沖壓快速打樣系統之精密沖壓件應用

前言

現今產品的生命週期越來越短，以至於設計、製造、銷售的時間也相應的減少。為了滿足多樣性的設計要求，並消除設計階段中的不確定性。產品設計師經常需要對產品進行原型測試，並驗證其功能。否則會導致巨額的投資損失。對工廠來說，快速、少量、多樣，尤其是精密沖壓，很難以傳統的工藝流程來達到的。傳統的工藝中，精密沖壓件通常是由模具和沖壓機製造[1,2,3]。

由於傳統方法中的模具需進行多次需要設計與製作，所以精密沖壓的試作往往會花費大量的時間與金錢。對於一些較大尺寸的沖壓件，可藉由所謂的CNC轉塔沖床來製作，而不需再設計與製作新的模具[4,5,6]。但是一般CNC轉塔沖床的加工品質不夠精密，所以只適用於製作外殼件、家庭五金…等。因此為減少精密沖壓件試機與試模的時間與花費，本文提出了精密沖壓快速打樣系統以快速的沖製薄板金來生產各式各樣的產品。

基於上述之產業需求，因此開發此小型化、高精度、彈性化的沖壓快速打樣系統。此系統除了具有沖壓模組外，另外搭配 CNC 控制的移載平台以移動材料；如此可透過排列組合簡易的小型沖壓特徵（如沖孔、切線等），在材料上沖壓出各式各樣的零件輪廓與形狀。藉由此沖壓系統之開發與應用，除了可提供廠商快速、少量多樣、低價格的試作外；另外對於後續測試有問題或產品需變更，可節省傳統試作的模具修改成本與測試時間。

然而更換至沖壓模組之上、下模具若無對心將導致沖壓品質不良，且組裝於上、下模具中之沖頭及下模入子磨損快速，嚴重甚至導致沖頭斷裂，將無法繼續生產。除模具對心外，尚須考慮夾持模具之重複精度，因可更換之模具有多組，不同組模具替換後所沖壓之位置點須相同，因此須考量夾持方式，使不同模具更換後皆可對相同位置點進行沖壓。

沖壓快速打樣系統與高精度夾持機構及其應用

為解決傳統沖壓件試作階段開立模具耗費成本及時間，金屬中心研發沖壓快速打樣系統，提供精密沖壓零件之快速試作，降低開發試作階段之時間及成本。並因應高精度系統之要求而開發高精度之夾持機構，並以此系統進行精度沖壓件之打樣試作。