Прогресивни инженерни тайни на матрицата: Постигане на толеранси от ±0,01 mm в прецизни медни клеми

Прецизните медни клеми, произведени чрез прогресивно щамповане, изискват контрол на размерите в рамките на ±0,01 mm през милиони цикли на щамповане. Крайната производителност на терминала зависи от прогресивната структура на матрицата, избора на материал за щанцоване, компенсацията на пружинното връщане и-наблюдението на процеса в реално време, а не корекцията на обработката след производството.

 

За автомобилни конектори, клеми за батерии за електромобили, релейни компоненти и модули за силова електроника, високопрецизният OEM за щамповане на мед трябва да контролира деформацията на материала, височината на изпъкналостта, плоскостта и стабилността на геометрията на клемите при непрекъснати условия на голям-обем на производство.

 

 

 

Структурата на матрицата определя консистенцията на милиони-циклични щампования съгласно изискванията на IATF 16949

Прецизната прогресивна матрица не е само режещ инструмент. Това е много{1}}система за формоване, контролираща точността на подаване, деформацията на материала, последователността на огъване и крайната геометрия на терминала.

 

За EV и електрически приложения дизайнът на матрицата обикновено интегрира:

Оптимизиране на оформлението на лентата под контрол на толеранс на стъпка ±0,01 mm
Много{0}}станции за заготовка и формоване
Прецизни направляващи колони и системи за втулки с микрон{0}}просвет
В -станции за занитване или заклинване
Автоматични системи за разделяне на скрап
В-матрични сензори за откриване на необичайно натоварване

Съгласно сертифицираното от IATF 16949 управление на производството, параметрите на инструменталната екипировка трябва да останат стабилни през целия производствен цикъл.

 

Типични прецизни параметри за щамповане на медни терминали:

Инженерен елемент	Типична контролна стойност
Толерантност на размерите на терминала	±0,01 мм
Точност на подаване на лента	±0,005 мм
Контрол на хлабината на матрицата	5% -10% от дебелината на материала
Височина на борда	По-малко или равно на 10% дебелина на материала
Контрол на плоскостта	По-малко или равно на 0,05 mm/100 mm
Целеви живот на инструмента	1000,000 - 10,000,000 удара
Точност на измерване на CMM	По-малко или равно на 0,005 mm

 

Дизайнът на матрицата влияе пряко върху:

Стабилност на контактното съпротивление
Съвместимост на сглобяването
Електрическа проводимост
Сила на поставяне на клемата
Дълго{0}}трайна устойчивост на вибрации

 

Лошо проектирана прогресивна матрица може да произведе приемливи проби, но да се провали по време на масовото производство поради износване на поансона, втвърдяване на материала или натрупано отклонение в позиционирането.

 

Поведението на медния материал изисква специална прогресивна компенсация на матрицата

Медните сплави имат висока електрическа проводимост, но представляват предизвикателства при формоването поради тяхната ниска граница на провлачване и висока пластичност.

Общите терминални материали включват:

C1100 чиста мед
C1020 мед без{1}}кислород
C2680 месинг
Материали от сплави CuSn

 

Сравнение на материалите:

Материал	Проводимост	Якост на опън	Типично приложение
C1100 чиста мед	По-голямо или равно на 100% IACS	220-260MPa	EV клеми за захранване, клеми за шини
C1020 OFC мед	По-голямо или равно на 100% IACS	220-250MPa	Високо{0}}надеждни електрически контакти
C2680 Месинг	25%-30% IACS	300-450MPa	Съединителни клеми, изискващи по-висока якост
CuSn сплав	20%-40% IACS	400-600MPa	Пружинни клеми и устойчив-на износване контакт

 

За C1100 медно щамповане, прогресивната матрица трябва да компенсира:

Удължение на материала при огъване

Работно втвърдяване след многократно формоване

Пружинно връщане след разтоварване

Вариация на дебелината от материала на рулона

 

Инженерните контроли включват:

Симулация на анализ на крайни елементи (FEA) преди производството на инструментална екипировка

Дизайн за компенсация на ъгъла на огъване

Прогресивно формоване вместо едно-етапно огъване

Позициониране на пилотния щифт след всяка станция

 

 

 

Избор на твърдосплавен поансон за 10 милиона удара живот на инструмента

Материалът на перфоратора определя стабилността на режещия ръб, генерирането на грапавини и честотата на поддръжка.

За високо{0}}скоростно щамповане на медни клеми изборът на инструментална стомана трябва да вземе предвид:

Запазване на твърдостта
Устойчивост на износване
Сила на удар
Устойчивост на начупване на ръба

 

Общи инструменти за инструменти:

Материал за перфоратор	твърдост	Устойчивост на износване	Приложение
Волфрамов карбид (WC-Co)	HRA 88-92	Отлично	Високо{0}}обемно прецизно заглушаване
Инструментална стомана SKD11	HRC 58-62	високо	Общо прогресивно щамповане
ASP23 прахова стомана	HRC 60-64	Много високо	Сложно оформящи клеми
SKH51 Високоскоростна-стомана	HRC 62-65	Среден	Високо{0}}скоростно щамповане

 

За медни клеми, изискващи ±0,01 mm точност:

Щанци от волфрамов карбид се използват за прецизно изрязване на ръбове.
Вложките SKD11 се използват за оформяне на секции, изискващи устойчивост на удар.
Повърхностното покритие като TiN/TiCN може да намали триенето и износването.

Оптимизирането на хлабината на матрицата предотвратява растежа на ръбове и повреда на контакта

Неправилната хлабина на матрицата създава:

Прекомерна височина на борда
Напукване на ръба
Деформация на материала
Повишено електрическо съпротивление

 

Препоръчително изчисление на клирънса:

Дебелина на материала	Препоръчително разрешение
0.1- 0.3 mm мед	5%-8%
0.3- 1.0 mm мед	Мед 8%-12%
Месингова сплав	10%-15%

 

За релейни клеми на EV и компоненти на контактори, контролът на разрушаването е пряко свързан с:

Надеждност на контактния интерфейс

Адхезия на покритие

Точност на сглобяване

 

Поискайте безплатна DFM оценка и оферта

 

 

Проектиране на компенсация за пружинно връщане в процес на прогресивно формоване

Медните терминали често включват:

Конструкции за огъване на 90 градуса
U-образни контактни рамена
Езичета за вертикална връзка
Много{0}}равнинна терминална геометрия

След огъване еластичното възстановяване причинява отклонение в размерите.

 

Факторите за пружиниране включват:

Твърдост на материала
Радиус на огъване
Посока на зърното
Скорост на формоване
Триене на повърхността на инструмента

 

Инженерни решения:

Много{0}}етапно огъване вместо едно-оформяне
Компенсация за пре-огъване
Процес на монетосечене
Регулируеми оформящи вложки

 

Пример:

Метод на процеса	Точност на крайния ъгъл	Риск
Едно{0}}етапно огъване	±1 градус	Висока пружина
Дву{0}}етапно огъване	±0,3 градуса	Среден
Много{0}}етапно формоване + монетосечене	±0,1 градуса	ниско

 

Процесът на монетиране подобрява плоскостта на клемите и стабилността на електрическия контакт

Кованенето прилага контролирано напрежение на натиск върху зоната на огъване.

 

Предимства:

Намалява еластичното възстановяване
Подобрява повърхностния контакт
Контролира промяната на височината на терминала
Увеличава консистенцията на сглобяването

 

Типични параметри:

Параметър	Контролен диапазон
Толерантност към плоскост	По-малко или равно на 0,05 mm
Налягане на монети	300-800MPa
Грапавост на повърхността	Ra 0.8-1.6μm
Повторяемост на размерите	±0,01 мм

 

 

 

Наблюдението-на матрицата в реално време предотвратява дефекти на партиди

Модерните линии за прогресивно щамповане интегрират сензори директно в инструментални системи.

Елементите за наблюдение включват:

Позиция за подаване на лента
Претоварване на удара
Материално присъствие
Формиращ натиск
Състояние на изхвърляне на част

 

Типични параметри за наблюдение:

Система за мониторинг	Точност на откриване
Сензор за подаване на материал	±0,01 мм
Мониторинг на натоварването	1%-3% откриване на отклонение
Откриване на счупване на удар	Милисекунда отговор
Проверка на зрението	Откриване на дефекти на микрон{0}}ниво

 

Това предотвратява:

Липсващи удари

Двойно хранене

Терминална деформация

Повреда на инструмента

Голяма партида скрап

 

Инспекция на CMM и документация за ниво 3 на PPAP за клиенти на автомобили

За автомобилни{0}}медни терминали валидирането на качеството включва:

Първа проверка на артикул (FAI)
Доклад за размери
Сертификат за материал
Анализ на възможностите (Cp/Cpk)
Подаване на PPAP ниво 3

 

Типично оборудване за проверка:

CMM координатно измервателна машина
Оптична измервателна система
Тестер за солен спрей
Тестер за микротвърдост
Тестер за електрическо съпротивление

 

Качествени параметри:

Елемент за проверка	Стандартен
Точност на размерите	±0,01 мм
Материална проверка	RoHS / REACH
Процес на одобрение	PPAP ниво 3
Система за качество	IATF 16949
Екологична система	ISO 14001

 

Изтеглете спецификация за дизайн на щамповане

 

 

Xiamen Apollo Stamping Welding Technology Co., Ltd предоставя решения за прецизно метално щамповане и инструменти за:

 

Клеми на батерията на EV

Компоненти на HV конектор

Релейни медни части

Проводими компоненти на контактора

Изводи за силова електроника

 

Производственият капацитет включва:

Прогресивен дизайн на матрицата

Прецизно щамповане

CNC инструментална обработка

В-щанцово занитване

Съпротивително заваряване

Подготовка на повърхностното покритие

Автоматизирана проверка

 

Производственият контрол е следният:

IATF 16949 система за качество на автомобилите

ISO 9001 управление на качеството

RoHS и REACH съответствие

 

Типичен производствен капацитет:

Възможност Елемент	Производствена гама Apollo
Дебелина на медния материал	0.05- 3.0 мм
Толерантност на щамповане	±0,01 мм
Капацитет на пресата	Много{0}}тонен прецизен печат
Цикъл на развитие на инструмента	20-30 дни
Доставка на прототип	7-15 дни
Поддръжка на масово производство	Милиони{0}}удари на ниво

 

 

Какъв толеранс може да постигне една прецизна прогресивна матрицащамповане на медни терминали?

Apollo Precision Progressive Die Stamping постига контрол на размерите в рамките на ±0,01 mm чрез оптимизирана структура на инструмента, инспекция на CMM и-системи за наблюдение в матрицата.

 

Колко дълго може да работи матрицата за прогресивно щамповане за медни терминали на EV?

Висококачествен-волфрамов карбид и инструменти SKD11 могат да поддържат от 1 000 000 до 10 000 000 цикъла на щамповане в зависимост от дебелината на материала и производствените условия.

 

Може ли Apollo да предостави дизайн на OEM инструменти за потребителски медни терминали?

да Apollo осигурява проектиране на инструменти за OEM, прогресивно разработване на матрици, валидиране на прототипи и документация за ниво 3 на PPAP за приложения в електромобили и силова електроника.