对于不规则形状金属制品和半导体引线框架的级进模自动化CAD系统

对于不规则形状金属制品和半导体引线框架的级进模自动化CAD系统Choi1，C.Kim1和J.H.Yoon2机械设计工程，在韩国釜山，釜山国立大学，对外关系与合作NSDM;和教研室精密机械工程，研究生院，釜山国立大学，韩国釜山摘要：本文介绍了计算机辅助设计不规则形状的板材产品和32LDPLCC铅帧及半导体，需要非常精确的冲孔操作渐进的工作。CAD系统是以知识为基础的规则。知识是制定CAD系统从塑性理论知识、实验结果和现场专家经验知识的。这系统已在使用AutoCAD的AutoLISP个人电脑和I-DEAS绘制编程语言在I-DEAS大师系列制图与惠普9000/715（64）工作站。自动数据转移的CAD和I-DEASMASTER系列起草完成DXF和IGES方法。该系统由五个主要模块，这是输入和形状的处理，生产可行性检查，带状布局，数据转换，压铸布局模块。以知识为基础的规则的基础上，该系统是考虑几个因素，如V型凹槽，凹槽，底倒角，冲压，冲孔，弯曲，冲压面积，横向弯曲，材料和厚度的产品，毛胚结构形状和冲压面，有效压力。由于成型工艺及模具设计系统，利用二维几何识别技术集成工艺规划，模具设计，CAE分析，标准化需要高精度引线框架模具零件冲孔过程是可能的。模具设计图产生通过的压铸布局模块以图形形式显示。结果获得每个模块提供帮助设计师和半导体引线框架的制造商。关键词：弯曲和冲孔;基于知识的规则;引线框架通信联系人：教授J.C.Choi部机械工程师，在釜山国立对外关系与合作NSDM大学，30Changjeon-dong，Kumjeong-Ku，韩国，釜山09-735。电子邮件：jcchoiKhyowon.cc.pusan.ac.kr1.引言电子行业的不断扩大，由于投资设施，以有效地生产引线框架，已成为重要的。引线框架，这是重要的金属在IC制程的产品，能够沟通，为线在产品用微米精度的粘接从一般电脑电子产品及玩具支持半导体芯片。为了产生这些产品，模具设计的标准化是必要的，因为在小型化，减轻重量，和时间要求的趋势在现代工业中。剪切成形，由哪些部分板采用了金属制造所需的形状冲床和模具，需要这一种标准化元件的相容性和准确性。然而，一般来说，唯一的经验和直觉的决定已被用于生产的可行性检查，带状胚料排样法，形成以冲裁或冲孔的模布置。为了解决这个问题，自动化，计算机辅助工艺规划通过变形熟练的经验设计的产品工程师已进行了[1-3]。在1971年,Shaffer进行了模具设计逐渐使用电脑(PDDC)系统[4]，Fogg和Jaimson跟着他的发展提出了一种对模具设计有影响改进的PDDC[5]通过考虑其他的因素。这个系统的薄弱点这是半自动化的处理时间过长。Shibata和Kunimoto开发了能是在屏幕上输出的坯件布置和压铸布局的CAD/CAM系统[6]。Nakahara和其他人介绍了一个系统级进冲模设计[7]。Choietal.开发了一个紧凑型和实际的CAD系统的下料或冲孔不规则形状的板材产品和定子和转子部分[8,9]。在这项研究中，模具布局模块输出的部件和利用I-DEAS的大师系列起草一个模具的装配软件为32LDPLCC封装引线框架带的布局，使用AutoCAD自动生成图纸。自动化板条设计和模具设计不规则形状的钣金产品和铅帧会导致成本高,可通过改进标准化来节约时间,和可以提供一个永久的和专业的知料资源。此外,这样一个系统可以作为一个有价值的顾问专家作为一个可靠的训练援助为初学者编写的。2.CAD系统的结构CAD系统的输入和形状处理，生产的可行性检查，带状布局，数据转换，及模具布局模块组成。它是在一个操作和具有的优点是不间断地为每个处理模块的规则和数据库共同持有。它是容易操作，作为对话是适当的提示所需的各种数据报表的用户友好。如果一个画的引线框架产品要求非常精确冲压开发的系统，输入系统会自动识别模块的图画产品和提示输入数据的产品。结果的形状处理模块生产转移到生产的可行性检查模块检查距离之间的内部形状，角和圆角半径和需要冲孔最小孔。数据是可行的在生产的可行性区转移到拔模模块自动进行带状布局。结果从带钢布局模块转移到模锻模块生成零件和模具的装配设置。该系统的模块化结构，如图1所示。图1.该系统的模块化结构1.CAD系统的结构该系统由输入和形状的修整，生产可行性检查，拔模，数据转换，和模具排布模块。它是在一个操作和具有的优点是不间断地为每个处理模块的规则和数据库共同持有。它是容易的使用，作为对话是用户友好与适当的提示报表的各种所需的资料。如果一个图的引线框架产品需要非常精确的冲孔作业是在加载系统，输入系统模块的自动识别的绘图产品并提示输入数据的产品。结果生产的形状处理模块转移到生产可行性检查模块检查距离之间的内部形状，角，圆角半径和最小孔所需的冲孔。数据是可行的在生产领域转移到拔模t可行性模块自动执行拔模。结果从模具排布模块转移到模具排布模块生成零件和装配模具集。模块化结构的系统中可以看出。图1。该系统的功能模块介绍提出如下的细节。带状布局输入及形状修整模具的选择生产的可行性检条状发展模具构造原料坯件的数量厚度生产要求最小的孔直径最小槽尺寸最小距离压力机的类型压力机吨位摇枕尺寸开模尺寸闭合高度多冲程型槽压痕垫槽冲压冲孔下置的车床弯曲冲床穿孔板冲床底盘车床支架凸模固定块模具衬板模架压力机吨位垫槽尺寸开模高度垫槽2.1输入和形状处理模块用户输入的材料类型，厚度，宽度，热处理条件，并成一个AutoCAD的产品形状绘制手工或在屏幕上输出的图形文件，和形状处理模块自动读取信息从数据库中有关材料的力学性能并将其转换成数字数据和存储的形状数据它。数值数据以及内部和外部形状在系统的每个模块。2.2生产的可行性检查模块生产的可行性检查模块的模块检查产品的生产可行性，与坯料信息，并显示这是很难或几何地区不可能形成冲孔。当检查生产一个坯料的冲裁或冲孔的可行性，该模块比较冲孔，角和圆角半径与在数据库中存储的标准。因此，本模块显示可行的几何区域。2.3地带布局模块带状布局模块，自动派生冲型材产品的外部区域，并进行冲孔。此外，该模块决定流程的顺序基于影响拔模的因素进步工作引线框架，或半导体。因素如下：1.V型缺口：防止泡沫和水分。2.变形：热扩散，通过在一个芯片的缺陷附垫。3.垫倒角：消除毛刺的模具垫。4.冲压：内部和外部的铅补偿后穿孔。5.凹模冲床：预防铅扭曲的。6.曲面：引线框架带边缘的曲率。7.弯曲：引线框架的横向弯曲。8.下模深度：与之关联的凹模垫板。2.4数据转换模块数据转换模块转换获得的形状数据带状布局到识别模块采用AutoCAD的形状在压铸布局模块的数据，利用I-DEAS的主系列工作站，HP9000/715（64）起草。它可以转换带布局将数值数据使用的形状数据在模具布局模块。要转换的程序如下：626J.C.Choietal.图2.半导体引线框架模具设置。线代表（实体，[视图]，[分层]，[颜色]，[重量]，[线型]，[空位]，{组名}，[XS][YS]，[XF]，（PYF）弧表示（实体，[视图]，[分层]，[颜色]，[重量]，[线型]，[空位]，{组名}，[xs]，[YC]，[rad]，[SA]，[IA]）其中，“实体”是实体的数量，“[视图]”视图的（1-63）实体数量，“[分层]”层的数目“，[颜色]”显示颜色，“重量”厚度的线，“线型”线路类型“，[空位]”“是”或“无”空位，“组名的”组名称“，[XS]”X坐标[YS]“Y坐标起点的起点，”“[XF]”x坐标的端点，“YF”y坐标的端点，“[容抗]”x坐标的中心点，“[YC]”Y-座标中心点，“rad”圆的半径，“[SA]”起始角度，“[IA]”增量角。为了使用这些数据，在压铸布局模块数据转换模块的组织实体的封闭循环直线和圆弧组成。这是一维的代表性，数组，如下：(Xs(1),Ys(1),Xf(1),Yf(1),Xc(1),yc(1),Rad(1),Sa(1),Ia(1))(Xs(n),Ys(n),Xf(n),Yf(n),Xc(n),yc(n),Rad(n),Sa(n),Ia(n))其中，“（N）”是若干实体，初始值是零线的状态。一个符号的代表模具零件一部分。“程序如下：代表性的模具部分((Part-name1Sb-num1view-pt1layer1pt1-xpt1-y)(Part-namenSb-numnview-ptnlayernptn-xptn-y))其中，“（Part-namen）”是第n部分的名称，“（Sb-numn）”数字符号“（view-ptn）”，角度的数量“（layern）”层的数目，“（ptn-x）”X-坐标的一部分，“（ptn-y）”是y坐标的一部分。2.5压铸布局模块模具布局模块自动设计零件和模具的装配，以满足使用的规则设计根据流程的信息工具位置获得的带状布局模块。模具一套模式引线框架如图2。3.规则和数据库系统一个自动CAD系统和数据库组织规则提取过程变量塑性理论、相关的参考与专家经验知识的冲裁工业。组织经验知识和规则指导设计，基于决策树的形式“IF（条件）THEN（动作）”。据有关资料对条件的一部分，该系统计算的行动部分和行动的一部分，结果到下一个输入条件的一部分。3.1生产的可行性检查规则第1条.形状内部之间的最小距离功能和边缘之间的最小距离决定从边缘地带和产品根据材料厚度的数据库。第2条.形状之间的最低距离内部功能应该是标准的建议从数据库中。第3条如果冲穿刺是一个圆形的极限的值根据性能、形状和厚度一个产品应该满意的标准从数据库中获得。第4条.如果材料不存在于数据库中，直径或分切宽度应大于厚度1t。第5条.角或圆角半径应大于比0.5吨。第6条.在通过一个不规则的形状冲裁的金属产品的可行性,为内部的形状特点,，但不可行的外部区域，生产可行性检查模块优先的选择外部不可行的领域。3.2条带状布局第1条.一般在现有缺口的情况下，冲孔为第一步。第2条.如果一个V型缺口，凹槽，倒角的存在，冲孔为第一道工序。第3条.当导销孔，环氧树脂孔和成型孔的存在，如果可能的话，他们为冲孔的第一道工序。第4条.如果存在试点销孔，孔的大小应大于3倍的产品厚度。第5条.如果冲孔是彼此接近，或者是不相关的功能，孔分布在许多进程。图3.32LDPLCC封装引线框架。图4.检查的一个角落里生产的可行性和圆角半径32LDPLCC封装厚度为0.254毫米的时间。图5.32LDPLCC封装铅生产检查孔的可行性框厚度为0.254毫米。第6条.由于存在相关的内部功能，系统能够设置冲床设备，他们是冲孔优先。第7条.如果冲孔，环氧树脂孔，成型孔，V型凹槽，凹槽，垫倒角，内部的铅不能同时刺穿，过程的顺序为如下：凹槽，V型缺口，倒角，销孔，环氧孔，成型孔，然后内部的优先。第8条.尽量不要使用了一个复杂形状的冲压，坯料的形状自动被划分成简单的形状。第9条.在计算每个坯料的周长，首先，带状布局模块决定的工作根据周长的大小。第10条.在每个坯料形状，带状布局模块决定模具坯料的大小，这是能够承受正常压力产生的推力。一个自动化的CAD系统进工作627第11条.每个一次冲孔成功的模坯其指定的间距根据工作秩序，并转移到下一道工序，如果它重复。转角半径大于判据最小角半径：0.5标准：1.275最小值。圆的直径小于。标准最小直径：1.25最小直径矩形距离G.T.最小值。矩形距离:0.256极限距离:0.1778第12条.从数据库中获得推力比冲裁力。第13条.正常推力施加的压力作如下决定。其中Pface=正常压力（kgmm-2）Lshear=求和或剪切长度（mm）BLR=材料厚度与打磨长度比Fd=推力（kg）第14条.外径所承受正常压力推力决定.其中，Do=模坯的内径(mm)Di=模坯的外径（mm）M=常数取决于屈服准则，1m1.15SY=模具的屈服强度（mm）第15条.模具和冲压穿孔后需要重磨从60000到70000。第17条.对于一个拥有16针引线框架，一次冲压弯曲是必需的。第18条.冲孔和分割,如果可能的话，可以让冲压机床和切杆一起操作。第19条.请