連續模設計祕籍(上)

連續模料帶形式、功能與系料設計原則


連續模料帶設計主要是將衝壓製品連結在料帶上,以等距離送料的方式將半成品送至各工程站上衝壓,將衝壓製品連結在料帶上有許多種方式,連結方式也需要依據衝壓製品特徵與衝壓方向來決定。連續模主要多了料帶來傳送半成品,故連續模的材料利用率會比工程模差,但是生產效率卻比工程模高很多。

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一.連續模衝壓製品衝壓形式設計:

1.衝壓製品脫離料帶,直接掉落式:在衝壓模具末端將成品直接衝落下,衝壓製品與料帶是分離的。此種衝壓製品直接衝落後,震研、清洗即是半成品。此種設計廣泛運用於類似電機端子、五金零件、LCD零件、硬盤零組件等都是此種做法。

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2.衝壓製品仍繫於料帶上:衝壓製品連結著料帶一起離開模具,衝壓製品與料帶是連結在一起的,衝壓模具後方有收料機將料帶連結的衝壓製品用治具收起。此種衝壓製品一般需作電鍍、打線等…後製程處理,所以需連結在料帶上作其他製程。此種做法大部分運用在端子類產品上。

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3.衝壓製品繫於料帶上,但是可用手直接剝落:衝壓製品連結著料帶一起離開模具,衝壓製品與料帶是連結在一起的,與端子的差異在於可用手將衝壓製品與料帶剝離。此種製品一樣要做電鍍等後製程處理,故需將衝壓製品連結於料帶上,組裝時僅需以手將衝壓製品剝離料帶或使用其他治具、簡易模具等…與塑料件組立後剝離,即是半成品。一般類似彈片類、USB連接器、連接器外殼等就是使用此種做法。

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二.連續模料帶各部分功能:

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1.定位孔:

a.定位孔之功能:定位孔主要功能在於校正送料距離的準確性,定位孔普遍設定為圓孔。定位孔一般設置在料帶上,如在衝壓製品上有可利用的圓孔作為定位孔時,亦可利用衝壓製品上的孔作為定位孔。連續模不能僅靠著送料機的送料精度做生產,一般送料機送料距離會有誤差,且快速多次衝壓後,更會有累積誤差產生,因此可利用定位孔與送料機接口設備,在每次送料的時都進行送料距離誤差校正,避免送料累積誤差產生,達到精確送料目的。

b.定位孔設定:定位孔一般以設定以圓孔為主,定位孔孔徑0.5mm的倍數 (∮1.0、∮1.5、∮2.0、∮2.5、∮3.0、∮4.0、∮5.0…)。因應後製成需求,亦可設置輔助定位孔。

2.料帶:

a.料帶功能:提供衝壓製品在模具內送料之骨架,亦類似機械手臂。料帶需帶著衝壓製品至模具各個工程站進行衝壓,因此,料帶本身須具備一定的強度

b.料帶設定:一般狀況下料帶寬度≧3.0mm。

3.料帶與成品連接橋:料帶與成品鏈接區域大小與方式,需依據衝壓製品特徵為考慮,在允許的範圍下,一般設計時儘可能將連接區域加大,以增加料帶與成品連結強度與穩定性。

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4.廢料區:料帶鏈接成品之外的區域稱為廢料區,此部分需一次或分多次將 廢料區域衝剪,僅留下成品區域作其他衝壓加工。一般而言,廢料並不一定要一次衝剪完畢,衝剪設計時需考慮整體料帶之強度,較薄弱之料帶結構時,會留一些廢料連結成品來輔助增加料帶強度,到衝壓快完成前,再將廢料切除。

a.一次切除:

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b.分次切除:

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c.預留廢料,增加料帶強度:

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三.連續模衝壓製品系料設計原則:

不同的衝壓製品特徵,所使用的料帶系料的方式,衝壓的方向等...,料帶系料位置需依據產品特徵而定,料帶系料位置一般會設定在平面上,

1.系料位置一般設定在平面上,儘可能不設置在彎曲面上。

2.系料位置可設置單點或多點系料。

3.系料位置儘可能不設置在功能區。

4.成品系料方式儘可能使用錐形設計方式以補強系料強度。

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連續模料帶形式


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一.連續模料帶功能:

連續模是將完成產品所需的衝壓工序(站),排列在同一套模具內進行衝制。連續模所使用的材料為卷料,以送料機將材料等距離的送至模具內各單獨的工程站進行衝壓加工,到最後工程站完成製品。在連續模內會將材料分次加工:衝切、分離、折彎…等,而鏈接各工程站半成品的餘料,稱之為料帶。一般把在模具內帶料區域與鏈接各工程站半成品至完成製品部分統稱為料帶,有經驗的模具設計人員,觀察一條料帶即可知道此套模具設計方式。

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二.連續模料帶組成:

料帶是由一定位孔與一安全寬度的材料所組成,定位孔主要功能為讓材料可以等距離的送到每個工程站進行衝壓加工,確保衝壓加工精度,而邊緣寬度的餘料主要作為鏈接與傳送各工程站之半成品,將各個半成品連結並傳送至下一個工程站進行衝壓加工。

1.定位孔∮徑:定位孔的∮徑是依據送料距離(pitch)與料帶寬度而定,一般會設計∮1.5mm以上,大部分是以0.5mm為基數作為定位孔選擇方式(例:∮2.0mm、∮2.5mm、∮3.0mm…等),但是現今衝壓零件越來越小,送料pitch亦越作越小,現有定位孔已經設定到∮0.7mm,

2.料帶寬度設定:料帶寬度主要在於可以穩定連結與傳送各半成品至衝壓工程站。一般常見料帶寬度設定≧3.0mm,亦可依據實際需求設計之。

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三.連續模料帶帶料方式:

1.單側帶料式:

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2.雙側帶料式:

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3.雙料帶式:

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4.雙獨立料帶式:

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5.中間帶料式:

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四.各種連續模帶料形式運用:

1.單側帶料式:廣泛運用在連接器端子、較小之衝壓零件。

2.雙側帶料式:主要適用於特徵較為複雜、折彎高度較高、材料寬度較寬、容易在料帶傳送過程中變形的、較大型之衝壓件等,無法靠單側料帶傳送者,可選擇雙側帶料式。

3.雙料帶式:雙料帶式主要是雙側料帶式演變而來,目的也是為了省料設計,當使用雙側料帶帶料時,需有二側料帶進行帶料,如在加上一條並排料帶,則可節省一條料帶之材料。此設計亦可製作不同的衝壓製品,唯此衝壓製品需是同時有相同需求數量的。排列相同衝壓製品時則不在此限。

4.雙獨立料帶式:雙獨立料帶一般是為了省料設計,將二個衝壓製品對插排列,以達到節省材料的目的。亦可將二種不同的衝壓製品各排列一側同時進行衝壓,如運用在衝壓不同的製品時,此衝壓製品需是同時有相同需求數量的。排列相同衝壓製品時則不在此限。

5.中間帶料式:,主要適用於尺寸要求較低、衝壓精度較低之產品,使用此種設計方式一般可提高材料利用率,但相對的衝壓精度、衝壓速度較差,一般較不建議使用此種模式設計。


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