利用被加工的材料的基本特性- -塑性

利用被加工的材料的基本特性--塑性

冲压加工

• 基本加工法

–沖剪加工

–彎曲加工

利用被加工的材料的基本特性--塑性， 以沖壓機械配合模具的沖頭和母模， 將材料沖斷或成形為所希望的形狀.

–沖剪加工

將材料切斷成適當形狀的剪斷加工法， 為最常使用的加工方式.

– 彎曲加工

將材料彎曲成預先所決定的角度的彎曲加工法.

– 抽引加工

材料抽引成所需要的圓筒狀或角筒狀的加工法.

冲压加工

模具零件可分為直接與加工有關之主工具， 及輔助主工具功能的輔助工具

主工具

沖頭和母模

輔助工具

沖頭固定板, 母模板, 脫模板, 墊板, 模座, 螺恮及合梢, 模柄

輔助工具

沖頭固定板

-使沖頭固定於上模座.

母模板

-固定母模的模板。母模經由母模板

固定於下模座上

墊板

-加工時承受沖頭壓力之模板.

脫模板

-本來的用途是將沖剪時附著於沖頭上的廢料剝除掉， 多數場合也用來當作沖頭之導引用。

模座

-分為上模座及下模座

-沖頭和母模之對位用， 使沖頭上下運動時有所導引。

-使用模座時， 上下模可一起搬運， 裝於沖床上之調整及對位皆容易

螺栓及合梢

-用來固定各模板及模座.

-合梢為組立時定位用.

模柄

-模座固定於沖床滑塊之固定零件.

經如上說明的的零件組合後如右圖所示， 此一模具的脫模板固定於母模， 稱為固定脫模板式之沖胚模冲压加工

沖胚模為了使製品精度提高， 將脫模板和沖子同時運動， 加工時脫模板可將素材壓住， 稱為可動脫模板式之沖胚模

冲剪加工

一.沖剪加工過程

沖頭下降接觸材料到沖剪加工完成的過程，此一複雜的加工過程， 是在非常短的時間內完成.各過程敘述如下：

1 .擠壓凹陷之形成時期

從沖頭到接觸素材表面開始， 到素材因受沖頭之壓力而產生塑型變形.

2.剪斷面形成時期

當沖頭繼續下降， 沖頭之刃口切入材料內部， 形成漂亮的剪斷面

3.裂痕發生時期

沖頭切入材料， 材料的內部， 特別是沖頭和母模刃口之引張應力逐漸變大時， 從沖頭和母模的刃口開始產生裂痕.

4.裂痕貫通時期

沖頭和母模貫通刃口所發生的裂痕， 隨著沖頭之下降， 裂痕繼續成長變大， 最後在上下兩刃口間的裂痕持續成長而貫穿材料.

二.沖剪負荷

1 .素材在沖剪加工過程中， 受到沖頭行程(沖頭之侵入量)之進行，產生隨時間變化之壓縮應力Pp和摩擦力 2 Fp之作用力.

2.沖剪負荷(沖頭力)P即是指此一壓縮應力Pp和摩擦應力 2 Fp之和.

3.右圖為被加工材料內部之應力分佈和工具作用力之負荷分佈.

4.材料之內部與工具刃口接觸即條紋較密處， 產生很大的應力.

5.素材內部從應力最大的刃口接觸部位， 開始發生裂痕， 至於沖頭之剝落等破損， 則由負荷最大之角隅部發生

三.沖剪製品的形狀

1 .經過加工後之製品切口面， 不是理想中全是漂亮的剪斷面， 而是由擠壓凹陷圓弧、 剪斷面、 破斷面以及毛邊等構成的切口面。

2.同時， 製品也會有彎曲的現象，此一切口面和被加工材料之特性及加工條件， 皆有微妙的變化關係.

四.沖頭或母模剪斜角

1 .在沖頭和母模的任一方加上剪斜角， 沿著輪廓線徐徐地進行剪斷，可使沖壓加工之力量降低。

2.剪斜角位於面對金屬之工具側，在剪斷終了會使材料產生彎曲.

3.沖胚加工時， 製品為輪廓線之內側， 因此剪斜角應設計在母模側，不能設在沖頭端面之垂直平面上

4.沖孔時， 剪斜角應設在沖頭側..機械負荷小於最大沖剪負荷， 此時可在工具刃口製成剪斜角來減少沖剪負荷， 但要注意到其剪斷能量反而會增加。

五.二次逃角

1 .為使沖剪製品容易通過母模落下取出， 有從模面平行部幾mm處以下開始作成斜角(Taper)， 也有作成落差的逃料方式.

2.平行部愈小愈好， 決定平行部的大小時， 需要考慮母模切刃部磨耗的限度與其再研磨量.

六.間隙

1 .母模孔和沖頭輪廓之間的間距稱為間隙， 對於加工力量及製品切口面之形狀， 有很大的影響.

2.間隙和製品的剪斷面形狀、 尺寸精度、 加工力、 加工能量、 模具壽命有關。

3.最適當的間隙值， 依被加工材料的性質(抗拉強度、 伸長率等)、 材料厚度、 沖剪速度等之不同而異.