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 có độ chính xác yêu cầu dung sai kích thước ±0,01mm ít phụ thuộc vào quá trình kiểm tra cuối cùng hơn là vào cấu trúc khuôn lũy tiến, kiểm soát vật liệu và-giám sát trong quá trình. Để dập khuôn tiến bộ chính xác với khối lượng lớn-, độ hở khuôn, hình dạng chày cacbit, uốn nhiều-giai đoạn, dẫn hướng dải và phản hồi cảm biến phải được thiết kế thành một hệ thống được kiểm soát.

 

Đối với các cực của pin EV, đầu nối điện tử-nguồn, bộ phận rơle và các tiếp điểm điện có dòng điện cao-, độ lệch chiều có thể làm tăng điện trở tiếp xúc, làm xáo trộn lực lắp ráp hoặc tạo ra sai lệch trong quá trình lắp tự động. Do đó, OEM dập đồng có độ chính xác cao-cần kiểm soát quá trình tạo hình ở khuôn thay vì cố gắng sửa các biến thể sau khi dập.

 

 

 

Khuôn lũy tiến chuyển đổi phôi cuộn thành thiết bị đầu cuối hoàn thiện thông qua các hoạt động xuyên, đột, tạo hình, tạo hình, uốn và cắt{0}}liên tiếp. Với dung sai ±0,01 mm, mọi trạm đều đóng góp vào việc xếp chồng chiều cuối cùng-.

 

Thiết kế khuôn nên thiết lập một hệ thống chuẩn cố định trước khi phát triển hình dạng trạm riêng lẻ. Các kích thước chức năng nên tham chiếu cùng một mốc chuẩn dải bất cứ khi nào có thể thay vì tích lũy dung sai từ các chỗ uốn hoặc lỗ trước đó.

 

Kiểm soát mốc IATF 16949 để dập thiết bị đầu cuối ± 0,01mm

 

Kiến trúc dữ liệu thực tế chia thiết bị đầu cuối thành ba nhóm điều khiển:

Dữ liệu chính: dải mang hoặc tính năng định vị kiểm soát bước dải.
Dữ liệu thứ cấp: lỗ thí điểm hoặc tính năng-đâm thủng chính xác kiểm soát vị trí dọc.
Dữ liệu chức năng: tiếp điểm đầu cuối, lỗ lắp hoặc bề mặt tiếp xúc được kiểm soát theo yêu cầu lắp ráp.

Để dập đồng có độ chính xác cao-, các mục tiêu quy trình điển hình bao gồm:

 

tham số	Mục tiêu kỹ thuật	Kiểm soát chính
Kích thước quan trọng đã hoàn thành	± 0,01mm	Hình học khuôn + CMM
dải sân	± 0,01–0,02mm	Hệ thống thí điểm
Đường kính lỗ	± 0,01mm	Cacbua đột / giải phóng mặt bằng
Chiều cao gờ	Quy trình-cụ thể	Đấm cạnh + khe hở
Góc uốn	±0,5 độ hoặc chặt hơn	Hình thành nhiều giai đoạn
Độ dày vật liệu	đặc điểm kỹ thuật của nhà cung cấp	Kiểm tra đầu vào
Căn chỉnh khuôn	Kiểm soát quy trình ở cấp độ vi mô-	Bảo trì khuôn + hệ thống dẫn hướng
Xác minh chiều cuối cùng	CMM	Tài liệu PPAP cấp 3

 

Điểm quan trọng là không nên coi ±0,01mm chỉ là thông số kỹ thuật kiểm tra cuối cùng. Nếu khả năng của quy trình không thể duy trì kích thước trong quá trình sản xuất liên tục thì việc phân loại các bộ phận đã hoàn thiện không cấu thành việc kiểm soát quy trình.

 

Hành vi vật liệu C1100 và C2680 dưới sự kiểm soát của IATF 16949

Thiết bị đầu cuối bằng đồng rất nhạy cảm với cả độ dày vật liệu và tính chất cơ học. Đồng nguyên chất C1100 mang lại độ dẫn điện cao, trong khi đồng thau C2680 mang lại độ bền cao hơn và đặc tính tạo hình khác nhau.

 

Tài sản	Đồng nguyên chất C1100	Đồng thau C2680
Ưu điểm chính	Độ dẫn điện cao	Độ bền cơ học cao hơn
Ứng dụng điển hình	Thiết bị đầu cuối hiện tại-cao, giao diện thanh cái	Thiết bị đầu cuối kết nối, tiếp điểm cấu trúc
Hành vi hình thành	Độ dẻo cao; biến dạng có thể làm tăng sự biến đổi đàn hồi	Sức mạnh cao hơn; lực hình thành lớn hơn
Độ dẫn điện	Lên đến khoảng 100% IACS tùy theo điều kiện	Thấp hơn đồng nguyên chất
Xem xét dụng cụ	Kiểm soát độ bám dính và dồn nén	Tải hình thành cao hơn
Yêu cầu bề mặt	Các ứng dụng tiếp xúc điện có thể yêu cầu mạ	Mạ thiếc/niken thường được sử dụng

 

Chứng nhận vật liệu phải tương quan với lô cuộn, nhiệt độ, độ dày và hướng dập. Sự thay thế vật liệu có kích thước tương đương trên bản vẽ có thể thay đổi lực tạo hình và độ đàn hồi.

 

Yêu cầu đánh giá và báo giá DFM miễn phí

 

 

Vật liệu đột ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định của cạnh, sự hình thành gờ, độ lặp lại kích thước và khoảng thời gian bảo trì. Đối với các thiết bị đầu cuối bằng đồng yêu cầu thời gian sản xuất dài, việc lựa chọn giữa SKD11 cứng và cacbua phải dựa trên tải trọng, hình học, tình trạng vật liệu và số lần hành trình dự kiến.

 

Cacbua vonfram so với SKD11 để dập có độ chính xác-cao

 

Vật liệu dụng cụ	Đặc điểm tiêu biểu	Ứng dụng chính xác	Rủi ro chính
cacbua vonfram	Độ cứng và khả năng chống mài mòn rất cao	Xỏ lỗ tốt, khe hẹp, lỗ quan trọng	Giòn dưới tác động hoặc sai lệch
SKD11	Độ cứng, độ dẻo dai, khả năng gia công cao	Đột, khuôn, tạo hình chung	Mòn cạnh trong thời gian dài
Sự kết hợp cacbua + SKD11	Khả năng chống mài mòn-với sự hỗ trợ chắc chắn hơn	Âm lượng tăng dần-cao	Yêu cầu lắp ráp được kiểm soát
Thép công cụ tráng	Giảm ma sát và cải thiện hành vi mài mòn	Tốc độ sản xuất-cao	Lớp phủ bị hư hỏng nếu chất nền không ổn định

 

Đối với việc xỏ lỗ ở đầu cuối tốt, chày cacbua có thể duy trì lưỡi cắt sắc nét hơn trong quá trình sản xuất kéo dài. Tuy nhiên, không nên chọn cacbua chỉ vì nó cứng hơn.

 

Một chày cacbua được căn chỉnh kém có thể bị gãy trong đó chày SKD11 sẽ biến dạng hoặc mòn dần.

 

1. Độ hở của khuôn kiểm soát chiều cao lưỡi dao và độ ổn định kích thước

Đồng có độ dẻo cao và có thể tạo ra hiện tượng cuộn, ba via hoặc biến dạng thứ cấp không mong muốn khi khe hở không khớp với độ dày vật liệu.

Việc giải phóng mặt bằng hiệu quả phụ thuộc vào:

Hợp kim đồng và tính khí
Độ dày vật liệu
Cú đấm hình học
Tốc độ cắt
Chiều cao gờ yêu cầu
Đường kính lỗ
Tuổi thọ công cụ dự kiến

Đối với thiết bị đầu cuối có độ chính xác cao-, khe hở khuôn phải được xác thực bằng thực nghiệm thay vì sao chép từ bảng tỷ lệ phần trăm chung.

Một thử nghiệm sản xuất phải tương quan với:

khe hở → lực cắt → vùng gãy → chiều cao lưỡi dao → độ lệch kích thước → độ mài mòn của dụng cụ

Điều này tạo ra một cửa sổ quy trình có thể đo lường được cho việc bảo trì khuôn tiếp theo.

 

2. Cấu trúc hỗ trợ SKD11 giảm nguy cơ gãy cacbua

Các hạt chèn cacbua phải được hỗ trợ về mặt cơ học thay vì tiếp xúc với tải trọng ngang không kiểm soát được. Khuôn dập lũy tiến chính xác thường kết hợp các bộ phận cắt cacbua với giá đỡ bằng thép-của dụng cụ cứng, cấu trúc dẫn hướng và hạt dao có thể thay thế được.

Mục tiêu không chỉ đơn giản là độ cứng tối đa. Mục tiêu là truyền tải được kiểm soát.

 

 

Uốn thường là nguồn biến đổi kích thước lớn nhất sau khi xuyên thủng. Thiết bị đầu cuối có thể rời khỏi trạm cắt trong phạm vi dung sai nhưng vẫn không đạt được bước kiểm tra cuối cùng do quá trình phục hồi đàn hồi thay đổi góc hoặc chiều cao chức năng của nó.

 

Springback bị ảnh hưởng bởi:

Sức mạnh năng suất vật liệu
Hành vi-làm việc chăm chỉ hơn
Bán kính uốn cong
Độ dày vật liệu
hướng hạt
Góc hình thành
Bán kính công cụ
Số giai đoạn hình thành
Áp suất tiếp xúc
Dụng cụ mài mòn

Tạo hình nhiều{0}}giai đoạn làm giảm sự biến đổi góc dưới sự kiểm soát IATF 16949

Khuôn lũy tiến có độ-có độ chính xác cao nên tránh buộc phải uốn cong nghiêm trọng vào một trạm bất cứ khi nào hình dạng cuối cùng nhạy cảm với hiện tượng đàn hồi.

 

Một trình tự điển hình có thể sử dụng:

Tạo hình trước-: thiết lập hình dạng uốn cong ban đầu.
Tạo hình trung gian: tăng góc uốn đồng thời phân bố biến dạng dẻo.
Hình thành hiệu chỉnh: thiết lập góc chức năng cuối cùng.
Đúc hoặc tấn công lại: ổn định các bề mặt quan trọng khi cần thiết.
Kiểm tra lần cuối: xác minh dữ liệu chức năng bằng CMM hoặc máy đo chuyên dụng.

 

Chiến lược hình thành	Kiểm soát lò xo	Tải công cụ	Độ lặp lại theo chiều
Uốn một giai đoạn	Giới hạn	Tải cục bộ cao	Thấp hơn
Uốn hai giai đoạn	Cải thiện	phân phối	Cải thiện
Ba{0}}giai đoạn hình thành	Kiểm soát cao	phân phối	Cao
Hình thành + tấn công lại	Rất cao cho các tính năng được chọn	Tải cuối cùng cao hơn	Cao
đúc tiền	Kiểm soát biến dạng cục bộ mạnh mẽ	Cao	Cao cho các tính năng được kiểm soát

 

Số lượng trạm phải được xác định từ trạng thái vật liệu và hình học thay vì từ một mẫu dụng cụ cố định.

 

Bù uốn cong nên được tích hợp vào khuôn

Nếu thiết bị đầu cuối yêu cầu góc cuối cùng là 90 độ thì chày định hình không nhất thiết phải được thiết kế xung quanh vị trí dụng cụ danh nghĩa là 90 độ.

Quá trình thực tế có thể yêu cầu tạo hình quá mức, sau đó là phục hồi đàn hồi có kiểm soát.

 

Để xác nhận sản xuất, nhóm kỹ thuật nên ghi lại:

Góc công cụ
Góc đóng dấu thực tế
Góc lò xo hồi phục
Lô vật tư
Hướng dải
Hành trình công cụ
Số đột quỵ sản xuất

Điều này tạo ra mối quan hệ có thể theo dõi được giữa hình dạng dụng cụ và biến thể-thành phẩm.
 

 

 

Khuôn lũy tiến hoạt động ở tốc độ hành trình cao không thể phụ thuộc hoàn toàn vào việc kiểm tra--cuối dây chuyền. Một chày bị hỏng, thành phần bị thiếu, lỗi cấp liệu hoặc dải kép có thể tạo ra hàng trăm bộ phận bị lỗi trước khi người vận hành phát hiện ra sự cố.

 

-Cảm biến trong khuôn chuyển đổi các điều kiện quy trình đã chọn thành tín hiệu sản xuất ngay lập tức.

 

Cảm biến-dập liên tục được điều khiển theo PPAP Cấp 3

 

Các điểm giám sát chung bao gồm:

Sự hiện diện vật chất
vị trí dải
Sự tham gia của thí điểm
Sự hiện diện của một phần
Phát hiện nạp sai
Phát hiện vật liệu kép
Cú đấm vỡ
Xác nhận phóng
Chết quá tải
Vị trí hình thành

 

Chức năng cảm biến	Tình trạng có thể phát hiện được	Rủi ro sản xuất nếu không được kiểm soát
Cảm biến dải	Thiếu vật liệu	Nét trống
Cảm biến thí điểm	Vị trí dải không chính xác	Sai lệch lỗ/uốn cong
Cảm biến bộ phận	Phần không được đẩy ra	Tắc nghẽn chết
Giám sát cú đấm	Cú đấm sát thương	Lỗi Burr hoặc kích thước
Giám sát tải	Lực hình thành bất thường	Hư hỏng dụng cụ
Giám sát nguồn cấp dữ liệu	Cao độ không chính xác	Đăng ký sai trạm
Phát hiện tờ-kép	Chồng chéo vật liệu	cú đấm gãy

 

Đối với PPAP Cấp 3, chiến lược cảm biến phải được kết nối với FMEA quy trình, kế hoạch kiểm soát, hoạt động MSA và xác thực kích thước.

Bản thân cảm biến không phải là hệ thống chất lượng. Giá trị của nó đến từ việc liên kết tín hiệu với một kế hoạch phản ứng xác định.

 

Khả năng xử lý phải đi kèm với thông số kỹ thuật ± 0,01mm

Đối với kích thước thiết bị đầu cuối quan trọng, Cp và Cpk phải được tính toán từ dữ liệu sản xuất thay vì giả định từ lần chạy nguyên mẫu.

 

Ở đâu:

Giới hạn thông số kỹ thuật trên USL =
Giới hạn thông số kỹ thuật thấp hơn của LSL =
μ=ý nghĩa quá trình
σ=độ lệch chuẩn

 

Nếu thông số kỹ thuật là ± 0,01mm thì tổng chiều rộng dung sai chỉ là 0,02mm. Do đó, những thay đổi nhỏ về độ dày vật liệu, độ mòn của dụng cụ, căn chỉnh dải hoặc lực tạo hình có thể tiêu tốn một phần đáng kể của cửa sổ quy trình có sẵn.

 

 

Máy đo tọa độ không nên chỉ được sử dụng như một công cụ nghiệm thu cuối cùng. Dữ liệu CMM cũng có thể hỗ trợ quá trình thử khuôn, phê duyệt-đầu tiên, bảo trì phòng ngừa và xác thực thay đổi kỹ thuật.

 

Chiến lược đo CMM cho thiết bị đầu cuối ±0,01mm

Các đặc điểm quan trọng nên được chia thành:

Vị trí lỗ
Đường kính lỗ
chiều dài tổng thể
Chiều rộng thiết bị đầu cuối
Chiều cao uốn cong
Góc uốn
Vị trí liên lạc
Độ phẳng
Hồ sơ hình thành

 

Chương trình CMM sẽ tái tạo cấu trúc dữ liệu chức năng được xác định trong bản vẽ kỹ thuật.

 

Ví dụ: đo chiều cao đầu cuối so với mép ngoài không ổn định có thể tạo ra phép đo chính xác về mặt kỹ thuật nhưng không thể hiện điều kiện lắp ráp thực tế.

 

Do đó, phương pháp kiểm tra phải tương ứng với sơ đồ dữ liệu chức năng của sản phẩm.

 

 

 

Tính nhất quán của dụng cụ không tĩnh. Các cạnh cắt bị mòn, bề mặt tạo hình bị đánh bóng, khe hở thay đổi và các bộ phận dẫn hướng dần mất đi tình trạng ban đầu.

 

Để sản xuất thiết bị đầu cuối bằng đồng có khối lượng-cao, việc bảo trì phòng ngừa phải dựa trên các chỉ báo quy trình có thể đo lường được thay vì khoảng thời gian theo lịch tùy ý.

 

Giám sát tuổi thọ công cụ-theo kiểm soát quy trình IATF 16949

Theo dõi tối thiểu:

Số đột quỵ sản xuất
Chiều cao gờ
Đường kính lỗ quan trọng
Vị trí lỗ quan trọng
Góc uốn
Chiều cao hình thành
Lực dập
Tần số cảnh báo cảm biến
Lịch sử thay thế cú đấm
trợ cấp mài

Một kích hoạt bảo trì hữu ích có thể được thiết lập khi chỉ báo quá trình đạt đến giới hạn kiểm soát của nó.

Ví dụ:

số lần đột quỵ → tăng trưởng lưỡi dao → trôi kích thước lỗ → Giảm Cpk → duy trì cú đấm

Điều này mang lại nhiều thông tin hơn việc tuyên bố rằng một viên xúc xắc có "số lần bắn" theo lý thuyết là "triệu{0}} lần bắn".

Tuổi thọ của dụng cụ phụ thuộc vào vật liệu, độ dày, hình học, độ bôi trơn, tốc độ hành trình, độ hở khuôn và thực hành bảo trì.

 

Bảo trì khuôn nên bảo tồn hệ thống dữ liệu gốc

Sau khi mài hoặc thay chày, bộ phận được khôi phục phải duy trì mối quan hệ với:

Hệ thống thí điểm
bài hướng dẫn
Chèn chết
Chất mang dải
Trạm hình thành liền kề

Việc thay thế một bộ phận bị mòn mà không kiểm tra toàn bộ trạm có thể tạo ra độ lệch kích thước mới.

 

 

Ma trận sau đây tóm tắt mối quan hệ giữa yêu cầu sản phẩm và quyết định về công cụ.

 

Yêu cầu sản phẩm	Kiểm soát kỹ thuật được đề xuất	Xác minh
Kích thước lỗ ± 0,01mm	Cú đấm cacbua + khe hở được kiểm soát	CMM
Xỏ khuyên âm lượng-cao	Linh kiện cắt cacbua	Đo gờ
Hình học thiết bị đầu cuối phức tạp	Hình thành nhiều giai đoạn	Hồ sơ/CMM
Góc uốn nhạy cảm	-Biểu mẫu trước + hiệu chỉnh/tái kích hoạt	Thước đo góc/CMM
Độ dẫn điện cao	đồng C1100	Giấy chứng nhận vật liệu + kiểm tra độ dẫn điện
Độ bền kết cấu cao hơn	đồng thau C2680	Giấy chứng nhận vật liệu + dữ liệu cơ khí
Sản xuất-tốc độ cao liên tục	Trong-cảm biến khuôn	Xác thực cảm biến
Nguồn cung cấp ô tô cấp 1	Hệ thống xử lý IATF 16949	Kiểm toán + PPAP
Phê duyệt dụng cụ mới	Xác thực đầy đủ chiều	PPAP cấp độ 3
Quá trình sản xuất kéo dài	Bảo trì công cụ phòng ngừa	Bản ghi tuổi thọ của đột quỵ/công cụ{0}}

 

Tải xuống thông số kỹ thuật thiết kế dập

 

 

Một dự án dập chính xác nên bắt đầu bằng bản vẽ bộ phận và các yêu cầu chức năng thay vì cấu hình khuôn tiêu chuẩn.

 

Trong quá trình xem xét DFM, nhóm kỹ thuật nên kiểm tra:

Cấp vật liệu và tính khí
Độ dày dải
hướng hạt
Bán kính uốn tối thiểu
khoảng cách từ lỗ-đến-cạnh
hướng Burr
Trình tự xỏ khuyên
Thiết kế tàu sân bay
dải sân
Phân bổ trạm lũy tiến
Tải hình thành
Sơ tán phế liệu
Vị trí cảm biến
Số liệu kiểm tra
Yêu cầu xử lý bề mặt

Đối với các bộ phận điện EV và ESS, hiệu suất điện cũng cần được xem xét trong quá trình thiết kế cơ khí.

 

Kích thước đầu cực đáp ứng ±0,01mm vẫn có thể không phù hợp nếu độ dày lớp mạ, lực tiếp xúc, hình dạng tiếp xúc hoặc mặt cắt mang dòng điện-nằm ngoài thông số kỹ thuật.

 

Vì lý do này, việc kiểm soát kích thước cơ học và xác nhận về điện phải được xem xét cùng nhau.

 

Tài liệu PPAP cấp 3 nên kết nối công cụ với kiểm soát sản xuất

Một bản đệ trình sản xuất có thể bao gồm:

Sơ đồ quy trình
PFMEA
Kế hoạch kiểm soát
MSA
Kết quả theo chiều
Chứng nhận vật liệu
Nghiên cứu năng lực
Hồ sơ dụng cụ
Thông số quy trình
Phê duyệt ngoại hình
Kết quả kiểm tra chức năng
Bộ phận mẫu
Lệnh nộp một phần

Mục đích là để chứng minh rằng quy trình sản xuất-không chỉ đơn giản là một lô bộ phận đã chọn-có thể đáp ứng nhiều lần các yêu cầu về bản vẽ.

 

 

Đối với-các thiết bị đầu cuối điện có dòng điện cao, quá trình dập chính xác là sự tương tác có kiểm soát giữa hoạt động của vật liệu, hình dạng khuôn, trình tự tạo hình, vật liệu dụng cụ, độ chính xác của máy và quá trình kiểm tra.

 

Nhắm mục tiêu OEM dập đồng có độ chính xác cao-±0,01mm sẽ thiết lập quy trình xung quanh bốn biện pháp kiểm soát kỹ thuật:

 

Thiết kế công cụ dập đầu cuối dựa trên các mốc chức năng và ngăn xếp dung sai được kiểm soát-.
Lựa chọn dụng cụ cacbua và SKD11 phù hợp với các yêu cầu về tải trọng cắt, độ mài mòn, hình học và bảo trì.
Uốn và hiệu chỉnh nhiều{0}}giai đoạn để kiểm soát độ đàn hồi thay vì dựa vào tạo hình một giai đoạn-.
Trong-giám sát cảm biến khuôn và kiểm tra CMM để phát hiện sai lệch quy trình trước khi số lượng lớn trở nên không phù hợp.

 

Đối với các chương trình-lưu trữ năng lượng và ô tô, các biện pháp kiểm soát này sau đó có thể được tích hợp với IATF 16949, PPAP cấp 3, các nghiên cứu về khả năng xử lý và quản lý vòng đời-công cụ đã được ghi lại.

 

Kết quả không chỉ đơn giản là một thiết bị đầu cuối bằng đồng được dán tem đã vượt qua quá trình kiểm tra. Đó là một quá trình dập với các mối quan hệ có thể đo lường được giữa vật liệu → dụng cụ → tạo hình → kiểm tra → khả năng xử lý → độ lặp lại của sản xuất.

 

 

Làm cách nào khuôn lũy tiến có thể duy trì dung sai ±0,01 mm trong quá trình sản xuất thiết bị đầu cuối bằng đồng-với khối lượng lớn?

Sử dụng hệ thống dữ liệu được kiểm soát, dụng cụ cacbua chính xác, độ hở khuôn đã được xác thực, tạo hình nhiều-giai đoạn, trong-cảm biến khuôn, bảo trì phòng ngừa và xác minh quy trình dựa trên CMM-. Độ dày và nhiệt độ vật liệu cũng phải nằm trong thông số kỹ thuật đã được phê duyệt.

 

Vật liệu dụng cụ nào được sử dụng để có độ chính xác-caodập thiết bị đầu cuối bằng đồng?

Cacbua vonfram thường được sử dụng cho các bộ phận cắt có độ mòn cao- và các nguyên công xuyên thấu quan trọng, trong khi SKD11 được sử dụng cho chày, khuôn, đầu cặp và các bộ phận tạo hình đòi hỏi độ bền và khả năng sử dụng cao hơn.

 

Nhà cung cấp dập thiết bị đầu cuối bằng đồng có thể cung cấp tài liệu PPAP Cấp 3 không?

Đúng. Chương trình-sẵn sàng cho sản xuất có thể bao gồm các báo cáo kích thước, PFMEA, kế hoạch kiểm soát, MSA, nghiên cứu năng lực, chứng chỉ vật liệu, quy trình xử lý, hồ sơ dụng cụ, bộ phận mẫu và tài liệu Giấy chứng nhận gửi bộ phận.