This article introduces the key technical points in relation to trim/form dies, including blank layout design, calculation of the female die strength, selection of materials for the unloading spring, estimation of the spring back angle of bent products, and so on. It also analyzes the related calculation methods.
随着半导体技术的发展，国内传统的DIP、SIP集成电路产品逐渐被SOP、QFP、SSOP、TSOP等产品所替代，传统的手动冲切成型模具已无法满足高密度、多引线数IC产品的工艺要求，因此自动冲切成型系统（Trim/Form System）是集成电路后工序冲切成型设备的发展趋势，必将迅速占领中国市场。T/F模具是T/F冲切系统的核心部分，掌握T/F模具的设计方法是十分重要的。
T/F模具设计要点
集成电路后工序冲切成型一般有冲浇口残胶、冲塑、切中筋、预成型、成型、分离等工序，工序组合根据制品特点来选择。下面从排样设计、强度校核、冲裁力计算、结构分析等方面阐述T/F模具的设计要点。
排样设计
根据塑封产品图和客户产能要求，确定工序组合和每次冲切产品个数，排样时根据冲裁步距大小和模具尺寸确定模具数量。如果产品引线框架步距小、整体成型精度要求不高时，可采用一副级进模具，否则采用两副或三副模具组合。两副模具时，一般第一副完成冲浇口残胶、切中筋工序；第二副模具完成预成型、成型、分离等工序，考虑方便下料（入管或入盘），可在两副模具基础上增加第三副分离模具。
凹模强度计算
随着微电子技术的高速发展，集成电路朝着多引线、小间距的方向发展，如QFP176L，引线步距仅0.4mm，在设计时一定要充分考虑凹模强度。
已知（见图1、图2）：
B——凹模宽度（二面让位部分），mm
H——凹模高度，mm
I——凹模的荷重点，mm
t——引线框架厚度，mm
W——引线框架的切断宽度，mm
δf——引线框架的剪切应力，kg/mm2
则：凹模的刃口部每一处的受力
P=2tWδf （kg）
加在凹模载荷点的弯曲扭矩
M=PI （kgmm）
凹模的断面系数
凹模承受的弯曲应力δb
凹模承受的剪切应力δs
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判断标准：满足以下公式
凹模强度必须同时满足上述判断标准。
硬质铝合金材料性能表
料弹簧的选择
模具卸料板上的弹簧力与合模时卸料板所受作用力，以及送料导轨所受作用力等因素有关，实验证明，卸料板上的弹簧力约取0.4倍的模具冲裁力，即：
卸料板上的弹簧力＝模具冲裁力×0.4
则：每个弹簧载荷=
因此可以根据弹簧力来选择弹簧，要求弹簧的疲劳强度应达到100万次。
打弯产品回弹角度的估算
图3中θ1、θ2为成型产品图的规定值。
成型凹模成型R的计算（见图4）
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Rc——产品回弹后中心线半径
R1——产品图标注尺寸
Ra——回弹前中心线直径
Rs——打弯凹模成型R
θ1——产品图标注尺寸
θ2——可根据回弹量的计算
冲浇口凸模形状设计
QFP类产品浇口处有连筋与塑封体（PKG）连接（见图5），冲浇口时，因连筋处无凹模刃口，如果与引线框同时冲切，则连筋处切不断，容易留在塑封体上，因此凸模应设计为阶梯状，先冲切浇口和连筋，后冲切引线框。
T/F模具采用曲线打弯方式
随着市场对产品的要求越来越高，传统的刚性打弯成型方式会使产品表面镀锡层擦伤严重，不能满足越来越高的产品外观要求，因此T/F模具采用曲线打弯方式，其理想曲线如图6所示。
曲线打弯结构如图7所示。
这是CAM打弯方式，其工作原理，是合模时下模支撑块推动上模CAM结构，滚轮开始在CAM曲线上滚动，以支点轴为支点开始旋转，从而使凸模头部打弯管腿成型，这样产品表面擦伤小，弯曲的形状稳定。
总之，T/F模具的设计合理性直接影响产品的品质及稳定性。其设计技术是自动冲切成型系统的关键技术，我们将不断前进、精益求精，设计功能全、通用性强的模具服务于使用者。
