這篇設計論文發表了高端高腳次IC模具的凹模斜度設計方案和方法，對IC行業高端模具來說，新的設計方案不斷涌現，IC模具凹模斜度即使采取單一斜度設計，無論是對生產加工還是沖壓生產基本上都構不成困難。論文主要介紹幾種凹模斜度的設計方案及對應精密線切割加工方法，為同行提供參考。

　　關鍵詞：設計論文發表,IC模具,設計方案

　　引言

　　對于IC模具而言，尤其是高端高腳次IC模具，占整套模具所有凹模型腔50%的內腳多為異型設計，但是另外50%型腔的凹模外腳及圓孔類，型腔表現形式雖然簡單，如果按照內腳型腔同樣單一斜度設計，很容易在沖壓生產過程中產生揚屑、塞屑現象，從而導致生產效率、品質良率降低，模具使用壽命縮短，甚至對產品市場占有造成一定的影響[2-3]。尤其是隨著社會智能化的深入，高端IC產品在其中扮演著越來越重要的角色。歸根結底未來IC的發展決定于IC模具的制作。

　　1單斜度，線割型腔背面加沉坑

　　如圖1，首先在凹模零件的背面加工適當深度的沉坑，然后精密線切割部分只加工12分斜度。此種方法從設計端到加工端都較為簡單，但所存問題點是型腔越小就越容易產生塞屑現象，凹模使用壽命有一定的限制(因為斜度大，當研磨一定量時就容易產生產品毛邊)，同時線割型腔背面深度又不能過深，以影響到凹模的承載力狀況。

　　2雙斜度，線割型腔背面加沉坑

　　如圖2，凹模壽命部分采用3分斜度，而卸料部分采用12分斜度。此種設計方式是在單一斜度基礎上針對線割小型腔塞屑的一種改善，此時工件型腔背面沉坑可以考慮變淺甚至根據產品料帶的厚度尺寸取消。但此種方法對線切割的加工難度有所提升：是先加工上面刃口壽命部分的斜度尺寸，還是先加工卸料部分的斜度尺寸就很有必要注意，因為一旦加工時設定錯誤就會造成凹模刃口尺寸及刃口壽命的偏差，甚至可能會導致零件的報廢。因此此種方法的線切割加工工藝安排非常關鍵[5]。

　　加工方法參考：先加工12分斜度，再加工3分斜度，這樣就會把放電加工毛邊留在卸料斜面。反之就會將放電加工毛邊留在刃口面，從而導致塞屑的可能。除此之外在加工12分斜度的時針對線割機頭工件高度設定時要進行適當補償，不同的線割機型補償值不同，因此在加工正式零件前一定要先在線切高度補償條件測試。

　　3雙斜度凸點，線割型腔背面加沉坑

　　如圖3，凹模刃口面分別采用5分斜度及8分斜度交替進行。此種設計方案的好處是在兩種斜度交接處會產生凸點，凸點的作用在于卡住廢料，防止廢料在凹模型腔中翻轉從而造成凹模型腔塞屑[6]。但此種設計方案對生產制造過程中線切割難度非常大，尤其是程序編輯處理方面要有一定的技巧：可以利用上下異型方式切割，但此種切割方式存在的問題是耗時長，且在兩個程序銜接處即兩種斜度銜接處會產生吃入現象。加工方法參考：將刃口面兩種斜度處將線段打斷，先將線割型腔整體進行8分斜度編輯，然后再修改5分斜度處，最后編輯成為一個整體程序段，切割時一次性切割完成。如此加工方式既省時品質又有保障，線割加工的關鍵點是程序編輯。

　　4單斜度加卡點，線割型腔背面加沉坑

　　如圖4，凹模刃口為單一8分斜度，然后在線割型腔長邊兩側，分別加兩個2度斜度卡點，此種設計方案的目的仍然是為了卡住廢料，防止廢料跳脫翻轉，從而導致凹模塞屑。此種設計方案對生產加工操作上影響不大，線割一般用采用上下異型加工就完全可以實現。只是因為2度斜度有些大，尤其是對精密線切割來說，會對機臺上下導件壽命產生影響，畢竟線切割導件價值較高同時又是設備加工工件精度的核心，代價相對較大。但還是要看整體需求。尤其是一些簡單的沖裁圓孔可能就會不得已而為之。

　　5型腔頭尾不同斜度，線割型腔背面加沉坑

　　如圖5，這是一支常見的相對單一的內腳型腔。此類凹模型腔的特點是：頭部大尾部細短，沖裁過程中存在頭重尾輕現象，如果凹模卡料不均勻的話，就會產生廢料傾斜或翻轉，整個型腔采用為單一一種斜度設計的話就會存在此種隱患，最終導致的結果同樣是凹模塞屑。如下的設計方案為頭部采用8分斜度，型腔尾部采用5分斜度。造成兩種斜度相交的肩膀處產生卡料現象，從而防止廢料翻轉。此種設計方案對生產加工產生的影響不大，為了減少加工過程中在兩個斜度銜接處被放電腐蝕的可能性，建議將線割型腔頭、尾部分成兩個加工程序，如圖5中型腔A’及型腔B’，注意點為：在制作圖形時要有意對各部分型腔銜接處進行延長，否則很容易產生吃入現象[7]。

　　6結束語

　　智能化、數據化的廣泛應用，對IC行業高端模具的要求不斷攀升，挑戰越來越高。新的設計方案及創新想法不斷涌現，不斷成熟突破。以上所列的幾種凹模設計方案及相應加工方法經過實踐生產檢驗都具有非常好的生產效果，供相關設計及加工方面的人員參考。相關具體尺寸數據的設定，必然是和各家產品的形態、模具零件及沖壓材料材質、性能、材料厚度等相關物理化學特性及客戶對產品的實際需求息息相關。

　　參考文獻：

　　[1]陳炎嗣.多任務位級進模設計與制造[M].北京：機械工業出版社，2006.

　　[2]洪慎章.實用沖壓工藝及模具設計[M].北京：機械工業出版社，2008.

　　[3]許發樾.實用模具設計與制造手冊[M].北京：機械工業出版社，2002.

　　[4]張今渡.基于粗糙集理論的多工位級進模沖件質量控制方法[J].模具工業，2009，35(10)：1-5.

　　[5]黃天佑.材料加工工藝[M].北京：清華大學出版社，2004.

　　[6]戴茂良.連接片多工位級進模設計[J].模具工業，2009，35(12)：23-25.

　　[7]王新國，陽意慧，阮鋒.線切割及手工編程加工復雜圓弧曲線[J].模具技術，2012(1)：54-56.

　　作者：張志剛 單位：中山復盛機電有限公司