精密剪斷加工製品斷面垂直度之改善研究

Abstract

精密剪斷是一種不須修邊、銑削等二次加工，即可獲得平滑斷面的金屬成形方法，其光滑的剪斷面、較佳的製品平坦度等特性，相較於傳統剪斷製品不但產品精度高，加工成本亦相對的可以降低。雖然精密剪斷製品的加工品質優良，但因材料回彈、模具間隙、模具圓角等因素造成的斷面垂直度不良之缺陷並無法完全消除，對於講求製品尺寸及形狀精度之微細零件而言，如何提高製品斷面之垂直度及平坦度仍有待解決。本計劃繼前兩期（國科會計畫NSC 91-2212-E-009-027、NSC 92-2212-E-009-028）之研究成果，以模擬和實驗的手法探討精密剪斷時產品斷面之直角度與平坦度與加工條件因素之關係，期能闡明斷面垂直度與各加工參數相互作用以提昇精密剪斷製品之品質及良率，減少二次加工之必要，降低工件之製造成本，並促進模具設計之水平。 本研究擬以有限元素法為分析理論基礎，搭配DEFORM 2D軟體，模擬被加工材料在不同的模具間隙、沖頭、下模圓角﹔上、下壓料板荷重﹔料片厚度等不同條件組合下之沖壓後形狀變化及壓力分佈，深入分析斷面直角度、平坦度與上述加工條件之關係。另一方面，利用本計劃補助進行中之實驗設備、模具，配合不同之材料厚度、模具圓角及壓料板荷重等條件組合，系統性的檢視剪斷製品之斷面垂直度與平坦度和上述條件之關係，以驗証模擬之結果並作修正，提供模具設計與精密剪斷加工設計工程人員之參考，提高精密零件製造之水平。