Bí mật về kỹ thuật khuôn tiến bộ: Đạt được dung sai ±0,01mm trong các thiết bị đầu cuối bằng đồng chính xác

Các thiết bị đầu cuối bằng đồng chính xác được sản xuất bằng Progressive Die Stamping yêu cầu kiểm soát kích thước trong phạm vi ±0,01mm trong hàng triệu chu kỳ dập. Hiệu suất thiết bị đầu cuối cuối cùng phụ thuộc vào cấu trúc khuôn lũy tiến, lựa chọn vật liệu đột, bù đàn hồi và giám sát quy trình theo thời gian thực- thay vì hiệu chỉnh gia công sau khi sản xuất.

 

Đối với các đầu nối ô tô, đầu cực pin EV, bộ phận rơ-le và cụm điện tử công suất, OEM dập đồng có độ chính xác cao phải kiểm soát biến dạng vật liệu, chiều cao gờ, độ phẳng và độ ổn định hình học của đầu cuối trong điều kiện sản xuất khối lượng-cao liên tục.

 

 

 

Cấu trúc khuôn xác định triệu-tính nhất quán của quá trình dập chu kỳ theo yêu cầu của IATF 16949

Khuôn lũy tiến chính xác không chỉ là một công cụ cắt. Đây là một hệ thống tạo hình nhiều{1}}trạm kiểm soát độ chính xác cấp phôi, biến dạng vật liệu, trình tự uốn và hình dạng đầu cuối cuối cùng.

 

Đối với các ứng dụng EV và điện, thiết kế khuôn thường tích hợp:

Tối ưu hóa bố cục dải trong điều khiển dung sai bước ± 0,01mm
Trạm tạo hình và tạo hình nhiều-giai đoạn
Hệ thống trụ dẫn hướng và ống lót chính xác có khoảng hở ở cấp độ micron{0}}
Trong-các trạm tán đinh hoặc móc sắt
Hệ thống phân loại phế liệu tự động
Cảm biến trong- khuôn để phát hiện tải bất thường

Theo quản lý sản xuất được chứng nhận IATF 16949, các thông số dụng cụ phải duy trì ổn định trong toàn bộ chu trình sản xuất.

 

Thông số dập đầu cuối đồng chính xác điển hình:

hạng mục kỹ thuật	Giá trị kiểm soát điển hình
Dung sai kích thước đầu cuối	± 0,01mm
Độ chính xác cho ăn dải	± 0,005mm
Kiểm soát độ hở khuôn	5% -10% độ dày vật liệu
Chiều cao gờ	Nhỏ hơn hoặc bằng 10% độ dày vật liệu
Kiểm soát độ phẳng	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05mm/100mm
Mục tiêu tuổi thọ công cụ	1.000,000 - 10,000.000 nét
Độ chính xác đo CMM	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,005mm

 

Thiết kế khuôn ảnh hưởng trực tiếp đến:

Độ ổn định điện trở tiếp xúc
Khả năng tương thích hội
Độ dẫn điện
Lực chèn đầu cuối
Khả năng chống rung lâu dài-

 

Khuôn lũy tiến được thiết kế kém có thể tạo ra các mẫu có thể chấp nhận được nhưng không thành công trong quá trình sản xuất hàng loạt do mòn chày, độ cứng vật liệu hoặc độ lệch định vị tích lũy.

 

Hành vi của vật liệu đồng yêu cầu bồi thường khuôn lũy tiến chuyên dụng

Hợp kim đồng có độ dẫn điện cao nhưng gặp khó khăn trong việc tạo hình do cường độ chảy thấp và độ dẻo cao.

Các vật liệu đầu cuối phổ biến bao gồm:

Đồng nguyên chất C1100
C1020 đồng không chứa oxy-
Đồng thau C2680
Vật liệu hợp kim CuSn

 

So sánh vật liệu:

Vật liệu	Độ dẫn điện	Độ bền kéo	Ứng dụng điển hình
Đồng nguyên chất C1100	Lớn hơn hoặc bằng 100% IACS	220-260MPa	Thiết bị đầu cuối nguồn EV, thiết bị đầu cuối thanh cái
Đồng C1020 OFC	Lớn hơn hoặc bằng 100% IACS	220-250MPa	Các điểm tiếp xúc điện có độ tin cậy cao-
Đồng thau C2680	25%-30% IACS	300-450MPa	Thiết bị đầu cuối kết nối yêu cầu cường độ cao hơn
Hợp kim CuSn	20%-40% IACS	400-600MPa	Thiết bị đầu cuối lò xo và-tiếp điểm chống mài mòn

 

Đối với dập đồng C1100, khuôn lũy tiến phải bù cho:

Độ giãn dài của vật liệu khi uốn

Làm việc cứng lại sau khi hình thành lặp đi lặp lại

Hồi phục sau khi dỡ hàng

Sự thay đổi độ dày từ vật liệu cuộn

 

Kiểm soát kỹ thuật bao gồm:

Mô phỏng phân tích phần tử hữu hạn (FEA) trước khi sản xuất dụng cụ

Thiết kế bù góc uốn

Tạo hình lũy tiến thay vì uốn-một bước

Định vị chốt điều khiển sau mỗi trạm

 

 

 

Lựa chọn cú đấm cacbua cho tuổi thọ công cụ đột quỵ 10 triệu

Vật liệu chày quyết định độ ổn định của lưỡi cắt, khả năng tạo gờ và tần suất bảo trì.

Để dập đầu cực bằng đồng-tốc độ cao, việc lựa chọn thép công cụ phải xem xét:

Duy trì độ cứng
Chống mài mòn
Sức mạnh tác động
Khả năng chống sứt mẻ cạnh

 

Vật liệu làm dụng cụ phổ biến:

Vật liệu đục lỗ	độ cứng	Chống mài mòn	Ứng dụng
Cacbua Vonfram (WC-Co)	HRA 88-92	Xuất sắc	Xóa khoảng trống có độ chính xác cao-
Thép công cụ SKD11	HRC 58-62	Cao	Dập lũy tiến chung
Thép bột ASP23	HRC 60-64	Rất cao	Thiết bị đầu cuối hình thành phức tạp
SKH51 Thép tốc độ cao-	HRC 62-65	Trung bình	Đóng dấu tốc độ cao-

 

Đối với các thiết bị đầu cuối bằng đồng yêu cầu độ chính xác ± 0,01mm:

Mũi đột cacbua vonfram được sử dụng để đột dập các cạnh chính xác.
Mảnh dao SKD11 được sử dụng để tạo hình các phần đòi hỏi khả năng chịu va đập.
Lớp phủ bề mặt như TiN/TiCN có thể làm giảm ma sát và mài mòn.

Tối ưu hóa khoảng trống khuôn ngăn chặn sự phát triển của Burr và lỗi tiếp xúc

Khe hở khuôn không chính xác sẽ tạo ra:

Chiều cao gờ quá mức
Nứt mép
Biến dạng vật liệu
Tăng điện trở

 

Tính toán giải phóng mặt bằng được đề xuất:

Độ dày vật liệu	Giải phóng mặt bằng được đề xuất
0.1- 0.3 mm Đồng	5%-8%
0.3- 1.0 mm Đồng	Đồng 8%-12%
Hợp kim đồng thau	10%-15%

 

Đối với các cực rơle EV và các bộ phận của công tắc tơ, việc kiểm soát lưỡi dao có liên quan trực tiếp đến:

Độ tin cậy của giao diện liên hệ

Độ bám dính mạ

Độ chính xác lắp ráp

 

Yêu cầu đánh giá và báo giá DFM miễn phí

 

 

Thiết kế bù lò xo trong quá trình hình thành lũy tiến

Thiết bị đầu cuối đồng thường bao gồm:

Cấu trúc uốn 90 độ
Cánh tay tiếp xúc hình chữ U{0}}
Tab kết nối dọc
Hình học thiết bị đầu cuối đa mặt phẳng

Sau khi uốn, phục hồi đàn hồi gây ra sai lệch kích thước.

 

Các yếu tố hồi phục bao gồm:

Độ cứng vật liệu
Bán kính uốn cong
hướng hạt
Tốc độ hình thành
Ma sát bề mặt dụng cụ

 

Giải pháp kỹ thuật:

Uốn cong nhiều bước thay vì tạo hình một lần
Bù cong-quá mức
Quá trình đúc tiền
Chèn hình thành có thể điều chỉnh

 

Ví dụ:

Phương pháp xử lý	Độ chính xác góc cuối cùng	Rủi ro
Uốn một giai đoạn	±1 độ	Lò xo cao
Uốn hai giai đoạn	±0,3 độ	Trung bình
Nhiều{0}}hình thành + đúc tiền	±0,1 độ	Thấp

 

Quá trình đúc cải thiện độ phẳng của thiết bị đầu cuối và độ ổn định tiếp xúc điện

Đúc áp dụng ứng suất nén có kiểm soát vào khu vực uốn.

 

Những lợi ích:

Giảm khả năng phục hồi đàn hồi
Cải thiện bề mặt tiếp xúc
Kiểm soát sự thay đổi chiều cao của thiết bị đầu cuối
Tăng tính nhất quán của lắp ráp

 

Các thông số điển hình:

tham số	Phạm vi kiểm soát
Dung sai độ phẳng	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05mm
Áp lực đúc	300-800MPa
Độ nhám bề mặt	Ra 0,8-1,6μm
Độ lặp lại kích thước	± 0,01mm

 

 

 

Giám sát thời gian thực-thực giúp ngăn ngừa lỗi hàng loạt

Dây chuyền dập tiến bộ hiện đại tích hợp cảm biến trực tiếp vào hệ thống dụng cụ.

Các hạng mục giám sát bao gồm:

Vị trí cho ăn dải
Cú đấm quá tải
Sự hiện diện vật chất
Áp lực hình thành
Trạng thái phóng một phần

 

Các thông số giám sát điển hình:

Hệ thống giám sát	Độ chính xác phát hiện
Cảm biến cấp liệu	± 0,01mm
Giám sát tải	Phát hiện độ lệch 1% -3%
Phát hiện đứt cú đấm	Phản hồi một phần nghìn giây
Kiểm tra tầm nhìn	Phát hiện lỗi cấp độ micro-

 

Điều này ngăn cản:

Thiếu cú ​​đấm

Cho ăn đôi

Biến dạng đầu cuối

Hư hỏng dụng cụ

Phế liệu lô lớn

 

Tài liệu kiểm tra CMM và PPAP cấp 3 dành cho khách hàng ô tô

Đối với các thiết bị đầu cuối bằng đồng- cấp ô tô, quá trình xác thực chất lượng bao gồm:

Kiểm tra bài viết đầu tiên (FAI)
Báo cáo thứ nguyên
Giấy chứng nhận vật liệu
Phân tích năng lực (Cp/Cpk)
Nộp PPAP cấp 3

 

Thiết bị kiểm tra điển hình:

Máy đo tọa độ CMM
Hệ thống đo quang
Máy thử phun muối
Máy đo độ cứng vi mô
Máy đo điện trở

 

Thông số chất lượng:

Mục kiểm tra	Tiêu chuẩn
Độ chính xác kích thước	± 0,01mm
Xác minh vật liệu	RoHS / TIẾP CẬN
Phê duyệt quy trình	PPAP cấp độ 3
Hệ thống chất lượng	IATF 16949
Hệ thống môi trường	ISO 14001

 

Tải xuống thông số kỹ thuật thiết kế dập

 

 

Công ty TNHH Công nghệ hàn dập Apollo Hạ Môn cung cấp các giải pháp gia công và dập kim loại chính xác cho:

 

Thiết bị đầu cuối pin EV

Linh kiện đầu nối HV

Bộ phận đồng tiếp sức

Linh kiện dẫn điện của contactor

Thiết bị đầu cuối điện tử công suất

 

Năng lực sản xuất bao gồm:

Thiết kế khuôn tiến bộ

Dập chính xác

Gia công dụng cụ CNC

Trong-sự tán đinh

Hàn điện trở

Chuẩn bị mạ bề mặt

Kiểm tra tự động

 

Kiểm soát sản xuất như sau:

Hệ thống chất lượng ô tô IATF 16949

Quản lý chất lượng ISO 9001

Tuân thủ RoHS và REACH

 

Năng lực sản xuất điển hình:

Mục khả năng	Phạm vi sản xuất Apollo
Độ dày vật liệu đồng	0.05- 3.0 mm
Dung sai dập	± 0,01mm
Công suất ép	Dập chính xác nhiều tấn
Chu kỳ phát triển công cụ	20-30 ngày
Giao hàng nguyên mẫu	7-15 ngày
Hỗ trợ sản xuất hàng loạt	Triệu{0}}đột quỵ cấp

 

 

Một khuôn lũy tiến chính xác có thể đạt được dung sai nào đối vớidập thiết bị đầu cuối bằng đồng?

Công nghệ dập khuôn tiến bộ chính xác của Apollo đạt được khả năng kiểm soát kích thước trong phạm vi ±0,01 mm thông qua cấu trúc dụng cụ được tối ưu hóa, kiểm tra CMM và-hệ thống giám sát khuôn.

 

Khuôn dập lũy tiến có thể hoạt động trong bao lâu đối với các thiết bị đầu cuối bằng đồng EV?

Cacbua vonfram cấp cao-và dụng cụ SKD11 có thể hỗ trợ 1.000.000 đến 10.000.000 chu kỳ dập tùy thuộc vào độ dày vật liệu và điều kiện sản xuất.

 

Apollo có thể cung cấp thiết kế dụng cụ OEM cho các thiết bị đầu cuối bằng đồng tùy chỉnh không?

Đúng. Apollo cung cấp thiết kế công cụ OEM, phát triển khuôn liên tục, xác nhận nguyên mẫu và tài liệu PPAP Cấp 3 cho các ứng dụng EV và điện tử công suất.