Progressiivisen suutintekniikan salaisuudet: ±0,01 mm:n toleranssit tarkkuuskupariliittimissä

Tarkkuuskupariliittimet, jotka vaativat ±0,01 mm:n mittatoleranssia, ovat vähemmän riippuvaisia ​​lopputarkastuksesta kuin progressiivisesta muottiarkkitehtuurista, materiaalin ohjauksesta ja prosessin valvonnasta. Suuren-volyymin Precision Progressive Diet -leimausta varten muotin välys, kovametallilävistysgeometria, monivaiheinen taivutus, nauhan ohjaus ja anturin palaute on suunniteltava yhdeksi ohjatuksi järjestelmäksi.

 

Sähköajoneuvojen akun napojen, teho-elektroniikkaliittimien, relekomponenttien ja korkeavirtaisten-sähköisten kosketinten mittojen poikkeama voi lisätä kosketusvastusta, häiritä kokoonpanovoimaa tai aiheuttaa kohdistusvirheitä automaattisen lisäyksen aikana. Korkean -tarkkuuden kuparileimauksen OEM:n on siksi ohjattava muovausprosessia muotissa sen sijaan, että yritetään korjata vaihtelua leimaamisen jälkeen.

 

 

 

Progressiivinen muotti muuntaa kelamassan valmiiksi päätteeksi peräkkäisten lävistys-, tyhjennys-, lyönti-, muotoilu-, taivutus- ja katkaisutoimintojen{0}}kautta. ±0,01 mm:n toleranssilla jokainen asema osallistuu lopulliseen mittapinoon-.

 

Suulakesuunnittelun tulisi luoda kiinteä peruspistejärjestelmä ennen yksittäisen aseman geometrian kehittämistä. Toiminnallisten mittojen tulee viitata samaan nauhan peruspisteeseen aina kun mahdollista sen sijaan, että kerryttäisiin toleransseja edeltävistä mutkista tai reikistä.

 

IATF 16949 -datumin ohjaus ±0,01 mm:n liittimen leimaamiseen

 

Käytännöllinen datam-arkkitehtuuri jakaa päätelaitteen kolmeen ohjausryhmään:

Ensisijainen peruspiste: kantonauha tai nauhan nousua ohjaava paikannusominaisuus.
Toissijainen peruspiste: ohjausreikä tai tarkkuus{0}}lävistetty ominaisuus, joka ohjaa pituussuuntaista sijaintia.
Toiminnallinen peruspiste: liitinkosketin, asennusreikä tai liitäntäpinta, jota ohjataan kokoonpanovaatimusten mukaisesti.

Erittäin{0}}tarkkuuskuparimeistossa tyypillisiä prosessikohteita ovat:

 

Parametri	Suunnittelukohde	Ensisijainen ohjaus
Valmis kriittinen ulottuvuus	±0,01 mm	Muotin geometria + CMM
Strip pitch	±0,01–0,02 mm	Pilottijärjestelmä
Reiän halkaisija	±0,01 mm	Kovametallilävistys/meistin välys
Pureen korkeus	Prosessikohtainen-	Lävistysreuna + välys
Taivutuskulma	±0,5 astetta tai tiukempi	Monivaiheinen{0}}muodostus
Materiaalin paksuus	Toimittajan erittely	Tuleva tarkastus
Die tasaus	Mikroni{0}}tason prosessinohjaus	Die huolto + ohjausjärjestelmä
Lopullinen mittavarmistus	CMM	PPAP-tason 3 dokumentaatio

 

Kriittinen kohta on, että ±0,01 mm ei tule käsitellä pelkkänä lopputarkastuksen eritelmänä. Jos prosessikapasiteetti ei pysty ylläpitämään mittaa jatkuvan tuotannon aikana, valmiiden osien lajittelu ei ole prosessin ohjausta.

 

C1100 ja C2680 materiaalin käyttäytyminen IATF 16949 -valvonnan alaisena

Kupariliittimet ovat herkkiä sekä materiaalin paksuudelle että mekaanisille ominaisuuksille. C1100 puhdas kupari tarjoaa korkean sähkönjohtavuuden, kun taas C2680 messinki tarjoaa suuremman lujuuden ja erilaisen muovauskäyttäytymisen.

 

Omaisuus	C1100 puhdasta kuparia	C2680 messinki
Ensisijainen etu	Korkea sähkönjohtavuus	Suurempi mekaaninen lujuus
Tyypillinen sovellus	Suuri{0}}virtaliittimet, virtakiskoliitännät	Liittimet, rakenteelliset koskettimet
Käyttäytymisen muotoileminen	korkea sitkeys; muodonmuutos voi lisätä joustovaihtelua	Korkeampi lujuus; suurempi muotoiluvoima
Johtavuus	Jopa noin 100 % IACS kunnosta riippuen	Matalampi kuin puhdas kupari
Työkalujen huomioiminen	Tarttuvuuden ja naarmuuntumisen hallinta	Suurempi muovauskuormitus
Pintavaatimus	Sähkökosketinsovellukset saattavat vaatia pinnoitusta	Yleisesti käytetty tina/nikkelipinnoitus

 

Materiaalin sertifioinnin tulisi korreloida kelaerän, temperoinnin, paksuuden ja leimaussuunnan kanssa. Materiaalikorvaus, joka näyttää mitoiltaan vastaavalta piirustuksessa, voi muuttaa muovausvoimaa ja takaisinjoustoa.

 

Pyydä ilmainen DFM-arviointi ja tarjous

 

 

Lävistysmateriaali vaikuttaa suoraan reunan vakauteen, purseen muodostumiseen, mittojen toistettavuuteen ja huoltoväleihin. Pitkiä tuotantoajoja vaativissa kupariliittimissä valinnan karkaistun SKD11:n ja kovametallin välillä tulee perustua kuormitukseen, geometriaan, materiaalin kuntoon ja odotettavissa olevaan iskumäärään.

 

Volframikarbidi vs. SKD11 korkean-tarkkuuden leimaamiseen

 

Työkalun materiaali	Tyypilliset ominaisuudet	Tarkkuussovellus	Pääriski
Volframikarbidi	Erittäin korkea kovuus ja kulutuskestävyys	Hienot lävistykset, kapeat raot, kriittiset reiät	Hauras törmäyksen tai kohdistusvirheen vaikutuksesta
SKD11	Korkea kovuus, sitkeys, työstettävyys	Yleiset meistit, meistit, muovausterät	Reunojen kuluminen pitkillä matkoilla
Kovametalli + SKD11 yhdistelmä	Kulutusta-kestävä leikkaus vahvemmalla tuella	Suurimääräiset{0}}progressiiviset meistit	Edellyttää ohjattua kokoonpanoa
Pinnoitettu työkaluteräs	Vähentynyt kitka ja parempi kulumiskäyttäytyminen	Nopea{0}}tuotanto	Pinnoitevaurio, jos alusta on epävakaa

 

Hienojakoisiin päätteiden lävistyksiä varten kovametallilävistimet voivat säilyttää terävämmän leikkuureunan pitkässä tuotannossa. Karbidia ei kuitenkaan pidä valita vain siksi, että se on kovempaa.

 

Huonosti kohdistettu kovametallilävistys voi murtua, jolloin SKD11-lävistys vääntyy tai kuluu vähitellen.

 

1. Suulakevälys säätelee purseen korkeutta ja mittojen vakautta

Kuparilla on korkea taipuisuus ja se voi aiheuttaa ei-toivottua kaatumista, purseisuutta tai toissijaista muodonmuutosta, kun välys on huonosti sovitettu materiaalin paksuuteen.

Tehokas välys riippuu:

Kupariseos ja temperointi
Materiaalin paksuus
Lävistysgeometria
Leikkausnopeus
Vaadittu jäysteen korkeus
Reiän halkaisija
Odotettu työkalun käyttöikä

Tarkkuuspäätteen{0}}suulakkeen välys on validoitava kokeellisesti sen sijaan, että se kopioidaan yleisestä prosenttitaulukosta.

Tuotantokokeilun pitäisi korreloida:

välys → leikkausvoima → murtumisalue → purseen korkeus → mittapoikkeama → työkalun kuluminen

Tämä luo mitattavissa olevan prosessiikkunan myöhempää muotin huoltoa varten.

 

2. SKD11-tukirakenteet vähentävät kovametallimurtumisriskiä

Kovametalliterät on tuettava mekaanisesti sen sijaan, että ne altistetaan hallitsemattomalle sivuttaiskuormitukselle. Tarkkuusprogressiivisissa muotteissa yhdistetään tavallisesti kovametallileikkauskomponentit karkaistuihin työkalu-teräspitimiin, ohjausrakenteisiin ja vaihdettaviin teriin.

Tavoitteena ei ole vain maksimikovuus. Tavoitteena on ohjattu kuormansiirto.

 

 

Taivutus on usein suurin mittavaihtelun lähde lävistyksen jälkeen. Terminaali voi poistua leikkausasemalta toleranssin sisällä ja silti epäonnistua lopputarkastuksessa, koska elastinen palautus muuttaa sen kulmaa tai toimintakorkeutta.

 

Springbackiin vaikuttavat:

Materiaalin myötöraja
Työ{0}}kovettuva käyttäytyminen
Taivutussäde
Materiaalin paksuus
Viljan suunta
Muodostuskulma
Työkalun säde
Muodostusvaiheiden lukumäärä
Kosketuspaine
Työkalujen kuluminen

Monivaiheinen muotoilu vähentää kulmavaihteluita IATF 16949 -säädön alla

Korkean tarkkuuden{0}}progressiivisen muotin tulisi välttää voimakkaan mutkan pakottamista yhteen asemaan aina, kun lopullinen geometria on herkkä takaisinjoustukselle.

 

Tyypillinen sarja voi käyttää:

Esi-muovaus: määritä alkuperäinen taivutusgeometria.
Välimuovaus: lisää taivutuskulmaa samalla kun jaat plastisen muodonmuutoksen.
Kalibrointimuodostus: määritä lopullinen toimintakulma.
Lyö tai lyö uudelleen: stabiloi kriittiset pinnat tarvittaessa.
Lopputarkastus: tarkista toimintapiste CMM:llä tai erityisillä mittareilla.

 

Strategian muodostaminen	Springback Control	Työkalun lataus	Mittojen toistettavuus
Yksi{0}}vaiheinen taivutus	Rajoitettu	Suuri paikallinen kuormitus	Alentaa
Kaksi{0}}vaiheinen taivutus	Parannettu	Jaettu	Parannettu
Kolmivaiheinen-muodostus	Korkea ohjaus	Jaettu	Korkea
Muodostaminen + uusinta	Erittäin korkea valituille ominaisuuksille	Korkeampi loppukuorma	Korkea
Keksiminen	Vahva paikallinen muodonmuutoshallinta	Korkea	Korkea ohjatuille ominaisuuksille

 

Asemien lukumäärä tulisi määrittää materiaalin käyttäytymisen ja geometrian perusteella eikä kiinteän työkalumallin perusteella.

 

Taivutuskompensaatio tulee rakentaa suuttimeen

Jos liitin vaatii 90 asteen lopullisen kulman, muotoilumeistiä ei välttämättä tule suunnitella 90 asteen nimellisasennon ympärille.

Varsinainen prosessi saattaa vaatia yli-muovausta, jota seuraa hallittu elastinen palautuminen.

 

Tuotannon validointia varten suunnittelutiimin tulee kirjata:

Työkalun kulma
Todellinen leimattu kulma
Jousikulma
Materiaalierä
Raidan suunta
Työkalun veto
Tuotantoiskujen määrä

Tämä luo jäljitettävän suhteen työkalugeometrian ja valmiin{0}}osan muunnelman välille.
 

 

 

Suurilla iskutiheydellä toimiva progressiivinen meisti ei voi olla täysin riippuvainen{0}}linjan-lopun tarkastuksesta. Vioittunut lävistys, puuttuva komponentti, syöttövirhe tai kaksoisnauha voivat tuottaa satoja viallisia osia ennen kuin käyttäjä havaitsee ongelman.

 

In-suulakeanturit muuntavat valitut prosessiolosuhteet välittömiksi tuotantosignaaleiksi.

 

Anturi-ohjattu progressiivinen leimaus PPAP-tason 3 mukaisesti

 

Yleisiä valvontapisteitä ovat:

Materiaalin läsnäolo
Nauhan asento
Lentäjän sitoutuminen
Osan läsnäolo
Syöttöhäiriön tunnistus
Kaksinkertainen materiaalin tunnistus
Punch rikkoutuminen
Poiston vahvistus
Kuolla ylikuormitus
Muodostuva asento

 

Anturin toiminto	Havaittava kunto	Tuotantoriski, jos sitä ei valvota
Nauha-anturi	Materiaali puuttuu	Tyhjä veto
Ohjausanturi	Väärä nauhan asento	Reiän/taivutuksen kohdistusvirhe
Osa-anturi	Osaa ei ole poistettu	Kuoleman esto
Punch-valvonta	Iskuvaurio	Purse tai mittavirhe
Kuorman valvonta	Epänormaali muodostusvoima	Työkaluvaurio
Rehun seuranta	Väärä sävelkorkeus	Aseman rekisteröintivirhe
Tupla{0}}arkin tunnistus	Materiaalien päällekkäisyys	Lävistysmurtuma

 

PPAP-tasolla 3 anturistrategian tulee olla yhdistetty prosessin FMEA:han, ohjaussuunnitelmaan, MSA-toimintoihin ja ulottuvuuden validointiin.

Anturi itsessään ei ole laatujärjestelmä. Sen arvo tulee yhdistämällä signaali määriteltyyn reaktiosuunnitelmaan.

 

Prosessikyvyn tulisi olla ±0,01 mm:n määritysten mukainen

Kriittisen pääteulottuvuuden osalta Cp ja Cpk tulisi laskea tuotantotiedoista eikä olettaa prototyyppiajon perusteella.

 

Jossa:

USL=yläraja
LSL=alempi määrittelyraja
μ=prosessin keskiarvo
σ=keskihajonta

 

Jos erittely on ±0,01 mm, kokonaistoleranssileveys on vain 0,02 mm. Pienet muutokset materiaalin paksuudessa, työkalun kulumisessa, nauhan kohdistuksessa tai muovausvoimassa voivat siksi kuluttaa merkittävän osan käytettävissä olevasta prosessiikkunasta.

 

 

Koordinaattimittauskonetta ei tule käyttää vain lopullisena hyväksymistyökaluna. CMM-tiedot voivat myös tukea koeajoa, ensi-hyväksyntää, ennaltaehkäisevää huoltoa ja teknisten muutosten validointia.

 

CMM-mittausstrategia ±0,01 mm liittimille

Kriittiset ominaisuudet tulisi jakaa:

Reiän asento
Reiän halkaisija
Kokonaispituus
Terminaalin leveys
Taivutuksen korkeus
Taivutuskulma
Yhteydenottopaikka
Tasaisuus
Muodostettu profiili

 

CMM-ohjelman tulee toistaa suunnittelupiirustuksessa määritelty toiminnallinen perusrakenne.

 

Esimerkiksi liittimen korkeuden mittaaminen epävakaata ulkoreunaa vasten voi tuottaa teknisesti tarkan mittauksen, joka ei vastaa todellista asennustilaa.

 

Tarkastusmenetelmän on siksi vastattava tuotteen toiminnallista peruskaaviota.

 

 

 

Työkalun yhtenäisyys ei ole staattista. Leikkausreunat kuluvat, muotopinnat kiillottuvat, välykset muuttuvat ja ohjauskomponentit menettävät vähitellen alkuperäisen kuntonsa.

 

Kupariterminaalien suuren-volyymin tuotannossa ennaltaehkäisevän huollon tulisi perustua mitattavissa oleviin prosessiindikaattoreihin mielivaltaisen kalenterivälin sijaan.

 

Työkalun-käyttöiän seuranta IATF 16949 -prosessiohjauksen alaisuudessa

Raita vähintään:

Tuotantoiskujen määrä
Pureen korkeus
Kriittinen reiän halkaisija
Kriittinen reiän asento
Taivutuskulma
Muotoilukorkeus
Leimausvoima
Anturin hälytystaajuus
Lävistimen vaihtohistoria
Hiontakorvaus

Hyödyllinen ylläpitoliipaisin voidaan määrittää, kun prosessin ilmaisin lähestyy ohjausrajaansa.

Esimerkiksi:

iskumäärä → purseen kasvu → reiän mittojen poikkeama → Cpk-vähennys → lävistimen huolto

Tämä on hyödyllisempää kuin väittää, että nostan teoreettinen "miljoona{0}}eloikä".

Työkalun käyttöikä riippuu materiaalista, paksuudesta, geometriasta, voitelusta, iskunopeudesta, muotin välyksestä ja huoltokäytännöstä.

 

Muottihuollon tulee säilyttää alkuperäinen peruspistejärjestelmä

Hionnan tai lävistimen vaihtamisen jälkeen palautetun osan on säilytettävä suhde:

Pilottijärjestelmä
Opaspostaus
Die insertti
Nauha kantaja
Viereinen muodostusasema

Yhden kuluneen komponentin vaihtaminen ilman koko aseman tarkistamista voi aiheuttaa uuden mittasiirtymän.

 

 

Seuraavassa matriisissa on yhteenveto tuotevaatimusten ja työkalupäätösten välisestä suhteesta.

 

Tuotevaatimus	Suositeltu tekninen valvonta	Vahvistus
reiän halkaisija ±0,01 mm	Kovametallilävistys + hallittu välys	CMM
Suuri{0}}volyymilävistys	Kovametallileikkauskomponentit	Pursemittaus
Monimutkainen terminaaligeometria	Monivaiheinen{0}}muodostus	Profiili/CMM
Herkkä taivutuskulma	Esi-lomake + kalibrointi/retrike	Kulmamittari/CMM
Korkea sähkönjohtavuus	C1100 kupari	Materiaalitodistus + johtavuustesti
Korkeampi rakenteellinen lujuus	C2680 messinki	Materiaalitodistus + mekaaniset tiedot
Jatkuva nopea{0}}tuotanto	In-anturit	Anturin validointi
Automotive Tier 1 -tarvike	IATF 16949 -prosessijärjestelmä	Audit + PPAP
Uuden työkalun hyväksyntä	Täysiulotteinen validointi	PPAP taso 3
Pitkä tuotantojakso	Ennaltaehkäisevä työkalujen huolto	Veto/työkalu{0}}elämän kirjaa

 

Lataa leimaussuunnittelun tiedot

 

 

Tarkkuusleimausprojektin tulisi alkaa osan piirustuksesta ja toiminnallisista vaatimuksista standardin muottikokoonpanon sijaan.

 

DFM-tarkistuksen aikana suunnittelutiimin tulee tutkia:

Materiaalin laatu ja luonne
Nauhan paksuus
Viljan suunta
Pienin taivutussäde
Reiän-reunan-etäisyys
Puren suunta
Lävistysjärjestys
Telineen suunnittelu
Strip pitch
Progressiivinen aseman jako
Muodostava kuorma
Romun evakuointi
Anturien sijainnit
Tarkastuspisteet
Pintakäsittelyn vaatimukset

EV- ja ESS-sähkökomponenttien sähköinen suorituskyky on myös otettava huomioon mekaanisen suunnittelun yhteydessä.

 

Liitäntämitta, joka vastaa ±0,01 mm, voi silti olla sopimaton, jos pinnoitteen paksuus, kosketusvoima, liitosgeometria tai virtaa{1}}kantava poikkileikkaus{2}} eivät ole määritelmien mukaisia.

 

Tästä syystä mekaanista mittaohjausta ja sähköistä validointia tulisi tarkastella yhdessä.

 

PPAP-tason 3 dokumentaation tulisi yhdistää työkalut tuotannonohjaukseen

Tuotantoehdotus voi sisältää:

Prosessin kulkukaavio
PFMEA
Valvontasuunnitelma
MSA
Ulottuvuustulokset
Materiaalisertifikaatit
Kykytutkimukset
Tooling Records
Prosessin parametrit
Ulkoasun hyväksyntä
Toiminnalliset testitulokset
Näyteosat
Osien toimitustakuu

Tarkoituksena on osoittaa, että valmistusprosessi-ei vain valittu osaerä-voi toistuvasti täyttää piirustusvaatimukset.

 

 

Suurivirtaisissa{0}}sähköliittimissä tarkkuusleimaus on hallittua vuorovaikutusta materiaalin käyttäytymisen, suuttimen geometrian, muovausjärjestyksen, työkalumateriaalien, koneen tarkkuuden ja tarkastuksen välillä.

 

Korkean -tarkkuuskuparimeistamisen OEM-kohdistuksen ±0,01 mm pitäisi muodostaa prosessi neljän teknisen säädön ympärille:

 

Päätteen leimaustyökalut Suunnittelu, joka perustuu toiminnallisiin peruspisteisiin ja kontrolloituun toleranssipinoon-.
Kovametalli- ja SKD11-työkaluvalikoima sovitettu leikkauskuormitukseen, kulumiseen, geometriaan ja huoltovaatimuksiin.
Monivaiheinen taivutus ja kalibrointi takaisinjousituksen ohjaamiseksi yksivaiheisen-muovauksen sijaan.
In-suulakeanturin valvonta ja CMM-tarkastus prosessin ajautumisen havaitsemiseksi ennen kuin suuret määrät muuttuvat vaatimustenvastaisiksi.

 

Autoteollisuuden ja energian{0}}varastointiohjelmissa nämä ohjaimet voidaan sitten integroida IATF 16949:n, PPAP Level 3:n, prosessien valmiustutkimuksiin ja dokumentoituun työkalu-elinhallinnan kanssa.

 

Tuloksena ei ole vain leimattu kupariliitin, joka läpäisee tarkastuksen. Se on meistoprosessi, jossa on mitattavissa olevat suhteet materiaalin → työkalun → muotoilun → tarkastuksen → prosessin suorituskyvyn → tuotannon toistettavuuden välillä.

 

 

Kuinka progressiivinen suutin voi säilyttää ±0,01 mm:n toleranssin kupariliittimien suuren volyymituotannon aikana?

Käytä kontrolloitua perusjärjestelmää, tarkkuuskovametallityökaluja, validoitua meistinvälystä, monivaiheista muotoilua, in-sisäisiä antureita, ennaltaehkäisevää huoltoa ja CMM{2}}pohjaista prosessin todentamista. Materiaalin paksuuden ja temperoinnin tulee myös pysyä hyväksyttyjen eritelmien rajoissa.

 

Mitä työkalumateriaaleja käytetään suureen{0}}tarkkuuteenkupariliittimen leimaus?

Volframikarbidia käytetään yleisesti paljon{0}}kuluviin leikkauskomponentteihin ja kriittisiin lävistystoimintoihin, kun taas SKD11:tä käytetään lävistyksissä, muotteissa, pidikkeissä ja muovauskomponenteissa, joissa vaaditaan suurempaa sitkeyttä ja huollettavuutta.

 

Voiko kupariterminaalien leimaustoimittaja toimittaa PPAP Level 3 -dokumentaatiota?

Kyllä. Tuotanto-valmis ohjelma voi sisältää mittaraportteja, PFMEA:n, ohjaussuunnitelman, MSA:n, kykytutkimukset, materiaalitodistukset, prosessin kulun, työkalutietueet, näyteosat ja osien toimitustakuuasiakirjat.