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连续模设计参考资料


連續模料帶形式、功能與繫料設計原則
連續模料帶設計主要是將沖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沖壓,將沖壓製品連結在料帶上有許多種方式,連結方式也 需要依據沖壓製品特徵與沖壓方向來決定。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。 一.連續模沖壓製品沖

壓形式設計: 1.沖壓製品脫離料帶,直接掉落式:在沖壓模具末端將成品直接沖落下,沖 壓製品與料帶是分離的。此種沖壓製品直接沖落後,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、硬碟零組 件等都是此種做法。

2.沖壓製品仍繫於料帶上:沖壓製品連結著料帶一起離開模具,沖壓製品與 料帶是連結在一起的,沖壓模具後方有收料機將料帶連結的沖壓製品用治 具收起。此種沖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。

3.沖壓製品繫於料帶上,但是可用手直接剝落:沖壓製品連結著料帶一起離 開模具,沖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沖 壓製品與料帶剝離。此種製品一樣要做電鍍等後製程處理,故需將沖壓製 品連結於料帶上,組裝時僅需以手將沖壓製品剝離料帶或使用其他治具、 簡易模具等…與塑膠件組立後剝離,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。

二.連續模料帶各部分功能:

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,如在沖壓製品上有可利用的

圓孔作為定位孔時,亦可利用沖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 速多次沖壓後,更會有累積誤差產生,因此可利用定位孔與送料機周邊 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:提供沖壓製品在模具內送料之骨架,亦類似機械手臂。料帶 需帶著沖壓製品至模具各個工程站進行沖壓,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:料帶與成品連結區域大小與方式,需依據沖壓製品特 徵為考量,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。

4.廢料區:料帶連結成品之外的區域稱為廢料區,此部分需一次或分多次將 廢料區域沖剪,僅留下成品區域作其他沖壓加工。一般而言,廢料並不一 定要一次沖剪完畢,沖剪設計時需考量整體料帶之強度,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,到沖壓快完成前,再 將廢料切除。 a.一次切除:

b.分次切除:

c.預留廢料,增加料帶強度: 三.連續模沖壓製品繫料設計原則:不同的沖壓製品特徵,所使用的料帶繫料的 方式,沖壓的方向等...,料帶繫料位置需依據產品特徵而定,料帶繫料位置 一般會設定在平面上, 1.繫料位置一般設定在平面上,儘可能不設置在彎曲面上。 2.繫料位置可設置單點或多點繫料。 3.繫料位置儘可能不設置在功能區。 4.成品繫料方式儘可能使用錐形設計方式以補強繫料強度。

連續模常用導料結構設計
一.導料機構功能:連續模所使用的是捲料,捲料規格是依據材料寬度作裁剪, 捲料如果送入模具內的狀態是歪斜的,那會影響送料的順暢性。如何將捲料 可以平行的送入模具內各工程站進行沖壓?導料機構設計就是提供材料進入 模具內的軌道,讓材料可以依據導料板所設定的軌道前進至各個工程站進行 沖壓。 二.導料機構的選用原則:選用導料機構時,需先考量沖壓製品特徵、沖壓材料 材質、厚度、沖壓使用模具結構、料帶頂出高度設定、送料過程穩定性…等 因素,選擇適當的導料機構。另外亦須將沖床周邊設備列入考慮。 三.常用的導料設計種類與功能:連續模導料結構設計依據不同產品特徵與需 求,有不同的設計方式,現將常用的導料結構分述如下: 1.導料板:導料板側視圖如附圖所示;導料板是屬於固定式的結構,一般會 搭配頂出銷或頂出塊作設計。利用導料板側面部分作水平方向導引,上方 凸出部分與頂出銷之間的空間作為垂直方向的定位,凸出部分結構亦有強 制脫料功能。使用導料板結構設計時,一般會將導料板固定在下模板上, 脫料板依據導料板的形狀作逃孔讓位設計,當脫料板逃孔讓位深度過大 時,會影響模板強度,如一定要使用導料板設計時,需更改脫料板厚度設 計,以增加脫料板強度,故一般需要較高頂出高度的沖壓製品,不適合使 用導料板方式設計。

2.浮昇兩用銷:浮昇兩用銷側視圖如附圖所示;浮昇兩用銷是利用浮昇銷構 造,在浮昇銷的上緣製作一料溝,作為材料的軌道,此溝槽亦有強制脫料 之功能。浮昇兩用銷是沖壓五金的標準零件,一般設定有標準規格尺寸, 依據五金零件型號目錄設定使用。

3.方形導料銷:方形導料銷側視圖如附圖所示;方形導料銷功能與浮昇兩用 銷相同,只是方形導料銷比浮昇兩用銷增加一引導銷孔,此設計亦有強制 脫料之功能。方形導料銷是利用研磨 C 角作為深度固定調整方式,亦可使 用吊耳式作為頂出高度調整方式。方形導料銷不僅可做單一引導銷孔,也 可以做多個引導銷孔在方形導料銷上。

4.外部輔助導料裝置:此種機構常運用在模具外部,當模具前導料長度不足 或模具前緣距離送料機過長時,一般會增加外部輔助導料機構,以確保送 料機在送料過程中的準確性。外部輔助導料裝置一般為固定式的,送料平 面與下模面等高(或略低),輔助導料機構會鎖附在模板或模座上。 5.其他…:在沖壓製品連結料帶一起離開模具時,後方會有收取沖壓製品之 設備,因為沖壓完成製品不是像材料只有平面,而是會有複雜的形狀,因 此,在設計連續料帶時,會在模具末端一般也會設置導料機構,此部分是 保護沖壓完成之製品可以依據所設定之軌道,順利離開模具。 四.各種導料機構適用設計範圍: 種類 \ 適用範圍 適用範圍 沖壓材料厚度 T<0.5mm 導料板 頂出高度 H<5.0mm 沖壓材料寬度 W<50mm

小型沖壓製品 沖壓速度較高

沖壓材料厚度 T>0.3mm 頂出高度 H:不拘 沖壓材料寬度 W:不拘 浮昇兩用銷 沖壓製品形狀:不拘 沖壓速度較低

沖壓材料厚度 T>0.2mm 頂出高度 H:不拘 沖壓材料寬度 W:不拘 浮昇導料塊 沖壓製品形狀:不拘 沖壓速度:均可

五.導料機構相關設定 1.導料機構與材料間隙設定:

無切邊狀況下:設定為單邊+0.05mm 有切邊狀況下:設定為單邊+0.02mm 2.導料板規格設定: a.導料板寬度(L) ≧ 15m m。 b.導料板長度(W) ≦ 150m m。 c.導料板高度(H) ≦ 8.0m m。 d.導料板壓板安全強度(S) ≧ 1.0m m。 e.導料板固定銷規格:∮4.0mm。 f.導料板鎖附螺絲:M4。 g.導料板與浮昇銷之間送料空間(A) ≧ 2.0T~2.5T。導料板與浮昇銷之間 的空間為送料空間,因此頂出銷的頂出高度需與導料板形狀做配合,且 頂出銷需平衡配置。

3.浮昇兩用銷規格設定: a.浮昇兩用銷相關規格:參考沖壓五金標準零件規格。 b.浮昇兩用銷∮徑:依據沖壓製品材料厚度與特徵形狀制定。一般設定材料 厚度≦1.0mm 時,使用∮10 以下浮昇兩用銷。

c.頂出高度:依據沖壓製品特徵制定。 d.導料空間(A):材料厚度 1.2mm 以下,A ≧ 2.0T~2.5T。 材料厚度 1.2mm 以上,A ≧ 1.5T~2.0T。 e.設置數量:依據送料 pitch,每 pitch 設置 1pcs。 f.設置位置:儘可能靠近引導銷位置。

4.方形導料塊規格設定: a.方形導料塊寬度(W):8.0mm~10.0mm。 b.方形導料塊長度(L):依據需求設定之。一般可設計單 pitch 或多 pitch 形 式。 c.頂出高度:依據沖壓製品特徵制定。 d.導料空間(A):材料厚度 1.2mm 以下,A≧2.0T。 材料厚度 1.2mm 以上,A≧1.5T。 e.導料壓板厚度(B):材料厚度 0.6mm 以下,B≧2.0mm。 材料厚度 1.2mm 以下,B≧3.0mm 。 材料厚度 1.2mm 以上,B≧4.0mm。

f.設置數量:依據送料 pitch,每 pitch 設置 1pcs。

六.常用導料結構設計: 1.導料板:

2.導料板+側推滑塊設計:

3.浮昇兩用銷:

4.方形導料銷:

5.其他:依據沖壓製品特徵與需求,亦可設計導料板+浮昇兩用銷、導料板 +方形導料銷等…組合設計。 七.進入模具內沖剪前之導料距離:材料裁剪會有誤差值,一般設定導料機構與 材料之間隙是設定在材料寬度公差值之上限,所以材料在進入導料機構時, 並不是平行進入,因此,需有一定的長度導料設計,讓材料可以導正,另外 配合切邊功能,增加材料寬度的準確性,確保材料在導料機構內可以平順進 行沖壓。此設計是確保材料進入模具內之平行度。 1.導料板之沖剪前導料距離 ≧ 50m m。 2.浮昇兩用銷與導料浮昇銷之沖剪前導料距離:浮昇兩用銷與導料浮昇銷設 定方式與導料板不同,浮昇兩用銷與導料銷一般設定方式是在沖剪前設置 2pcs,且 2pcs 間隔需≧ 30m m。

連續模料帶形式
一.連續模料帶功能:連續模是將完成產品所需的沖壓工序(站),排列在同一套模 具內進行沖製。連續模所使用的材料為捲料,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沖壓加工,到最後工程站完成製品。在連續模內 會將材料分次加工:沖切、分離、折彎…等,而連結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連結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。 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沖壓加工,確保沖壓加工 精度,而邊緣寬度的餘料主要作為連結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沖壓加工。 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),但是現今沖壓零件越來越小,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沖壓工 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。

三.連續模料帶帶料方式: 1.單側帶料式:

2.雙側帶料式:

3.雙料帶式:

4.雙獨立料帶式:

5.中間帶料式:

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、較小之沖壓零件。 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、較大型之沖壓件等,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沖壓製品,唯此沖壓製

品需是同時有相同需求數量的。排列相同沖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,將二個沖壓製品對插排 列,以達到節省材料的目的。亦可將二種不同的沖壓製品各排列一側同時 進行沖壓,如運用在沖壓不同的製品時,此沖壓製品需是同時有相同需求 數量的。排列相同沖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、沖壓精度較低之產品,使用此 種設計方式一般可提高材料利用率,但相對的沖壓精度、沖壓速度較差, 一般較不建議使用此種模式設計。

引導銷種類、功能、設計與運用
一.引導銷功能:引導銷是讓料帶可以等距離傳送方式之一。在連續模沖壓加工 中,如何以等距離傳送各半成品至各沖壓工程站沖壓,為連續模沖壓最重要 的課題。如光靠外部送料機,會有其他因素影響,無法達到精確等距離送料 目標,因此需靠其他的方式來輔助送料距離精度。引導銷可以讓料帶達到等 距離傳送目的,並可以在送料距離有些微差距時,引導銷前端錐度可以將材

料誤送位置導正(導正量約只有引導銷∮徑的三分之一,超過此誤差範圍,引 導銷無法導正),確保送料距離精度。 二.引導銷種類: 1.穿透式引導銷:穿透式引導銷主要利用引導銷∮徑作為定位依據。由於引導 銷需穿過定位孔,故引導銷∮徑需比定位孔∮徑小,引導銷∮徑與定位孔∮徑 之間的差距值就成了送料誤差值。

2.錐度導正式引導銷:錐度式引導銷主要是利用圓孔特徵與圓錐式的引導銷 錐度作為定位。理論上來說圓錐式的導引會比使用∮徑導引來的精確,但是 使用此方式設計時,需考量加工能力、加工精度…等因素,避免加工誤差, 造成模具相關問題產生。簡單的說:當發生送料距離有些微差異,造成沖 壓製品尺寸偏差時,錐度導引式幾乎以肉眼無法看出送料距離差異問題。

三.引導銷固定方式:一般可以簡單區分成固定式與活動式二種,二種設計定位 的精確性差異不大,主要差異在送料誤送時,固定式的設計會破壞整體料帶, 而活動式的較不會。現將幾種常用方式分述如下: 1.脫料板固定式:直接將引導銷固定在脫料板上,此方式加工成本較低,零 件成本較低,為目前引導銷普遍設計方式。

2.上夾板固定式:將引導銷固定在上夾板上,此方式的優點是可透過調整等

高套筒的長度,達到引導銷直線部分凸出量的方式。一般在沖壓過程中, 如定位孔沖磨損導致孔徑縮小,往往會導致引導銷與定位孔干涉,導致送 料不平順,上夾板固定式避免類似問題產生。唯此方式加工成本較高、零 件成本亦較高,目前較少使用此種設計。目前脫料板固定式亦可藉由脫料 板加工、引導銷凸出量與其他的方式克服此問題。

3.脫料板活動式:此方式一般運用方式有二種,一種是穿透式引導銷,一種 是錐度引導銷; a.如使用在穿透式引導銷時,在沖壓較厚之材料時,即使送料位置偏移,引 導銷可能因材料較厚,造成引導銷後退,無法穿過料帶達到定位功能,故 建議使用活動式引導銷的設計時,在定位孔沖製後的第一、二站使用固定 式的引導銷,避免因彈簧疲乏或其他因素,導致定位 pitch 誤差。 b.如使用在錐度引導銷時,則不受此限制。

4.上夾板活動式:引導銷一樣固定在上夾板上,設計方式與固定式相同,僅 在引導銷後方模板鑽穿孔並攻牙,並設置彈簧與止付螺絲,讓引導銷遇到 障礙時可以後退,保護引導銷。

四.引導銷規格設定原則: 1.穿透式引導銷: a.引導銷∮徑(∮dc ) = 定位孔∮徑 - 0.03mm。 b.引導銷凸出量 ( Lc ):引導銷直線部分凸出脫料板 0.8T~1.0T。

2.錐度導正式引導銷: a.引導銷∮徑(∮da ) = 定位孔∮徑 + 0.6mm 以上。 b.引導銷錐度斜率 ( V ° ):60 °。 c.引導銷凸出量 ( La ):引導銷直線部分與脫料板平或凸出 0.5T。

五.引導銷設計原則:引導銷一般設置在沖定位孔的後工程站,且中間不做任何 空站設置,也就是在沖完定位孔之後必須有引導銷作定位。引導銷為整套模 具傳送沖壓的依據,故在定位孔沖製後,需馬上以引導銷作定位,以供下一 個定位孔沖製。在模具設計的過程中,有許多因素會干擾引導銷孔設置,故 有些設計無法在每個需設置引導銷孔的地方均作設計,一般定位孔沖製之

後,需連續設置二個引導銷(中間不可有空站),以確保料帶的平行度,且在 重要沖壓、成形部分,必須設置引導銷孔,避免因料帶位移造成沖壓精度偏 差。


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