什麼是傳送模衝壓？
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傳送模衝壓是一種利用傳送機構或傳送模具，將片材金屬加工成複雜三維金屬零件的技術。傳送模具是一種多工位模具，可以在不同工位同時執行多項操作。該技術需要配備複雜的機械或氣動系統，將片材從一個工位精確地移動至下一個工位。
傳送模衝壓特別適合生產其他衝壓技術（如單工程模具、複合模具或連續模具）難以實現的高複雜零件。由於此技術能執行多項操作，且能處理需要引伸特徵的產品，因此傳送模衝壓在汽車產業中特別受青睞。這些特徵通常無法通過連續模具完成。 |
什麼是傳送模具？
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傳送模具是一種多工位模具，能夠同時執行多項操作，並具備一種傳送機制，可自動將金屬衝壓毛坯或零件精確定位。傳送模具結合了連續模具和簡單模具的邏輯。
我們可以將其視為一系列簡單模具，並通過自動化層次減少人工操作。這類模具的傳送機制使其成為最為先進的模具類型之一，因為其成型零件的自動移動需要完美的對準和同步，這也使得操作極其複雜。
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傳送模具與其他金屬衝壓模具的差異
I. 連續模與傳送模的差異
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連續模和傳送模都是多工位模具。兩者的差異在於片材或零件移動方式的系統。連續模使用連續帶材和送料系統，將成型零件從一個工位移動到下一個工位，每次壓模行程前，導正系統會幫助材料精確定位，確保高精度。
相對地，傳送模依賴於傳送系統，該系統由一組固定在傳送桿上的手指組成，通過X和Y軸水平移動，或通過X、Y和Z軸水平及垂直移動，以將每個成型零件從上一個工位移動到下一個工位，然後執行下一步操作。通常，傳送模可以完成更大、更複雜的零件，這些零件需要在不同方向執行操作，或進行更進階的深拉伸操作，這在連續模中較難完成。 |
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特徵 |
連續模 |
傳送模 |
|---|---|---|
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操作 |
多次操作（順序）。設計上略有局限，某些複雜的拉伸操作需要傳送模具。 |
多次操作（工位間傳送）。幾乎所有操作工序均可實現。 |
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工位數量 |
多工位 |
多工位 |
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複雜性 |
高複雜性 |
高複雜性 |
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模具測試與設置 |
適中。模組設計可減少複雜性並提高設置效率。 |
通常比連續模容易，但需要複雜的傳送和提升設備。 |
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效率 |
非常高 |
高，通常比連續模稍慢，因需進行傳送操作。 |
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成本 |
高模具成本，單件生產成本極低 |
通常模具和單件成本比連續模高，但也取決於材料利用率。 |
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生產量 |
高產量（適合大批量生產） |
高產量（適合大批量生產） |
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速度 |
非常快（適合大批量生產） |
比連續模稍慢（仍適合大批量生產） |
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適用性 |
複雜設計 |
更複雜設計，適合較大和中空形狀 |
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材料利用率 |
中等。導正系統和運送裝置會影響材料利用率，但良好的設計可以大幅減少浪費。 |
中至高 |
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剪切或切割操作 |
最後的操作 |
第一道工序 |
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Layana的傳送模技術能力
Layana 擁有一個核心模具製造團隊，其中一些成員擁有超過 40 年的經驗，從簡單模具到連續模具，大多數模具均在廠內製造。
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類別 |
模具能力 |
|---|---|
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模具的最大尺寸 |
最大至 2500mm*1000mm*550mm |
| 模具的最大重量 | 最大至 1200kg |
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材料厚度範圍 |
0.02mm~6mm |
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公差範圍 |
最大至 ±0.01mm |
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每月生產量 |
10 套模具/月 |
| 沖壓機噸位 |
從 25～300 噸 |
II. 簡單模具與傳送模的差異
| 傳送模具可以被視為簡單模具和連續模邏輯的混合。相同零件可能可以通過一系列簡單模具製造，但傳送模具能以更高效的方式完成，並達到微米級精度，僅需簡單模具所需的時間、空間、人力和材料的一小部分，且降低了工作事故的風險。 |
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特徵 |
簡單模具 |
傳送模具 |
|---|---|---|
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操作 |
單一操作。可使用多個簡單模具，但效率將隨所需模具數量成反比遞減。 |
多工位操作（在工位間傳送）。 |
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工位數量 |
單一工位 |
同一模具中的多工位 |
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複雜性 |
低複雜性 |
高複雜性 |
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模具測試與設置 |
簡單 |
複雜。傳送和提升機構需要精確的同步和對準。 |
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效率 |
低。僅適合需要一到兩次操作的零件。 |
高。比連續模稍慢，因為需要進行傳送操作。 |
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成本 |
低模具成本，但單件生產成本較高 |
高模具成本，但單件生產成本低 |
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生產量 |
低產量 |
高產量（適合大批量生產） |
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適用性 |
簡單且流線型設計 |
多功能設計和幾何形狀 |
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材料利用率 |
中至高。對於需要多次操作的零件，多個簡單模具的使用會導致非常低的材料利用率。 |
中至高 |
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剪切或切割操作 |
1次沖程 |
第一道工序 |
III. 複合模具與傳送模具的差異
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談複合模具時，我們應區分複合模和組合模，儘管兩者性質相似。當在單一工位模具中執行多重切割操作（如衝孔和剪切）時，我們稱之為複合模具。而組合模具則包含多種操作，但不限於切割操作。
複合模具（或組合模具）和傳送模具可以被視為對立的技術，傳送模具在效率和可達到的零件複雜性方面遠超複合模具。此外，由於僅有單一工位的限制，複合模和組合模在成型方面的可能性非常有限。 |
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特徵 |
複合模具 |
傳送模具 |
|---|---|---|
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操作 |
多次操作（單一衝程），設計上受限。 |
多次操作（工位間傳送），可實現任何操作工序。 |
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工位數量 |
單一工位 |
多工位 |
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複雜性 |
低至中等 |
高複雜性 |
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模具測試與設置 |
困難，隨著同一模具中操作數量增加，測試時間也相應增加。 |
通常比連續模容易，但需要設計複雜的傳送和提升裝置。 |
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效率 |
低，維護和修理時間較長。對於高產量，建議使用送料系統或多工位模具。 |
高。由於需要傳送操作，週期時間通常比連續模稍慢。 |
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成本 |
中等模具成本，中等單件成本 |
通常模具和單件成本比連續模高 |
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生產量 |
中至高量 |
高量（適合大批量生產） |
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適用性 |
簡單 零件設計 |
較大或凹型零件，複雜零件 |
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材料利用率 |
中至高 |
中至高 |
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剪切或切割操作 |
1次沖程 |
第一道工序 |
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特徵 |
簡單模具 |
傳送模具 |
|---|---|---|
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操作 |
單一操作。可使用多個簡單模具，但效率將隨模具數量的增加而成反比遞減。 |
多工位操作（工位間傳送）。 |
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工位數量 |
單一工位 |
同一模具中的多工位 |
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複雜性 |
低複雜性 |
高複雜性 |
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模具測試與設置 |
簡單 |
複雜。傳送和提升機構需要精確的同步和對準。 |
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效率 |
低。僅適合需要少數操作的零件。 |
高。比連續模稍慢，因需進行傳送操作。 |
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成本 |
低模具成本，但單件生產成本較高 |
高模具成本，但單件生產成本低 |
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生產量 |
低產量 |
高產量（適合大批量生產） |
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適用性 |
簡單且流線型的設計 |
多功能設計和幾何形狀 |
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材料利用率 |
中至高。對於需要多次操作的零件，使用多個簡單模具會大幅降低材料利用率。 |
中至高 |
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剪切或切割操作 |
1次沖程 |
第一道工序 |
III. 複合模具與傳送模具的差異
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在談複合模具時，我們應區分複合模與組合模，儘管兩者性質相似。當在單一工位模具中執行多重切割操作（如衝孔和剪切）時，我們稱之為複合模具。而組合模具則包含多種操作，但不限於切割操作。
複合模具（或組合模具）和傳送模具可以被視為對立的技術，傳送模具在效率和可達到的零件複雜性方面遠超複合模具。此外，由於僅有單一工位的限制，複合模和組合模在成型方面的可能性非常有限。 |
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特徵 |
複合模具 |
傳送模具 |
|---|---|---|
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操作 |
多次操作（單一衝程），設計受限。 |
多次操作（工位間傳送），可實現任何操作工序。 |
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工位數量 |
單一工位 |
多工位 |
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複雜性 |
低至中等 |
高複雜性 |
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模具測試與設置 |
困難，隨著操作數量的增加，測試時間也會增加。 |
通常比連續模容易，但需要設計複雜的傳送和提升裝置。 |
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效率 |
低，維護和修理時間較長。對於高產量，建議使用送料系統或多工位模具。 |
高。由於需要傳送操作，週期時間通常比連續模稍慢。 |
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成本 |
中等模具成本，中等單件成本 |
通常模具和單件成本比連續模高 |
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生產量 |
中至高量 |
高量（適合大批量生產） |
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適用性 |
簡單零件設計 |
較大或凹型零件，複雜零件 |
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材料利用率 |
中至高 |
中至高 |
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剪切或切割操作 |
1次衝程 |
第一道工序 |
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IV. Press-to-Press 傳送與傳送模的差異
| Press-to-Press 傳送，也稱為自動串聯模系統，指的是在多台衝壓機上使用多個簡單模具，每台壓機執行不同操作，並通過自動傳送機構（如機械手臂）將零件從一台壓機移動到另一台壓機。相比於在同一模具中完成多項操作的傳送模具，Press-to-Press 傳送更適合於非常大的零件。否則，考慮到所需空間和安裝多台壓機及傳送系統的高昂前期成本，效率將會下降。以下表格比較了Press-to-Press 傳送與傳送模的特徵，如效率、成本、複雜性和維護等方面。 |
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特徵 |
Press-to-Press 傳送 |
傳送模具 |
|---|---|---|
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操作 |
多次操作（通常每台壓機執行一次操作）。需要傳送系統將零件傳送至壓機間。 |
多次操作（工位間傳送）。可執行幾乎所有的操作工序。 |
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工位數量 |
每台衝壓機上的單一工位模具 |
多工位 |
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複雜性 |
模具複雜度低，傳送系統複雜度高 |
模具和傳送系統均為高複雜性 |
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模具測試與設置 |
需要長時間測試與安裝，以實現最佳零件移動協調。 |
需要長時間測試與安裝，以實現最佳零件移動協調。 |
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效率 |
適合非常大的零件 |
高 |
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成本 |
前期成本極高，因需多台壓機和傳送系統，但單件成本較低。 |
模具成本高，但單件成本較低。 |
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生產量 |
高（適合大件零件的大批量生產） |
高 |
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適用性 |
適合非常大的零件 |
非常適合高複雜性或杯狀零件 |
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材料利用率 |
中至高 |
中至高 |
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剪切或切割操作 |
第一道工序 |
第一道工序 |
傳送模的優點
相比於其他常見的金屬成型技術，傳送模衝壓具有數項優勢，尤其在大量複雜零件的生產中更為顯著。
- 高效率：傳送模衝壓適用於大量或大規模生產，而連續模無法完成的零件，在高生產率和低缺陷率的加持下，更顯其優勢。
- 品質穩定：能夠進行高度精確的生產，確保關鍵尺寸和功能特徵在數千甚至數百萬個製造件中符合所需公差。
- 適用於複雜零件：能從金屬坯料製造出非常複雜的形狀，允許彎曲、拉伸、衝孔等操作，特別適合完成連續模無法達成的拉伸部件。
- 成本效益：雖然傳送模具需要較高的前期成本，但可隨大批量生產顯著降低單件成本。
- 材料利用率：傳送模衝壓材料利用率高，因為切割操作在最初就完成。
- 節省人力成本：傳送模具自動化操作間的移動，減少了人工成本。
- 節能：自動化及高效材料利用率降低了能源消耗，增進環保效益。
- 提升安全性：自動化流程降低了操作員的意外風險。
- 快速安裝和測試時間：透過模組化設計和穩定品質，縮短測試及安裝時間，特別是相較於其他模具如複合模具，設置時間顯著低於Press-to-Press傳送系統。
- 低維護需求：相較於其他成型技術，衝壓的維護需求較低，且其模組化設計及多工位操作，縮短了維護及修理時間。
- 適合後續加工：可在衝壓前後進行熱處理、電鍍和拋光等表面處理。
- 空間優化：由於多項操作在同一模具中完成，製造空間需求降至最低。與Press-to-Press系統相比，傳送模衝壓所需的空 間更少，且壓機可放置於組裝線的任意位置，便於完全自動化生產。
傳送模的缺點
- 週期時間稍長於連續模衝壓：工件從一個工位移至下一個工位的過程會增加生產時間。
- 高前期成本：模具成本和轉送系統的開發成本較高，對於小批量生產而言，成本效益較低。
- 工具設計的高度複雜性：傳送模具需要高度複雜的設計，這意味著設計和維護都需要高專業技能。
- 不適合非常小或輕的零件：處理非常小或輕的零件可能會對傳送機構造成挑戰，因其可能會損壞零件或無法準確定位至下一工位。
- 不適合原型開發：由於傳送模具的複雜性和價格，在快速成型上靈活性較低。在早期設計階段，可能需考慮其他成型技術，如3D列印或CNC加工來製作原型。
傳送模衝壓的工藝與所需元件
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傳送模具的衝壓過程包含一系列工位，每個工位執行單一操作，如切割、衝孔、倒角、拉伸和開槽等，不含有連續金屬帶材。傳送模的連續移動由傳送機構驅動，由一系列指爪固定於兩根移動於x、y軸或x、y、z軸的傳送桿或導軌上，用於抓取毛坯或成型件，並在操作前將其從上一工位移至下一工位。左側圖示展示了驅動傳送模具的指爪移動方式。 |
根據設計需求，傳送模衝壓提供高度的客製化靈活性，但大多數傳送模配置需要以下幾個主要元件：
- 傳送模具：製作傳送模具的複雜性極高，少數公司能可靠生產出壽命長、品質高的傳送模具。Layana公司憑藉多年經驗，在傳送模設計與開發上表現卓越，這些模具被全球知名OEM應用於汽車、電子、醫療和航空等多領域製造中。
- 衝壓機：Layana擁有從25T到300T的衝壓機組合，能夠為多國客戶提供大批量金屬衝壓生產服務。
- 送料系統：送料系統負責展開和校平原材料，並將帶材送入模具，首先進行毛坯切割操作。
- 轉送系統：轉送機構會在每次壓模行程前，將成型零件從一個工位移至下一個工位，並確保精確定位，使零件尺寸保持在公差範圍內。
- 其他關鍵元件如原材料、高素質及經驗豐富的操作員、專業的模具工程師團隊，以及品質保證部門和實驗室，確保符合行業最高品質標準。
傳送模衝壓的應用
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傳送模具可協助生產多種類零件和元件，這些零件可作為成品使用，組裝至其他產品中，或透過塑膠埋射或包覆射出與塑膠結合，形成更複雜的組裝件。傳送模衝壓廣泛應用於汽車、單車、航空、醫療設備、光學、電子和家庭用品等產業。
在汽車領域，許多零件可由傳送模製造，例如汽缸蓋、支架、泵殼、剎車卡鉗和座椅框架等。 傳送模衝壓的應用範圍超出這些產業，雖然通常仍偏好連續模具，但對於因設計限制無法使用連續模具的零件而言，傳送模具是一種極佳的製造選擇。 |