應 大 於(0.10.3)t;

8、6.評 估 抽 引 件 凸 緣 及 側 壁 之 成 形或 沖 孔 是 否 在 連 續 模 中 易 實 現 產 品 設 計 盡 量 避 開 ; 7.抽 引 件 底 部 沖 孔 時 ,其 孔 徑 須 小於 抽 引 直 徑 ;否 則 可 考 慮 側 切 底 工藝 ,將 底 部 圓 角 切 除 ;8.考 量 抽 引 件 材 質 ,是 否 有 利 連 續抽 引 成 形 . 圖 2.1 Min DVI SHELL 2021/4/22 Page:11/34 二 .抽 引 連 續 模 設 計 流 程a.常 規 方 法 :由 製 品 圖 ， 由 體 積 不 變 定 律 計 算 體 積 及 胚 料 尺 寸 b.簡

9、 化 方 法 :直 邊 按 彎 曲 變 形 展 開 ,圓 角 處 按 1/4圓 筒 展 開 ,再 平 滑 過 渡 . 圖 2.2 體 積 相 等 展 開 法 圖 2.3 簡 化 展 開 法 2021/4/22 Page:12/34 二 .抽 引 連 續 模 設 計 流 程 圖 2.4 盒 形 抽 引 次 數 簡 便 查 表 圖 2.5 盒 形 件 抽 引 變 形 特 點 2021/4/22 Page:13/34 * 目 的 : 決 定 各 抽 沖 子 外 形 尺 寸 。 二 .抽 引 連 續 模 設 計 流 程* 方 法 : 當 各 道 次 抽 引 系 數 確 認 後 ,即 可 根 據d1=m

10、1*D d2=m2*d1 . dn=mn*dn-1 決 定 沖 子 直 徑 2021/4/22 Page:14/34 二 .抽 引 連 續 模 設 計 流 程各 抽 系 數 選 取 時 必 須 保 証 以 下 原 則 : m1 m2 m3 mn=m總 m總 =產 品 之 直 徑 /展 開 毛 胚 直 徑 （ 45度 b.沖 子 底 部 B保 持 不 變 圖 2.7 B.將 抽 引 沖 子 頭 部 作 成 一 定 斜 角 圖 2.8 a.當 T0.70mm時 =30 , b. 當 0.7mm1.4mm時 =45 2021/4/22 Page:17/34 二 .抽 引 連 續 模 設 計 流 程。

11、 (m1,m2,m3.) *決 定 各 工 程 外 形 。 *製 品 高 度 之 決 定 。 (體 積 不 變 ) 2021/4/22 Page:18/34 二 .抽 引 連 續 模 設 計 流 程方 法 一 :由 前 面 計 算 已 知 R凹 ， R凸 以 及 d n, 故 n， ， n， n也 可 計 算 得 出 ， 因 此 有 n=3.14 d H =A- n- n- n- n 推 出 H =( A- n- n- n- n)/(3.14*dn),如 圖 2.9 圖 2.9 圖 2.10 方 法 二 :如 圖 2.10,寬 凸 緣 盒 形 抽 引 ,廠 內 一 般 采 等 高 抽 ,即 理

12、 論 設 計 H基 本 不 變 ,試 模 時 再 依料 況 適 當 調 整 ,整 形 抽 高 度 應 等 于 制 品 需 求 高 度 . 2021/4/22 Page:19/34 二 .抽 引 連 續 模 設 計 流 程考 量 點 :a.利 於 抽 引 件 成 形 ; b.料 帶 剛 性 良 好 ,送 料 順 暢 ; c.在 料 寬 與 pitch選 定 時 盡 量 提 高 材 料 利 用 率 。 從 大 方 面 看 抽 引 連 續 模 料 帶 可 分 為 整 料 帶 方 案 和 切 口 料 帶 方 案 兩 種 :整 料 帶 式 切 口 式 2021/4/22 Page:20/34 二 .抽

13、引 連 續 模 設 計 流 程在 實 際 模 具 設 計 時 ， 切 口 料 帶 設 計 方 案 應 用 較 為 廣 泛 ,其 通 常 有 以 下 三 種 方 式 :橫 向一 .下 料 式 二 .撕 破 式 三 .下 料 撕 破 結 合 式 優 點 : 1.剛 性 好 , 2.材 料 利 用 率 高 .優 點 : 1.剛 性 好 , 2.材 料 利 用 率 高 .缺 點 : 易 產 生 毛 絲 疊 料優 點 :可 修 正 刀 口 值 補 正坯 料 計 算 失 誤缺 點 : 1.剛 性 差 , 2.材 料 利 用 率 低 . carrier弧 度 2021/4/22 Page:21/34 二 .

14、抽 引 連 續 模 設 計 流 程 2021/4/22 Page:22/34 二 .抽 引 連 續 模 設 計 流 程頂 出 裝 置 凸 緣 定 位 孔 以 抽 引 件 外 形 定 位 定 位導 引 設 計 剝 料 設 計以 抽 引 件 內 形 定 位 2021/4/22 Page:23/34 二 .抽 引 連 續 模 設 計 流 程頂 料 件壓 料 與 剝 料 抽 引 工 站 結 構 如 圖 示 2021/4/22 Page:24/34 二 .抽 引 連 續 模 設 計 流 程結 構 圖 :設 計 時 需 考 量 引 伸 沖 頭 ,引 伸 母 模 必 須 考 慮 可 調 整 。 (抽 引 之

15、 體 積 無 法 控 制 )第 一 抽 剝 料 板 需 與 后 几 抽 分 離 2021/4/22 Page:25/34 三 .設 計 最 佳 化 之 抽 引 值 與 案 例CNC(3D)加 工 配 合 2021/4/22 Page:26/34 三 .設 計 最 佳 化 之 抽 引 值 與 案 例3D設 計 與 工 程 分 析 設 計 導 入 抽 引 厚 度 分 佈 圖 2021/4/22 Page:27/34 2021/4/22 Page:28/34 2021/4/22 Page:29/34 2021/4/22 Page:30/34 樣 品 模 具 結 構 2021/4/22 Page:31

16、/34 1.選 用 之 深 引 伸 製 品 材 料 ， 要 以 其 材 料 特 性 ， 例 如 ： 降 伏 點 強 度 、 抗 拉 強 度 、 加 工 硬 化 值 、 塑 性 變 形 比 、 圓 筒 深 引 伸 試 驗 （ LDR） 等 做 為 設 計 依 據 。2.好 的 工 程 佈 列 設 計 ， 在 於 是 否 能 找 到 適 當 的 輪 廓 外 形 ， 引 伸 及 引 伸 率 ， 然 後 根 據 輪 廓外 形 變 化 ， 是 否 達 到 胚 料 流 動 之 平 衡 性 。3.設 計 引 伸 沖 頭 或 引 伸 母 模 定 位 方 式 ， 必 須 考 慮 有 任 何 一 方 能 在 模

17、座 上 校 模 調 整 位 置 之設 計 。4.引 伸 沖 頭 和 引 伸 母 模 之 R值 設 計 採 保 守 值 ， 即 取 其 小 者 ， 因 在 試 模 才 能 有 將 R部 修 大之 彈 性 調 整 空 間 。5.引 伸 沖 頭 與 引 伸 母 模 其 表 面 須 鏡 面 拋 光 加 工 處 理 ， 尤 其 在 R部 與 直 部 相 接 處 不 能 有 接線 痕 存 在 。6.R部 形 狀 建 議 CNC加 工 ,掌 控 準 確 性 ,做 為 大 量 生 產 備 品 穩 定 性 。7.試 製 品 不 良 現 象 判 斷 與 模 具 之 修 整 經 驗 與 技 巧 為 試 模 成 功

18、與 否 之 要 素 。 8.產 品 成 形 量 產 ， 著 重 在 模 具 冷 卻 方 式 之 選 用 ， 潤 滑 劑 之 選 用 、 週 邊 配 合 裝 置 之 選 用 、 檢 知 器 之 選 用 、 安 全 裝 置 之 使 用 等 ;9.新 產 品 設 計 應 多 參 考 研 究 成 熟 之 典 型 結 構 設 計 ,諸 如 抽 引 側 壁 成 型 凸 點 ,切 底 后 翻 邊 結 構 設 計 ,產 品 調 整 工 站 考 量 等 ,以 提 高 設 計 成 功 率 . 四 . 重 點 細 節 體 會 與 總 結 細 節 體 會 : 2021/4/22 Page:32/34 1.選 用 之

19、深 引 伸 製 品 材 料 ， 要 以 其 材 料 特 性 ， 例 如 ： 降 伏 點 強 度 、 抗 拉 強 度 、 加 工 硬 化 值 、 塑 性 變 形 比 、 圓 筒 深 引 伸 試 驗 （ LDR） 等 做 為 設 計 依 據 。2.好 的 工 程 佈 列 設 計 ， 在 於 是 否 能 找 到 適 當 的 輪 廓 外 形 ， 引 伸 及 引 伸 率 ， 然 後 根 據 輪 廓外 形 變 化 ， 是 否 達 到 胚 料 流 動 之 平 衡 性 。3.設 計 引 伸 沖 頭 或 引 伸 母 模 定 位 方 式 ， 必 須 考 慮 有 任 何 一 方 能 在 模 座 上 校 模 調 整

20、位 置 之設 計 。4.引 伸 沖 頭 和 引 伸 母 模 之 R值 設 計 採 保 守 值 ， 即 取 其 小 者 ， 因 在 試 模 才 能 有 將 R部 修 大之 彈 性 調 整 空 間 。5.引 伸 沖 頭 與 引 伸 母 模 其 表 面 須 鏡 面 拋 光 加 工 處 理 ， 尤 其 在 R部 與 直 部 相 接 處 不 能 有 接線 痕 存 在 。6.R部 形 狀 建 議 CNC加 工 ,掌 控 準 確 性 ,做 為 大 量 生 產 備 品 穩 定 性 。7.試 製 品 不 良 現 象 判 斷 與 模 具 之 修 整 經 驗 與 技 巧 為 試 模 成 功 與 否 之 要 素 。

21、8.產 品 成 形 量 產 ， 著 重 在 模 具 冷 卻 方 式 之 選 用 ， 潤 滑 劑 之 選 用 、 週 邊 配 合 裝 置 之 選 用 、 檢 知 器 之 選 用 、 安 全 裝 置 之 使 用 等 ;9.新 產 品 設 計 應 多 參 考 研 究 成 熟 之 典 型 結 構 設 計 ,諸 如 抽 引 側 壁 成 型 凸 點 ,切 底 后 翻 邊 結 構 設 計 ,產 品 調 整 工 站 考 量 等 ,以 提 高 設 計 成 功 率 . 四 . 重 點 細 節 體 會 與 總 結 細 節 體 會 : 2021/4/22 Page:33/34 四 . 重 點 細 節 體 會 與 總

22、結 重 點 內 容 再 提 示 :1. 抽 引 加 工 特 性 : 易 起 皺 , 拉 毛 , 拉 裂 , 冷 作 硬 化 ;2. 抽 引 件 產 品 工 藝 審 查 基 本 考 量 點 : 精 度 , 外 觀 , 成 形 結 構 可 行 性 等 3. 抽 引 工 藝 參 數 計 算 : 胚 料 展 開 -抽 引 道 次 -各 抽 抽 引 系 數 決 定 - 各 抽 沖 頭 外 徑 決 定 -抽 引 間 隙 公 母 模 R值 決 定 -各 抽 高 度 決 定4. 連 續 模 料 帶 連 接 方 式 及 考 量 重 點 :廠 內 通 常 優 先 考 量 下 料 撕 破 結 合 式 ;5. 抽 引

23、 連 續 模 定 位 設 計 三 種 方 式 各 如 何 考 量 ;6. 抽 引 連 續 模 壓 料 脫 料 設 計 考 量 面 有 哪 些 ?7. 抽 引 模 結 構 設 計 需 考 量 公 母 模 可 便 于 調 整 ? 2021/4/22 Page:34/34 1. 盒 形 抽 引 不 似 筒 形 抽 伸 具 有 軸 對 稱 性 ， 可 經 由 公 式 計 算正 確 得 知 各 項 數 據 ， 但 是 胚 料 及 各 抽 高 度 及 抽 引 系 數 、 工 作 件 R角 、 抽 引 間 隙 等 皆 可 以 筒 形 為 計 算 之 初 始 猜 值 ， 再 依 經 驗 加 以調 整 ,實 踐 經 驗 累 積 很 重 要 .四 . 重 點 細 節 體 會 與 總 結 總 結 : 2. 深 引 伸 模 具 之 開 發 成 功 與 否 在 於 工 程 佈 列 圖 設 計 是否 恰 當 ； 此 外 要 有 豐 富 的 試 模 經 驗 做 後 盾 。 如 何 找 出 最 適 當的 輪 廓 形 狀 及 引 伸 率 ， 然 後 繪 出 合 成 之 各 站 工 程 輪 廓 圖 ， 必須 靠 經 驗 累 積 才 能 判 斷 胚 料 流 動 變 化 是 否 達 到 平 衡 性 。