[发明专利]具表面微结构的弯形模具及其弯形冲头

说明书

技术领域

本发明涉及一种具表面微结构的弯形模具及其弯形冲头，特别是有关于一种应用弯形冲头工作部表面上、母模成形模面上设置微结构的弯形模具及其弯形冲头。

背景技术

近十年来由于电子产业发展迅速，连带使得电子消费型产品如手机、笔记本电脑等商品销售量大增。而这些商品近年来发展趋势倾向于体积小、重量轻、强度佳、易散热，使其构成的零组件亦需金属化与精微化，使用半导体或非传统制程进行零组件生产有设备费用高、制程应用的材料有所限制、产品深宽比小、对于三维形状的组件产生不易等缺点。

金属塑性加工对于传统制造业的量产金属零件而言乃一重要关键技术，其有着生产效率高、节省材料、精度高、近净形生产(Near Net Shape)、成品拥有优良的机械性质、材料应用不受限制、简化零件设计的以上优点，且符合目前绿色工业的环保概念需求，使得金属成形于微组件制作应用受到越来越多的注目，并称之为微金属成形。

在金属塑性加工中的弯形（Bending）加工指金属板材受弯形工具加工后，使其弯曲塑性变形成所需要的形状与角度，当外力去除后仍保持弯曲的永久变形。如图1A～图1C所示，其为目前常见的V形弯曲型式的弯形模具及其冲压过程示意图。该弯形模具10先将胚料11（如金属板）放置于一包含成形模面121的母模12上，再以弯形冲头13朝向母模12进行往复运动行程冲压该胚料11，以使该胚料11受压弯曲后，其底面受成形模面121形状塑形、顶面受弯形冲头13形状塑形成所需的V形形状的成品或半成品。

另外，如图2A～图2C所示，其为目前常见的L形弯曲型式的弯形模具及其冲压过程示意图。该弯形模具10’先将胚料11’放置于一包含成形模面121’的母模12’上，并以一压料板14定位并压制固持之后，再以弯形冲头13’朝向母模12’进行往复运动行程冲压该胚料11’，以使该胚料11’受压弯曲后，其底面受成形模面121’形状塑形、顶面受弯形冲头13’一侧的形状塑形成所需的L形形状的成品或半成品。

再如图3A～图3C所示，其为目前常见的U形弯曲型式的弯形模具及其冲压过程示意图。该弯形模具10”先将胚料11”放置于一包含成形模面121”的母模12”上，再以弯形冲头13”朝向母模12”进行往复运动行程冲压该胚料11”，以使该胚料11”受压弯曲后，其侧面受成形模面121”形状塑形、底面受一顶出机构（图中未示）的胚料顶出板15形状塑形、顶面受弯形冲头13”形状塑形成所需的U形形状的成品或半成品。

上述的弯形模具10、10’、10”在弯形冲压加工胚料后，在不使胚料11、11’、11”弯形角发生裂痕的前提下，当胚料11、11’、11”脱离弯形模具10、10’、10”之后，会产生难以避免的弯形反弹（Spring back）的变异现象，因而导致该成品尺寸改变而无法符合标准，因此常需要再经过二次整形及加工等工法使其弯形角度准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具表面微结构的弯形模具及其弯形冲头，其通过在弯形模具母模及其对应的冲头上设置表面微结构，可以降低金属板胚料在冲压弯形后的反弹量大小。

为了达到上述目的，本发明提供一种具表面微结构的弯形模具，适用于冲压加工以弯曲成形一胚料，其中该弯形模具包含：

一下模，设置于一模座上，该下模包括一母模，该母模包含有一成形模面；

一上模，包含一弯形冲头，该弯形冲头以一往复运动行程冲压置放在该母模上的胚料，该弯形冲头包含一冲压时接触胚料的工作部；以及

一料件安置件，设置于该上模与该下模之间，用以定位或压制设置于该母模上的胚料；

其中，该成形模面的表面上及/或该工作部的表面上设置有多个微结构。

该些微结构为多个沟槽或多个凹坑或组合多个沟槽及多个凹坑的样式。

该成形模面至少具有一壁面转折处，该些多个微结构设置于该壁面转折处及/或其邻近的壁面区域上。

该工作部的表面至少具有一转折部，该些多个微结构设置于该转折部及/或其邻近的表面区域上。

该壁面转折处的相邻两壁面间呈一夹角、具有一圆角、具有一凹角或具有一斜角。

该些微结构为间隔排列。

该些沟槽型微结构呈互相交错或互相平行排列。

该些凹坑型微结构的表面形状为圆形、椭圆形、方形或不规则形状。

该些微结构的截面形状为方型、V型或弧形。

一种具表面微结构的弯形冲头，其中包含一接触胚料的工作部，该工作部周围表面包含有多个微结构。