沖壓知識
何謂金屬沖壓?
金屬沖壓是指將板形金屬材料經過特定工具的加工製作工序,實際上是藉由外力經由各種複雜的過程所組合而成,例如: 經由沖壓、下料、彎曲、穿孔的過程轉換,將板材塑造成某種特定的形狀,而其製成品則廣泛被稱為沖壓件。 金屬沖壓主要想達成三個目標: :
- 大量生產
- 品質的穩定性、耐用度、一致性
- 低成本
沖壓的基礎:
沖壓就是把材料放入沖壓機當中,在沖壓機中間置有模具,該模具的設計是依照金屬成品所需要的形狀去設計,透過下料、沖孔、彎曲、壓印、翻邊、壓花、裁切等等模具的設計完成製成品。 在模具設計之初,專業的工程設計人員透過CAD/CAM去設計模具,這些設計必須事先對於材料本身特質有一定程度的了解,再依照成品的形狀著手設計,這些設計必須力求精準,保留適度的間隙以確保模具上的每個沖頭與彎頭能夠正常的運作,每付模具都是由數十個或數百個零件所組成,模具設計必須具備專業的技術與經驗,是一件耗時且複雜的工作。 一旦模具設計完成,透過各種加工機器的加工,將金屬進行切削、研磨、鑽孔、埋入沖頭等工序,以完成模具製作,模具在機台中進行試模,經過多次修正以確保樣品無誤後,才進入大量生產。
金屬沖壓的類型:
沖壓製造主要分為連續沖模、單工程模。 連續式沖壓是指一個機台具有多道工序,每個工位都有獨立的功能。材料在機台當中展開並自動進行壓製,機台本身做出上、下動作,模具往上時將料帶自動往前推進一步,模具每往下沖一次就增加一些站點的工作,料帶在沖壓機中一步、一步逐步往前推進,一邊進行不同的沖孔、彎曲、切割等動作,逐步將成品完成。而機台的大、小台通常與噸數有正向關係,原則上機台越大,噸數約大,可製作的板材厚度也就越厚,至於成型出來的產品形狀,則與模具設計能力有直接關係。連續模的效率高、速度快,模具設計的複雜度較高,自然成本也較高,但是如果產品的數量夠大,在量產之下,因為效率的提升,實際的生產成本反而可能因此降低,一般而言數量大的精密金屬沖壓件都是採連續沖壓的方式製造。 單工程模是指一台沖床只完成一道工序,例如: 折彎、壓花或是沖孔之動作的其中一個。如果製成品的形狀簡單,但是材料厚度較厚,數量又小,就極為可能使用單工程模的方式來製作。工程模的模具構造簡單、製作容易,成本較為低廉,但是生產效率低是其最大缺點。 原則上,採取怎樣的製作方式取決以下幾個重點: :
- 產品的形狀難易度
- 材料的厚度
- 材質
- 年度需求量
- 公差要求
考量這些關鍵因素之後再決定用什麼方式進行製作,以達到最高的經濟效益為最終目的。 沖壓件用於汽車、家用電器、電子、儀器儀表、機械、鐵道、通信、化工、輕工業、紡織以及航空航天等產業,適用領域非常廣泛。