圆筒件深引伸模具技术

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1、圆筒件深引伸模具技术 发布日期：2010-6-17[收藏评论没有找到想要的知识] 深引伸加工(deepdrawing)是板材冲压成形加工(sheetmetalforming)之重要制程之一。在工业产品上使用比重最大者为圆筒形电池外壳，如笔记型计算机充电电池，家用的二次电池等。深引伸模具是生产此类零件之必要工具。深引伸模具依其技术性质可分为三个阶段：à模具设计分析，á模具加工制造，及?模具组立与试模。本文将就其关键技术-引伸件材料、引伸模具材料、模具设计、加工量测、试模、模具构造、高速传送冲床及国内技术瓶颈等做一些叙述。关键词﹕深引伸一、前言一般圆筒引伸件，若其长度与直径的比大于1

2、.5，则属于深引伸件，其引伸产品的长度与直径的比愈大，则所需的模具困难度就愈高。影响引伸的因素甚多，本文将就其关键技术-引伸件材料、引伸模具材料、模具设计、加工量测、试模、模具构造、高速传送冲床及国内技术瓶颈等做一些叙述。二、圆筒件深引深模具关键技术本文将就其关键技术--引伸件材料、引伸模具材料、模具设计、加工量测、试模、模具构造、高速传送冲床及国内技术瓶颈等叙述如下：。引伸件材料引伸件制品所使用的材料应具有良好的伸长率与成形性，目前最常用者有SPCD钢板、SPCE或SPCEN钢板、铝及铝合金板、不锈钢板(SUS304、SUS316或316L、SUS430等)。视制品表面之要求而

3、定，一般是先引伸加工后再进行电镀等表面处理工程，然而为因应环保之要求，目前已有成功上市镀镍SPCE钢板，并有多家正积极开发此类材料。采用镀镍SPCE钢板冲制引伸制品(目前主要用于电池类框体件)可省略后面的电镀工程，减少环境污染之问题。引伸模具材料引伸模具各组件之材料选用将随冲制产品之材质类别、尺寸精度及质量等级、生产数量(模具寿命)等要求而有不同的基准。兹将引伸模具各组件之较常使用的材料种类列示如【表1】。表1引伸模具组件常用材料模具组件名称常用模具材料类别引伸冲头SKD11、SKH9、粉末烧结高速钢、碳化钨硬材料、陶瓷烧结材料引伸母模SKD11、SKH9、粉末烧结高速钢、碳化钨

4、硬材料、陶瓷烧结材料压料块SKD11、SKH9顶出件SKD11、SKH9模板类合金工具钢(SK、SKS)模座类中碳钢、不锈钢、结构钢等(三)模具设计长度直径比(圆筒形引伸件之设计指标)小于等于2，其引伸模具构造以采用单工程模具或连续工程模具为主。超过上述数据之引深模具构造宜采用传送工程模具。成形难度比(K)之定义为：K＝H˙H/Rc˙Ws(H表引伸制品高度，Rc表引伸制品角部半径，Ws表引伸制品短边长度)。目前设计上仍偏重于个人经验，CAD系统主要应用于模具图面之绘制，实用性专用的引伸模具CAD设计软件则尚未商品化。为因应模具开发时之缩短以及弥补设计人才之不易培养，使用CAD设计

5、软件将是未来之必要工具。深引伸模具设计阶段采用有限元素法进行引伸制程CAE分析，尚处起步阶段。目前引伸模具制作先进厂家对于此项技术已非常重视。CAE分析技术为设计方筒形引伸件、锥筒形引伸件、不规则形状引伸件等引伸模具之重要工具，国内厂家宜积极评估导入之。(四)加工与量测方面引伸模具之制造水平，在加工精度上大体已达到相当高的层次，模具组件之加工精度可达0.002mm等级。引伸冲头及引伸母模R角形状及表面粗度(滑顺度)之达成必须采用抛光加工，此工作仍依赖个人经验与技巧，目前无法完全以机械取代。此外，R部形状及表面粗度之量测及验证必须使用表面粗度量测仪及形状量测仪等。(五)试模引伸模具

6、试模技术是很深奥的领域，此方面之担当人员必须具有丰富的经验与技巧方能胜任。目前具有此种能力之人才日渐稀少，而且不易培养。应用CAE仿真分技术可使设计质量达到最适化，进而减少对资深人员之依赖，并缩短试模次数及时间。(六)模具构造要点à料胚尽量做成真圆，引伸之际，料胚必须在完全被正确导料状况下进行引伸。á在加工成形引伸模及冲头R时，重要的是必须很细心的注意，使其成同心圆形状。即使是加工机械，也必须使用能加工出同心构造的机械。?引伸间隙必须设定成能对板厚造成稍施引缩加工(ironing)般的效果。母模R的形状也必须注意。?以高速进行冲压加工时，就会直接面对工件及模具发热问题。使用传递冲

7、床做深引伸加工、引缩加工(ironing)时，热的产生特别激烈。以单3电池的深引伸加工为例，如果以150spm运转5分钟左右，工件及模具的温度会上升至100℃以上，不能以手来触模。通常为了冷却，采用对模具施加多量水溶性加工油的方式，但必须防止其飞散及采取喷雾对策。若能使用油性引伸油，利用独特的模具及模座的冷却系统，可以用200spm以上的速度加工单3电池的壳。(七)高速引伸用传送冲床专用机目前市场上使用最多的电池为单3及单4电池，此种电池壳若以深引伸的方式生产，许多是使用泛用机生