اسرار مهندسی دای پیشرو: دستیابی به تلورانس ± 0.01 میلی متر در پایانه های مسی دقیق

پایانه‌های مسی دقیقی که به تحمل ابعادی ± 0.01 میلی‌متر نیاز دارند، کمتر به بازرسی نهایی نسبت به معماری پیشرونده قالب، کنترل مواد و نظارت بر فرآیند{1} بستگی دارند. برای مهر زنی پیشرونده با دقت حجم بالا، فاصله قالب، هندسه پانچ کاربید، خمش چند مرحله ای، هدایت نوار و بازخورد سنسور باید به عنوان یک سیستم کنترل شده طراحی شود.

 

برای پایانه‌های باتری EV،{0}}اتصالات الکترونیکی برق، اجزای رله، و{1}}کنتاکت‌های الکتریکی جریان بالا، رانش ابعادی می‌تواند مقاومت تماس را افزایش دهد، نیروی مونتاژ را مختل کند یا در حین قرار دادن خودکار، ناهماهنگی ایجاد کند. بنابراین، یک OEM مهر زنی مسی با دقت بالا به جای تلاش برای تصحیح تغییرات پس از مهر زنی، باید فرآیند شکل دهی را در قالب کنترل کند.

 

 

 

یک قالب پیشرونده از طریق عملیات سوراخ کردن متوالی، خالی کردن، سکه گذاری، شکل دهی، خمش-و برش، ذخایر سیم پیچ را به پایانه نهایی تبدیل می کند. در تلورانس ± 0.01 میلی متر، هر ایستگاه در انباشته بعدی بعدی-بالا کمک می کند.

 

طراحی قالب باید یک سیستم مبدأ ثابت را قبل از توسعه هندسه ایستگاه فردی ایجاد کند. ابعاد عملکردی باید به جای انباشته شدن تلورانس ها از خم ها یا سوراخ های قبلی، تا جایی که ممکن است به همان داده نوار اشاره کنند.

 

کنترل مبنا IATF 16949 برای مهر زنی ترمینال ± 0.01 میلی متر

 

یک معماری داده عملی ترمینال را به سه گروه کنترل جدا می کند:

مبنا اولیه: نوار حامل یا مشخصه مکان یابی که گام نوار را کنترل می کند.
داده ثانویه: سوراخ خلبان یا ویژگی دقیق{0}} که موقعیت طولی را کنترل می کند.
مبنا عملکردی: تماس ترمینال، سوراخ نصب یا سطح جفت گیری که بر اساس نیاز مونتاژ کنترل می شود.

برای مهر زنی مسی با دقت بالا-، اهداف فرآیند معمولی عبارتند از:

 

پارامتر	هدف مهندسی	کنترل اولیه
بعد انتقادی به پایان رسید	± 0.01 میلی متر	هندسه قالب + CMM
زمین نواری	± 0.01-0.02 میلی متر	سیستم خلبانی
قطر سوراخ	± 0.01 میلی متر	کاربید پانچ/ترخیص قالب
ارتفاع گود	فرآیند خاص-	لبه پانچ + فاصله
زاویه خم	± 0.5 درجه یا محکم تر	شکل گیری چند مرحله ای-
ضخامت مواد	مشخصات تامین کننده	بازرسی ورودی
هم ترازی قالب	کنترل فرآیند سطح{0}}میکرون	نگهداری قالب + سیستم راهنما
تأیید ابعاد نهایی	CMM	مستندات سطح 3 PPAP

 

نکته مهم این است که ± 0.01 میلی متر نباید به تنهایی به عنوان مشخصات بازرسی نهایی در نظر گرفته شود. اگر قابلیت فرآیند نتواند ابعاد را در طول تولید مداوم حفظ کند، مرتب سازی قطعات تمام شده کنترل فرآیند را تشکیل نمی دهد.

 

رفتار مواد C1100 و C2680 تحت کنترل IATF 16949

پایانه های مسی هم به ضخامت مواد و هم به خواص مکانیکی حساس هستند. مس خالص C1100 رسانایی الکتریکی بالایی را ارائه می دهد، در حالی که برنج C2680 استحکام بیشتر و رفتار شکل دهی متفاوتی را ارائه می دهد.

 

اموال	C1100 مس خالص	برنج C2680
مزیت اولیه	هدایت الکتریکی بالا	استحکام مکانیکی بالاتر
کاربرد معمولی	پایانه‌های-جریان بالا، رابط‌های باسبار	پایانه های رابط، کنتاکت های ساختاری
شکل گیری رفتار	شکل پذیری بالا؛ تغییر شکل می تواند تغییر فنری را افزایش دهد	استحکام بالاتر؛ نیروی تشکیل دهنده بیشتر
رسانایی	تا حدود 100٪ IACS بسته به شرایط	پایین تر از مس خالص
در نظر گرفتن ابزار	کنترل چسبندگی و کیسه صفرا	بار شکل دهی بالاتر
نیاز سطحی	کاربردهای تماس الکتریکی ممکن است نیاز به آبکاری داشته باشند	آبکاری قلع/نیکل که معمولاً استفاده می شود

 

گواهی مواد باید با مقدار سیم پیچ، مزاج، ضخامت و جهت مهر زنی مرتبط باشد. یک جایگزینی ماده که از نظر ابعادی معادل در نقشه به نظر می رسد می تواند نیروی شکل دهی و برگشت فنری را تغییر دهد.

 

درخواست ارزیابی و نقل قول رایگان DFM

 

 

مواد پانچ مستقیماً بر پایداری لبه، تشکیل سوراخ، تکرارپذیری ابعادی و فواصل نگهداری تأثیر می گذارد. برای پایانه های مسی که به دوره های تولید طولانی نیاز دارند، انتخاب بین SKD11 سخت شده و کاربید باید بر اساس بار، هندسه، شرایط مواد و تعداد ضربه های مورد انتظار باشد.

 

کاربید تنگستن در مقابل SKD11 برای مهر زنی با دقت بالا

 

مواد ابزار	خصوصیات معمولی	برنامه دقیق	ریسک اصلی
کاربید تنگستن	سختی بسیار بالا و مقاومت در برابر سایش	سوراخ های ظریف، شکاف های باریک، سوراخ های بحرانی	در اثر ضربه یا ناهماهنگی شکننده است
SKD11	سختی بالا، چقرمگی، ماشین کاری	مشت های عمومی، قالب ها، تشکیل درج ها	ساییدگی لبه در دوره های طولانی
ترکیب کاربید + SKD11	برش مقاوم در برابر سایش با پشتیبانی سخت تر	قالبهای پیشرونده-حجم بالا	به مونتاژ کنترل شده نیاز دارد
فولاد ابزار روکش شده	کاهش اصطکاک و بهبود رفتار سایش	تولید با سرعت بالا-	آسیب پوشش در صورت ناپایدار بودن بستر

 

برای سوراخ کردن انتهایی ظریف، پانچ های کاربید می توانند لبه برش تیزتری را نسبت به تولید طولانی مدت حفظ کنند. با این حال، کاربید نباید صرفاً به دلیل سخت تر بودن انتخاب شود.

 

یک پانچ کاربید با تراز ضعیف می تواند در جایی که پانچ SKD11 تغییر شکل می دهد یا به تدریج فرسوده می شود شکسته شود.

 

1. ترخیص قالب ارتفاع سوراخ و ثبات ابعادی را کنترل می کند

مس دارای شکل‌پذیری بالایی است و می‌تواند باعث واژگونی، سوراخ یا تغییر شکل ثانویه نامطلوب شود، زمانی که فاصله با ضخامت مواد مطابقت ضعیفی داشته باشد.

ترخیص موثر بستگی به موارد زیر دارد:

آلیاژ مس و تمپر
ضخامت مواد
هندسه پانچ
سرعت برش
ارتفاع سوراخ مورد نیاز
قطر سوراخ
عمر ابزار مورد انتظار

برای یک ترمینال{0}دقت بالا، فاصله قالب باید به‌جای کپی کردن از جدول درصد عمومی، به‌صورت آزمایشی تأیید شود.

یک آزمایش تولید باید مرتبط باشد:

فاصله → نیروی برش → ناحیه شکست → ارتفاع سوراخ → انحراف ابعادی → سایش ابزار

این یک پنجره فرآیند قابل اندازه گیری برای نگهداری بعدی قالب ایجاد می کند.

 

2. ساختارهای پشتیبانی SKD11 خطر شکستگی کاربید را کاهش می دهد

درج های کاربید باید به جای اینکه در معرض بارهای جانبی کنترل نشده قرار گیرند، به طور مکانیکی حمایت شوند. قالب‌های مترقی دقیق معمولاً اجزای برش کاربید را با نگهدارنده‌های فولادی{1}}ابزار سخت‌شده، ساختارهای راهنما و درج‌های قابل تعویض ترکیب می‌کنند.

هدف صرفاً حداکثر سختی نیست. هدف انتقال بار کنترل شده است.

 

 

خم شدن اغلب بزرگترین منبع تغییر ابعاد بعد از سوراخ کردن است. یک ترمینال می تواند ایستگاه برش را در محدوده تحمل خارج کند و همچنان در بازرسی نهایی شکست بخورد زیرا بازیابی الاستیک زاویه یا ارتفاع عملکردی آن را تغییر می دهد.

 

Springback تحت تأثیر موارد زیر است:

قدرت تسلیم مواد
کار{0}}سخت کردن رفتار
شعاع خم شدن
ضخامت مواد
جهت دانه
زاویه تشکیل
شعاع ابزار
تعداد مراحل شکل دهی
فشار تماس
پوشیدن ابزار

شکل دهی چند مرحله ای تغییرات زاویه ای را تحت کنترل IATF 16949 کاهش می دهد

هر زمانی که هندسه نهایی به برگشت فنری حساس است، یک قالب پیشرونده{0} با دقت بالا باید از خم شدن شدید در یک ایستگاه منفرد جلوگیری کند.

 

یک دنباله معمولی ممکن است استفاده کند:

پیش{0}}شکل‌گیری: هندسه خمش اولیه را ایجاد کنید.
شکل دهی میانی: در حین توزیع تغییر شکل پلاستیک، زاویه خم را افزایش دهید.
تشکیل کالیبراسیون: ایجاد زاویه عملکردی نهایی.
سکه زدن یا باز کردن: سطوح بحرانی را در صورت لزوم تثبیت کنید.
بازرسی نهایی: داده های عملکردی را با استفاده از CMM یا سنج های اختصاصی بررسی کنید.

 

تشکیل استراتژی	کنترل فنری	بار ابزار	تکرارپذیری ابعادی
خم شدن یک مرحله-	محدود	بار محلی بالا	پایین تر
خمش دو مرحله‌ای-	بهبود یافته است	توزیع شده است	بهبود یافته است
شکل گیری سه مرحله-	کنترل بالا	توزیع شده است	بالا
تشکیل + restrike	برای ویژگی های انتخاب شده بسیار بالا است	بار نهایی بالاتر	بالا
سکه گذاری	کنترل تغییر شکل موضعی قوی	بالا	بالا برای ویژگی های کنترل شده

 

تعداد ایستگاه ها باید بر اساس رفتار و هندسه مواد تعیین شود تا از یک الگوی ابزار ثابت.

 

جبران خمش باید در قالب تعبیه شود

اگر یک ترمینال به زاویه نهایی 90 درجه نیاز دارد، پانچ شکل دهنده لزوماً نباید حول یک موقعیت اسمی ابزار 90 درجه طراحی شود.

فرآیند واقعی ممکن است نیاز به شکل‌گیری بیش از- داشته باشد و به دنبال آن بازیابی الاستیک کنترل‌شده انجام شود.

 

برای تایید تولید، تیم مهندسی باید موارد زیر را ثبت کند:

زاویه ابزار
زاویه مهر واقعی
زاویه پشت فنری
مقدار زیادی مواد
جهت نوار
ضربه زدن به ابزار
تعداد ضربه های تولید

این یک رابطه قابل ردیابی بین هندسه ابزار و-تغییر قسمت نهایی ایجاد می کند.
 

 

 

یک قالب پیشرونده که با نرخ ضربه بالا کار می کند نمی تواند کاملاً به بازرسی انتهای خط بستگی داشته باشد. پانچ آسیب دیده، قطعه از دست رفته، خطای تغذیه یا دو نوار می تواند صدها قطعه معیوب را قبل از اینکه اپراتور مشکل را تشخیص دهد ایجاد کند.

 

در{0}}حسگرها شرایط فرآیند انتخابی را به سیگنال‌های تولید فوری تبدیل می‌کنند.

 

سنسور{0}} مهر زنی پیشرونده را تحت سطح PPAP 3 کنترل می‌کند

 

نقاط نظارت رایج عبارتند از:

حضور مادی
موقعیت نوار
درگیری خلبان
حضور بخشی
تشخیص سوء تغذیه
تشخیص مواد مضاعف
شکستگی پانچ
تایید خروج
اضافه بار جانی
موقعیت شکل گیری

 

عملکرد سنسور	وضعیت قابل تشخیص	ریسک تولید در صورت عدم کنترل
سنسور نواری	مواد گم شده است	سکته خالی
سنسور خلبان	موقعیت نوار نادرست	ناهماهنگی سوراخ/خم
سنسور قطعه	قطعه خارج نشده است	انسداد جانی
مانیتورینگ پانچ	آسیب ضربه	سوراخ شدن یا شکست ابعادی
نظارت بر بار	نیروی تشکیل غیر طبیعی	آسیب به ابزار
نظارت بر خوراک	گام نادرست	ثبت نام اشتباه ایستگاه
شناسایی ورق دوبار-	همپوشانی مواد	شکستگی پانچ

 

برای PPAP سطح 3، استراتژی حسگر باید به فرآیند FMEA، طرح کنترل، فعالیت‌های MSA و اعتبارسنجی ابعادی متصل شود.

سنسور خود سیستم کیفیت نیست. مقدار آن از پیوند دادن سیگنال به یک طرح واکنش تعریف شده ناشی می شود.

 

قابلیت فرآیند باید با مشخصات ± 0.01mm همراه باشد

برای یک بعد ترمینال بحرانی، Cp و Cpk باید از داده‌های تولید محاسبه شوند نه از اجرای نمونه اولیه.

 

کجا:

حداکثر محدودیت مشخصات USL =
LSL=محدودیت مشخصات پایین تر
m=میانگین فرآیند
σ=انحراف معیار

 

اگر مشخصات ± 0.01 میلی متر باشد، عرض کل تحمل فقط 0.02 میلی متر است. بنابراین، تغییرات کوچک در ضخامت مواد، سایش ابزار، هم ترازی نوار یا نیروی شکل‌دهی می‌تواند بخش قابل توجهی از پنجره فرآیند موجود را مصرف کند.

 

 

دستگاه اندازه گیری مختصات نباید تنها به عنوان ابزار پذیرش نهایی استفاده شود. داده‌های CMM همچنین می‌توانند از آزمایش‌های آزمایشی، تأیید{1} اول، تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و تأیید تغییرات مهندسی پشتیبانی کنند.

 

استراتژی اندازه گیری CMM برای پایانه های ± 0.01 میلی متر

ویژگی های حیاتی را باید به موارد زیر تقسیم کرد:

موقعیت سوراخ
قطر سوراخ
طول کلی
عرض ترمینال
ارتفاع خم شدن
زاویه خم
موقعیت تماس
صافی
پروفایل تشکیل شد

 

یک برنامه CMM باید ساختار داده عملکردی تعریف شده در نقشه مهندسی را بازتولید کند.

 

به عنوان مثال، اندازه گیری ارتفاع ترمینال در برابر یک لبه بیرونی ناپایدار می تواند اندازه گیری دقیق فنی را ایجاد کند که شرایط مونتاژ واقعی را نشان نمی دهد.

 

بنابراین روش بازرسی باید با طرح داده عملکردی محصول مطابقت داشته باشد.

 

 

 

قوام ابزار ثابت نیست. لبه های برش سائیده می شوند، سطوح تشکیل دهنده جلا می دهند، فاصله ها تغییر می کنند و اجزای راهنما به تدریج حالت اولیه خود را از دست می دهند.

 

برای تولید-ترمینال مسی با حجم بالا، تعمیر و نگهداری پیشگیرانه باید بر اساس شاخص‌های فرآیند قابل اندازه‌گیری باشد و نه یک فاصله تقویمی دلخواه.

 

ابزار{0}}نظارت بر عمر تحت کنترل فرآیند IATF 16949

پیگیری حداقل:

تعداد ضربه های تولید
ارتفاع گود
قطر سوراخ بحرانی
موقعیت حفره بحرانی
زاویه خم
ارتفاع تشکیل
نیروی مهر زنی
فرکانس زنگ سنسور
تاریخچه تعویض پانچ
کمک هزینه سنگ زنی

هنگامی که یک نشانگر فرآیند به حد کنترل خود نزدیک می شود، یک محرک نگهداری مفید می تواند ایجاد شود.

به عنوان مثال:

تعداد ضربه → رشد سوراخ → رانش ابعاد سوراخ → کاهش Cpk → نگهداری پانچ

این آموزنده تر از بیان این است که یک قالب تئوریک "میلیون- عمر دارد."

عمر ابزار بستگی به مواد، ضخامت، هندسه، روانکاری، سرعت ضربه، فاصله قالب و عملکرد تعمیر و نگهداری دارد.

 

نگهداری قالب باید سیستم اصلی را حفظ کند

پس از آسیاب کردن یا جایگزینی پانچ، جزء بازسازی شده باید رابطه خود را با موارد زیر حفظ کند:

سیستم خلبانی
پست راهنما
درج قالب
نوار حامل
ایستگاه شکل دهی مجاور

جایگزینی یک قطعه فرسوده بدون بررسی کامل ایستگاه می تواند یک افست بعدی جدید ایجاد کند.

 

 

ماتریس زیر رابطه بین الزامات محصول و تصمیمات ابزار را خلاصه می کند.

 

الزامات محصول	کنترل مهندسی توصیه شده	تأیید
ابعاد سوراخ ± 0.01 میلی متر	پانچ کاربید + فاصله کنترل شده	CMM
سوراخ کردن-حجم بالا	اجزای برش کاربید	اندازه گیری فرز
هندسه پایانه پیچیده	شکل گیری چند مرحله ای-	نمایه/CMM
زاویه خم حساس	پیش{0}فرم + کالیبراسیون/مصرف مجدد	زاویه سنج / CMM
هدایت الکتریکی بالا	مس C1100	گواهی مواد + تست هدایت
استحکام ساختاری بالاتر	برنج C2680	گواهی مواد + داده های مکانیکی
تولید مداوم-سرعت بالا	در{0}}حسگرهای قالب	اعتبار سنسور
تامین خودرو ردیف 1	سیستم فرآیند IATF 16949	حسابرسی + PPAP
تایید ابزار جدید	اعتبار سنجی تمام بعدی	PPAP سطح 3
تولید طولانی مدت	نگهداری ابزار پیشگیرانه	سکته مغزی/ابزار{0}}سوابق زندگی

 

دانلود مشخصات طراحی مهر زنی

 

 

یک پروژه مهر زنی دقیق باید با طراحی قطعه و الزامات عملکردی شروع شود تا با پیکربندی قالب استاندارد.

 

در طول بررسی DFM، تیم مهندسی باید موارد زیر را بررسی کند:

درجه مواد و مزاج
ضخامت نوار
جهت دانه
حداقل شعاع خمیدگی
سوراخ-تا-فاصله لبه
جهت سوراخ
دنباله سوراخ کردن
طراحی کریر
زمین نواری
تخصیص پیشرونده ایستگاه
بار شکل دهی
تخلیه ضایعات
مکان های سنسور
داده های بازرسی
الزامات درمان سطحی

برای قطعات الکتریکی EV و ESS، عملکرد الکتریکی نیز باید در طراحی مکانیکی در نظر گرفته شود.

 

اگر ضخامت آبکاری، نیروی تماس، هندسه جفت‌گیری یا مقطع انتقال جریان خارج از مشخصات باشد، ابعاد انتهایی که 0.01± میلی‌متر برآورده می‌شود، ممکن است همچنان نامناسب باشد.

 

به همین دلیل، کنترل ابعاد مکانیکی و اعتبارسنجی الکتریکی باید با هم بررسی شوند.

 

مستندات سطح 3 PPAP باید ابزار را به کنترل تولید متصل کند

ارسال تولید می تواند شامل موارد زیر باشد:

نمودار جریان فرآیند
PFMEA
طرح کنترل
MSA
نتایج بعدی
گواهینامه های مواد
مطالعات توانمندی
سوابق ابزار
پارامترهای فرآیند
تایید ظاهر
نتایج آزمون عملکردی
قطعات نمونه
حکم ارسال قطعه

هدف نشان دادن این است که فرآیند تولید-نه صرفاً یک دسته انتخاب شده از قطعات{1}}می تواند مکرراً الزامات طراحی را برآورده کند.

 

 

برای پایانه‌های الکتریکی با جریان بالا، مهر زنی دقیق یک تعامل کنترل‌شده بین رفتار مواد، هندسه قالب، ترتیب شکل‌دهی، مواد ابزار، دقت ماشین و بازرسی است.

 

یک هدف‌گیری OEM با دقت بالا-میز 0.01 میلی‌متر باید این فرآیند را حول چهار کنترل مهندسی ایجاد کند:

 

طراحی ابزار مهر زنی ترمینال بر اساس داده های عملکردی و پشته تحمل کنترل شده-به بالا.
انتخاب ابزار کاربید و SKD11 با بار برش، سایش، هندسه و الزامات نگهداری مطابقت دارد.
خم شدن و کالیبراسیون چند مرحله ای برای کنترل برگشت فنری به جای تکیه بر شکل دهی تک مرحله ای-.
در{0}}نظارت سنسور قالب و بازرسی CMM برای تشخیص انحراف فرآیند قبل از اینکه مقادیر زیاد ناسازگار شوند.

 

برای برنامه‌های ذخیره‌سازی{0}خودرو و انرژی، این کنترل‌ها می‌توانند با IATF 16949، PPAP Level 3، مطالعات قابلیت فرآیند، و ابزار مستند شده-مدیریت عمر ادغام شوند.

 

نتیجه صرفاً یک پایانه مسی مهر شده نیست که بازرسی را پشت سر بگذارد. این یک فرآیند مهر زنی با روابط قابل اندازه گیری بین مواد → ابزار → شکل گیری → بازرسی → قابلیت فرآیند → تکرارپذیری تولید است.

 

 

چگونه یک قالب پیشرونده می‌تواند تحمل ± 0.01 میلی‌متر را در طول تولید پایانه مسی با حجم بالا حفظ کند؟

از یک سیستم مبدأ کنترل‌شده، ابزار دقیق کاربید، ترخیص قالب معتبر، شکل‌دهی چند مرحله‌ای، در-حسگرهای قالب، تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و تأیید فرآیند مبتنی بر CMM- استفاده کنید. ضخامت و مزاج مواد نیز باید در مشخصات تایید شده باقی بماند.

 

چه مواد ابزاری با دقت بالا-استفاده می‌شودمهر زنی ترمینال مسی?

کاربید تنگستن معمولاً برای اجزای برش{0} با سایش بالا و عملیات سوراخ‌کاری حیاتی استفاده می‌شود، در حالی که SKD11 برای پانچ‌ها، قالب‌ها، نگهدارنده‌ها و اجزای شکل‌دهی که به چقرمگی و سرویس‌پذیری بیشتری نیاز است استفاده می‌شود.

 

آیا تامین کننده مهر زنی ترمینال مسی می تواند مستندات سطح 3 PPAP را ارائه دهد؟

بله. یک برنامه آماده تولید می‌تواند شامل گزارش‌های بعدی، PFMEA، طرح کنترل، MSA، مطالعات قابلیت، گواهی‌های مواد، جریان فرآیند، سوابق ابزار، قطعات نمونه، و مستندات ضمانت ارسال قطعه باشد.