冲压模具设计基本知识.ppt

8.4 沖頭斷面寬度對制品形狀的影響 8.5 回彈現象 彎曲加工使平板產生力矩作用而成形,平板內外分別承受壓縮應力及拉伸應力當其超過材料的降伏強度則產生永久的彎曲變形.當此力矩消失后.平板在彎曲處之材料會因內應力之故而發生回彈而造成稍微的變形,此稱為回彈現象.回彈將造成彎曲角度之減少,而且使彎曲曲率變大. 板厚增大,回彈角度減小. 最小彎曲半經(Rmin) Rmin為制品彎曲部分在一次彎曲加工下不會發生破裂之彎曲半經.影響Rmin的因素有: a.板材厚度(t) 一般情況下Rmin不宜小於板材厚度(t) b.材料寬度 材料寬度越寬, Rmin越大. c. 材料端面的狀態。 沖切面有模輥、剪斷面、破斷面及毛頭四個部分，如果破斷面是在彎曲外側，則易導致彎曲破裂，此時 Rmin值應增大。 d.材料性質。 e.材料壓延方向。 材 料 狀 態 Rmin/t 與壓延方向垂直 與壓延方向垂直 黃 銅 軟 0 0 ~ 0.5 黃 銅 硬 1 ~ 2 10 ~ 12 磷 青 銅 硬 1 ~ 2 10 ~ 13 洋銀（Ni、C、Z合金） 硬 1.5 ~ 2 5 ~ 6 Monel Metal(Ni Cu合金） 硬 1.5 6 ~ 7 8.6 頂出壓料設計 U形彎曲加工件兩邊之彎曲角度一般上是相同的.其沖壓彎曲設計以采取兩邊同時彎曲之方式居多,利用頂出塊將制品頂出. 假若頂出塊的頂出彈力不足時,制品在彎曲成形時會造成圖1所示的彈性變形,當制品頂出后會造成圖2所示的彎曲部回彈及底部彈性變形的回復,使回彈總量增大,頂出彈力強另可減少底部彈性變形之回彈,便底部會發生撓曲現象.彎曲部的回彈量修正,一般是采用過彎或局部壓縮方式解決之. 若U形件底部不能有撓曲現象產生時,我們可以采用底壓之方式造成材料局部之過量變形.圖3為頂出塊兩邊采高於彎曲線回弧角的方式.如此可以減少彎曲部之回彈量. 如圖4為頂出塊中央凸 起之形式.使材料的彈性變形朝相反方向,亦即當制品頂出時彎曲部與底部之回彈現象將相互抵銷. 8.7 過彎設計方式 過彎設計方式最常用於克服回彈特性,使彎曲角度被修正於所要求的公差內.最好能先預知材質的回彈量. 1.利用料條之彈性變形 2.利用模具間隙與母模逃角 3.兩次彎曲法 4.側彎法 8.8 局部壓縮與矯正法 V形局部壓縮彎曲法 圖1為外R側壓縮法, 圖2為內R側強力壓縮法 圖3利用內R沖頭角度大小於外R沖頭角度之關系施加強壓縮,此方法是V形局部壓縮彎曲最常見的方法. 8.9 U形局部壓縮彎曲法 8.9.1 U形局部壓縮彎曲法有在沖頭上設計突出部位強壓或避開彎曲部位強壓等兩種方式. 圖1是以內R側沖頭突出部位壓縮彎曲線或附近處,此突出部的尺寸不宜大,否則會影響工件彎曲部位的強度,設計上也要朝容易加工方向著手.模具底部之強度要求較高. 圖2是在外R側加大圓弧半徑以強壓彎曲部位之方法,經驗上外R圓弧半徑Rd取Rp+1.25t ,模具在彎曲R處之強度要求高. 8.9.2 U形彎曲時,其外R側面圓弧區域所承受的力行為如圖 所示,彎曲底部附近的圓弧承受的壓力弱,此部位彎曲后之回彈較大,此情形在外R側圓弧半徑大時更加顯著,因此必須考慮以兩次彎曲方式處理. 8.10 彎曲間隙 5.6.4沖頭刃部長度 D B B 有脫料板 無脫料板 0.3 ~ 0.5 4 ~ 6 2 ~ 3 0.5 ~ 1.0 6 ~ 8 4 ~ 5 1.0 ~ 2.0 8 ~ 13 6 ~ 8 單位:mm 6.母模構造與形狀設計 母模是模具的主要作用元件.模的功能部分,共分為肩部,滑動部及調整部,其中前二者並稱為刃部. 鑲件是將母模的功能部分設計成塊狀,分割模塊之基本原則和注意事項有: 1.分割模塊之外形,以采用方形或圓形等單純形狀為宜. 2.分割點宜於角頂點直線與曲線之交點. 3.分割輪廓形狀時盡可能直角分割.不可作成銳角. 4.為使研磨加工容易及尺寸精度能確實量測,必須設計基准面. 5.各分割模塊應能確實予以固定保持,如為多個鑲件時,各鑲件 的強度均采均衡設計. 6.分割模塊應為研磨加工容易的形狀 7.. 沖切 7.1. 沖切加工面特性 就加工材料板厚斷面而言，沖切加工面可分如圖所示之不同區域。 模 輥：沖切工件承受外力所造的塑性變形區域 剪斷面：沖切工件承受外力低於其抗拉強度所形成的剪斷現象 破斷面：沖切工件承受外力超過其抗拉強度所形成的破斷現象 7.2 沖切性質與模具間隙 項 目 模 具 間 隙 備 注 小 適 中 大 - 制品之毛頭 稍大 小 大大 - 制品之反曲 小 小 大 - 制品之模輥 小 中 大 - 制品之尺寸精度 良 良