Progresszív szerszámgépészeti titkok: ±0,01 mm-es tűrések elérése a precíziós réz csatlakozókban

A ±0,01 mm-es mérettűrést igénylő precíziós rézkapcsok kevésbé függnek a végső ellenőrzéstől, mint a progresszív szerszámarchitektúrától, az anyagszabályozástól és a folyamat közbeni felügyelettől. A nagy mennyiségű precíziós progresszív sajtoláshoz a szerszámhézagot, a keményfém lyukasztó geometriát, a több-fokozatú hajlítást, a szalagvezetést és az érzékelő visszacsatolását egyetlen vezérelt rendszerként kell megtervezni.

 

Az elektromos járművek akkumulátorának kivezetései, táp-elektronikai csatlakozói, reléelemei és nagy-áramú elektromos érintkezői esetében a méretbeli eltolódás növelheti az érintkezési ellenállást, megzavarhatja az összeszerelési erőt, vagy eltolódást okozhat az automatikus behelyezés során. A nagy pontosságú rézbélyegző OEM-nek ezért a sajtolószerszámnál az alakítási folyamatot kell irányítania, ahelyett, hogy megpróbálná kijavítani a sajtolás utáni eltéréseket.

 

 

 

A progresszív matrica a tekercskészletet kész terminállá alakítja át szekvenciális átszúrási, kivágási, kivágási, formázási, hajlítási és levágási{0}}műveletekkel. ±0,01 mm-es tűréssel minden állomás hozzájárul a végső méret-halmazhoz.

 

A szerszám kialakításának fix nullapontrendszert kell létrehoznia az egyedi állomásgeometria kialakítása előtt. A funkcionális méreteknek ugyanarra a szalag-alappontra kell vonatkozniuk, ahol csak lehetséges, ahelyett, hogy az előző ívekből vagy furatokból származó tűréseket halmoznák fel.

 

IATF 16949 nullapont-szabályozás ±0,01 mm-es kapocsbélyegzéshez

 

A gyakorlati nullapont-architektúra három vezérlőcsoportra osztja a terminált:

Elsődleges alappont: hordozószalag vagy a szalag osztását szabályozó helymeghatározó jellemző.
Másodlagos nullapont: vezetőfurat vagy precíziós{0}}áttört jellemző a hosszanti pozíciót vezérlő.
Funkcionális nullapont: kapocsérintkező, rögzítőfurat vagy illeszkedő felület, amelyet az összeszerelési követelményeknek megfelelően szabályoznak.

A nagy pontosságú{0}}rézbélyegzésnél a tipikus folyamatcélok a következők:

 

Paraméter	Mérnöki cél	Elsődleges vezérlés
Elkészült a kritikus dimenzió	±0,01 mm	Vágószerszám geometria + CMM
Strip hangmagasság	±0,01–0,02 mm	Pilot rendszer
Lyuk átmérője	±0,01 mm	Keményfém lyukasztó/matrica hézag
Sorja magassága	Folyamat-specifikus	Lyukasztó él + hézag
Hajlítási szög	±0,5 fok vagy szorosabb	Több-lépcsős alakítás
Anyagvastagság	Szállítói specifikáció	Bejövő ellenőrzés
Vágószerszám beállítása	Mikron{0}}szintű folyamatvezérlés	Die karbantartás + vezetőrendszer
Végső méretellenőrzés	CMM	PPAP 3. szintű dokumentáció

 

A kritikus pont az, hogy a ±0,01 mm-t nem szabad kizárólag végső ellenőrzési specifikációként kezelni. Ha a folyamatképesség nem tudja megtartani a méretet a folyamatos gyártás során, a kész alkatrészek válogatása nem minősül folyamatirányításnak.

 

C1100 és C2680 anyagviselkedés az IATF 16949 irányítása alatt

A rézkapcsok érzékenyek mind az anyagvastagságra, mind a mechanikai tulajdonságokra. A C1100 tiszta réz magas elektromos vezetőképességet, míg a C2680 sárgaréz nagyobb szilárdságot és eltérő alakítási viselkedést biztosít.

 

Ingatlan	C1100 tiszta réz	C2680 Sárgaréz
Elsődleges előny	Magas elektromos vezetőképesség	Nagyobb mechanikai szilárdság
Tipikus alkalmazás	Erős{0}}áramú terminálok, gyűjtősín interfészek	Csatlakozó kapcsok, szerkezeti érintkezők
Viselkedés kialakítása	Magas rugalmasság; deformáció növelheti a visszarugózási változást	Nagyobb szilárdság; nagyobb alakító erő
Vezetőképesség	Akár körülbelül 100% IACS állapottól függően	Alacsonyabb, mint a tiszta réz
Szerszámozási mérlegelés	Tapadás- és kopásszabályozás	Nagyobb alakító terhelés
Felületi igény	Az elektromos érintkezőalkalmazások bevonatolást igényelhetnek	Általánosan használt ón/nikkel bevonat

 

Az anyagtanúsítványnak korrelálnia kell a tekercs tételével, az edzettséggel, a vastagsággal és a bélyegzés irányával. A rajzon méretben egyenértékűnek tűnő anyagcsere megváltoztathatja az alakító erőt és a visszarugózást.

 

Kérjen ingyenes DFM értékelést és árajánlatot

 

 

A lyukasztóanyag közvetlenül befolyásolja az élstabilitást, a sorjaképződést, a méretmegismételhetőséget és a karbantartási intervallumokat. A hosszú gyártási futást igénylő rézkapcsok esetében az edzett SKD11 és a keményfém közötti választást a terhelés, a geometria, az anyagállapot és a várható löketszám alapján kell választani.

 

Volfrámkarbid vs SKD11 a nagy-precíziós bélyegzés érdekében

 

Szerszám Anyaga	Tipikus jellemzők	Precíziós alkalmazás	Fő kockázat
Volfrámkarbid	Nagyon nagy keménység és kopásállóság	Finom piercing, keskeny rések, kritikus lyukak	Törékeny ütközés vagy eltolódás hatására
SKD11	Nagy keménység, szívósság, megmunkálhatóság	Általános lyukasztók, matricák, alakító lapkák	Élek kopása hosszú távon
Keményfém + SKD11 kombináció	Kopásálló-vágás keményebb alátámasztással	Nagy mennyiségű{0}}progresszív matricák	Ellenőrzött összeszerelést igényel
Bevonatos szerszámacél	Csökkentett súrlódás és jobb kopási viselkedés	Nagy{0}}sebességű gyártás	A bevonat sérülése, ha az aljzat instabil

 

Finom terminállyukasztáshoz a keményfém lyukasztók élesebb vágóélt tudnak fenntartani a hosszabb gyártás során. A keményfémet azonban nem szabad pusztán azért választani, mert keményebb.

 

A rosszul beállított keményfém lyukasztó eltörhet, ahol az SKD11 lyukasztó deformálódhat vagy fokozatosan elkopna.

 

1. A préshézag szabályozza a sorja magasságát és a méretstabilitást

A réz nagy rugalmassággal rendelkezik, és nemkívánatos borulást, sorját vagy másodlagos deformációt okozhat, ha a hézag rosszul illeszkedik az anyagvastagsághoz.

A hatékony hézag a következőktől függ:

Rézötvözet és temperálás
Anyagvastagság
Lyukasztó geometria
Vágási sebesség
Szükséges sorjamagasság
Lyuk átmérője
A szerszám várható élettartama

A nagy pontosságú{0}}terminálok esetében a szerszámhézagot kísérletileg kell érvényesíteni, nem pedig egy általános százalékos táblázatból másolni.

A gyártási kísérletnek a következőknek kell megfelelnie:

hézag → vágóerő → törési zóna → sorja magassága → méreteltérés → szerszámkopás

Ez egy mérhető folyamatablakot hoz létre a későbbi szerszámkarbantartáshoz.

 

2. Az SKD11 tartószerkezetek csökkentik a keményfém törés kockázatát

A keményfém lapkákat mechanikusan kell alátámasztani, nem pedig ellenőrizetlen oldalirányú terhelésnek. A precíziós progresszív matricák általában keményfém vágóelemeket kombinálnak edzett szerszám-acél tartókkal, vezetőszerkezetekkel és cserélhető betétekkel.

A cél nem egyszerűen a maximális keménység. A cél a szabályozott terhelésátvitel.

 

 

A piercing után gyakran a hajlítás jelenti a méretváltozás legnagyobb forrását. A terminál elhagyhatja a vágóállomást a tűréshatáron belül, és még mindig meghiúsítja a végső ellenőrzést, mert a rugalmas visszanyerés megváltoztatja a szögét vagy a funkcionális magasságát.

 

A Springbacket befolyásolja:

Anyag folyáshatár
Munka{0}}keményítő magatartás
Hajlítási sugár
Anyagvastagság
Szemcse irány
Kialakító szög
Szerszám sugara
Alakítási szakaszok száma
Érintkezési nyomás
Szerszámkopás

A többlépcsős alakítás csökkenti a szögeltéréseket az IATF 16949 szabályozása mellett

A nagy pontosságú{0}}progresszív matricáknak el kell kerülniük, hogy egy súlyos kanyart egyetlen állomásra kényszerítsenek, amikor a végső geometria érzékeny a visszarugózásra.

 

Egy tipikus sorozat a következőket használhatja:

Elő-alakítás: állítsa be a kezdeti hajlítási geometriát.
Köztes alakítás: növelje a hajlítási szöget, miközben elosztja a képlékeny alakváltozást.
Kalibrálás kialakítása: a végső funkcionális szög megállapítása.
Coining vagy restrike: stabilizálja a kritikus felületeket, ahol szükséges.
Végső ellenőrzés: ellenőrizze a funkcionális nullapontot CMM vagy erre a célra szolgáló mérőeszközök segítségével.

 

Stratégia kialakítása	Rugós vezérlés	Szerszám betöltése	Dimenziós ismételhetőség
Egyfokozatú-hajlítás	Korlátozott	Magas helyi terhelés	Alacsonyabb
Két-fokozatú hajlítás	Javított	Megosztott	Javított
Három-lépcsős formálás	Magas vezérlés	Megosztott	Magas
Alakítás + újraütés	Nagyon magas a kiválasztott funkciókhoz	Magasabb végső terhelés	Magas
Coining	Erős helyi deformációszabályozás	Magas	Magas a szabályozott funkciókhoz

 

Az állomások számát az anyag viselkedése és geometriája alapján kell meghatározni, nem pedig egy rögzített szerszámsablon alapján.

 

Hajlításkompenzációt kell beépíteni a szerszámba

Ha egy kapocs 90 fokos végső szöget igényel, az alakító lyukasztót nem feltétlenül a névleges 90 fokos szerszámpozíció köré kell megtervezni.

A tényleges folyamat túl{0}}formázást, majd szabályozott rugalmas helyreállítást igényelhet.

 

A gyártás érvényesítéséhez a mérnöki csapatnak rögzítenie kell:

Szerszámszög
Valós bélyegzett szög
Rugós szög
Anyagtétel
Csík iránya
Szerszám löket
Gyártási löketszám

Ez nyomon követhető kapcsolatot hoz létre a szerszámgeometria és a kész{0}}alkatrész variációja között.
 

 

 

A nagy löketszámmal működő progresszív matrica nem függhet teljes mértékben a sorvégi-végi-ellenőrzéstől. Egy sérült lyukasztó, hiányzó alkatrész, adagolási hiba vagy dupla szalag több száz hibás alkatrészt okozhat, mielőtt a kezelő észleli a problémát.

 

Az in-szenzorok a kiválasztott folyamatfeltételeket azonnali gyártási jelekké alakítják át.

 

Szenzor-vezérelt progresszív bélyegzés PPAP 3. szint alatt

 

A közös megfigyelési pontok a következők:

Anyagi jelenlét
Csík helyzete
Pilóta bevonása
Alkatrész jelenléte
Elakadás észlelése
Kettős anyagérzékelés
Lyukasztótörés
Kidobás megerősítése
Die túlterhelés
Kialakító pozíció

 

Érzékelő funkció	Kimutatható állapot	Termelési kockázat, ha ellenőrizetlen
Csík érzékelő	Anyag hiányzik	Üres löket
Pilot érzékelő	A szalag helytelen pozíciója	Furat/hajlítási eltérés
Alkatrész érzékelő	Alkatrész nincs kiadva	Die akadály
Lyukasztás figyelése	Ütés sérülés	Sorja vagy mérethiba
Terhelés figyelése	Rendellenes alakító erő	Szerszám sérülés
Takarmányfigyelés	Helytelen hangmagasság	Az állomás hibás regisztrációja
Dupla{0}}lapérzékelés	Anyagátfedés	Ütéstörés

 

A PPAP 3. szintje esetén az érzékelő stratégiát össze kell kapcsolni a folyamat FMEA-val, a vezérlési tervvel, az MSA tevékenységekkel és a dimenzióérvényesítéssel.

Maga az érzékelő nem a minőségbiztosítási rendszer. Értéke a jel és a meghatározott reakcióterv összekapcsolásából származik.

 

A feldolgozási képességnek ±0,01 mm-es specifikációkat kell követnie

Egy kritikus termináldimenzió esetén a Cp-t és a Cpk-t a gyártási adatokból kell kiszámítani, nem pedig a prototípus futtatásából.

 

Ahol:

USL=felső specifikációs korlát
LSL=alsó specifikációs korlát
μ=folyamat átlaga
σ=szórás

 

Ha a specifikáció ±0,01 mm, a teljes tűrésszélesség csak 0,02 mm. Az anyagvastagságban, a szerszámkopásban, a szalagbeállításban vagy az alakító erőben bekövetkezett kis változások ezért a rendelkezésre álló folyamatablak jelentős részét felemészthetik.

 

 

A koordináta mérőgépet nem szabad csak végső átvételi eszközként használni. A CMM-adatok támogathatják a próbapróbát, az első-jóváhagyást, a megelőző karbantartást és a műszaki változtatások érvényesítését.

 

CMM mérési stratégia ±0,01 mm-es kapcsokhoz

A kritikus jellemzőket a következőkre kell osztani:

Lyuk helyzete
Lyuk átmérője
Teljes hossz
Kivezetés szélessége
Hajlítási magasság
Hajlítási szög
Kapcsolattartási pozíció
Laposság
Kialakított profil

 

A CMM programnak reprodukálnia kell a műszaki rajzban meghatározott funkcionális nullapont-struktúrát.

 

Például egy kapocsmagasság instabil külső élhez mérve műszakilag pontos mérést eredményezhet, amely nem tükrözi a tényleges összeszerelési állapotot.

 

Az ellenőrzési módszernek ezért meg kell felelnie a termék funkcionális alaprendszerének.

 

 

 

A szerszám konzisztenciája nem statikus. A vágóélek kopnak, a formáló felületek csiszolódnak, a hézagok megváltoznak, és a vezetőelemek fokozatosan elveszítik eredeti állapotukat.

 

Nagy mennyiségben{0}}réz terminálgyártás esetén a megelőző karbantartást mérhető folyamatmutatókon kell alapul venni, nem pedig egy tetszőleges naptári intervallumon.

 

Szerszám{0}}élettartam-figyelés az IATF 16949 folyamatirányítása alatt

Minimum pálya:

Gyártási löketszám
Sorja magassága
Kritikus furatátmérő
Kritikus furathelyzet
Hajlítási szög
Formázási magasság
Bélyegző erő
Érzékelő riasztási frekvenciája
Lyukasztócsere története
Köszörülési ráhagyás

Hasznos karbantartási triggert lehet létrehozni, amikor egy folyamatjelző megközelíti az ellenőrzési határt.

Például:

löketszám → sorja növekedés → furatméret eltolódás → Cpk csökkentése → lyukasztás karbantartása

Ez sokkal informatívabb, mint azt állítani, hogy egy kocka elméleti „milliós{0}}lövésű élete van”.

A szerszám élettartama függ az anyagtól, a vastagságtól, a geometriától, a kenéstől, a löketszámtól, a szerszámhézagtól és a karbantartási gyakorlattól.

 

A szerszám karbantartásában meg kell őrizni az eredeti alaprendszert

A lyukasztó csiszolása vagy cseréje után a helyreállított alkatrésznek meg kell őriznie kapcsolatát:

Pilot rendszer
Útmutató bejegyzés
Die betét
Csíkhordozó
Szomszédos alakító állomás

Egyetlen elhasználódott alkatrész cseréje a teljes állomás ellenőrzése nélkül új méreteltolást eredményezhet.

 

 

Az alábbi mátrix összefoglalja a termékkövetelmények és a szerszámokkal kapcsolatos döntések közötti kapcsolatot.

 

Termékkövetelmény	Ajánlott műszaki ellenőrzés	Ellenőrzés
±0,01 mm furatméret	Keményfém lyukasztó + ellenőrzött hézag	CMM
Nagy mennyiségű-piercing	Keményfém vágóelemek	Sorja mérése
Összetett kapocsgeometria	Több-lépcsős alakítás	Profil/CMM
Érzékeny hajlítási szög	Elő-űrlap + kalibrálás/újraütés	Szögmérő/CMM
Magas elektromos vezetőképesség	C1100 réz	Anyagtanúsítvány + vezetőképesség vizsgálat
Nagyobb szerkezeti szilárdság	C2680 sárgaréz	Anyagbizonyítvány + mechanikai adatok
Folyamatos nagy sebességű{0}}gyártás	In-szenzorok	Érzékelő érvényesítése
Autóipari Tier 1 készlet	IATF 16949 folyamatrendszer	Audit + PPAP
Új szerszám jóváhagyása	Teljes dimenziós érvényesítés	PPAP 3. szint
Hosszú gyártási futam	Megelőző szerszám karbantartás	Löket/szerszám{0}}élettartam rekordok

 

Töltse le a bélyegzési tervezési specifikációt

 

 

A precíziós bélyegzési projektet az alkatrészrajzzal és a funkcionális követelményekkel kell kezdeni, nem pedig a szabványos szerszámkonfigurációval.

 

A DFM felülvizsgálata során a mérnöki csapatnak meg kell vizsgálnia:

Anyagminőség és temperamentum
A csík vastagsága
Szemcse irány
Minimális hajlítási sugár
A lyuk-szélének-távolsága
Sorja iránya
Piercing szekvencia
Hordozó kialakítás
Strip hangmagasság
Progresszív állomáskiosztás
Alakító terhelés
Hulladék evakuálás
Érzékelők elhelyezkedése
Ellenőrzési adatok
Felületkezelési követelmények

Az EV és ESS elektromos alkatrészek esetében az elektromos teljesítményt is figyelembe kell venni a mechanikai tervezés során.

 

A ±0,01 mm-t elérő kapocsméret továbbra is alkalmatlan lehet, ha a bevonat vastagsága, érintkezési erője, illeszkedési geometriája vagy az -áramátvivő keresztmetszet{2}} kívül esik a specifikáción.

 

Emiatt a mechanikai méretszabályozást és az elektromos hitelesítést együtt kell felülvizsgálni.

 

A PPAP 3. szintű dokumentációjának össze kell kapcsolnia a szerszámokat a gyártásvezérléssel

A gyártási beadvány a következőket tartalmazhatja:

Folyamatfolyamat diagram
PFMEA
Ellenőrzési terv
MSA
Dimenziós eredmények
Anyagtanúsítványok
Képességtanulmányok
Szerszámozási nyilvántartások
Folyamatparaméterek
Megjelenés jóváhagyása
Funkcionális tesztek eredményei
Minta alkatrészek
Alkatrész beküldési jogosítvány

A cél annak bemutatása, hogy a gyártási folyamat -nem egyszerűen egy kiválasztott alkatrész-köteg-ismételten megfelel a rajz követelményeinek.

 

 

A nagy-áramú elektromos kapcsok esetében a precíziós bélyegzés az anyagok viselkedése, a szerszám geometriája, az alakítási sorrend, a szerszámanyagok, a gép pontossága és az ellenőrzés közötti ellenőrzött kölcsönhatás.

 

A ±0,01 mm-es, nagy pontosságú rézbélyegző OEM-nek a folyamatot négy mérnöki vezérlőelem körül kell kialakítania:

 

A terminálbélyegző szerszámok tervezése funkcionális alappontokon és ellenőrzött tűrés{0}}felhalmozáson alapul.
A keményfém és SKD11 szerszámválaszték a vágási terheléshez, kopáshoz, geometriához és karbantartási követelményekhez igazodik.
Többfokozatú hajlítás és kalibrálás a visszarugózáshoz az egyfokozatú-formázás helyett.
In-a vágószerszám-érzékelő felügyelete és CMM-ellenőrzése a folyamatok eltolódásának észlelésére, mielőtt nagy mennyiségek nem megfelelővé válnának.

 

Autóipari és

 

Az eredmény nem egyszerűen egy bélyegzett rézkapocs, amely megfelel az ellenőrzésen. Ez egy sajtolási folyamat, amely mérhető összefüggésekkel rendelkezik az anyag → szerszámozás → alakítás → ellenőrzés → folyamatképesség → gyártási ismételhetőség között.

 

 

Hogyan tarthat fenn egy progresszív szerszám ±0,01 mm-es toleranciát a nagy mennyiségű réz terminálgyártás során?

Használjon ellenőrzött alaprendszert, precíziós keményfém szerszámokat, validált vágószerszám-hézagot, több-lépcsős alakítást, in-matrica-érzékelőket, megelőző karbantartást és CMM{2}}alapú folyamatellenőrzést. Az anyagvastagságnak és az edzettségnek is a jóváhagyott specifikáción belül kell maradnia.

 

Milyen szerszámanyagokat használnak a nagy{0}}pontosság érdekébenréz terminál bélyegzés?

A volfrámkarbidot általában nagy-kopású vágóalkatrészekhez és kritikus szúrási műveletekhez, míg az SKD11-et lyukasztókhoz, matricákhoz, tartókhoz és alakító alkatrészekhez használják, ahol nagyobb szívósság és javíthatóság szükséges.

 

Biztosíthat-e PPAP 3. szintű dokumentációt egy réz terminál bélyegző beszállítója?

Igen. A gyártásra{1}}kész program tartalmazhat méretjelentéseket, PFMEA-t, szabályozási tervet, MSA-t, képességtanulmányokat, anyagtanúsítványokat, folyamatfolyamatot, szerszámnyilvántartásokat, mintaalkatrészeket és alkatrész-beküldési garancia dokumentációját.