Progresīvie die inženierijas noslēpumi: ±0,01 mm pielaides sasniegšana precīzās vara spailēs

Precīzas vara spailes, kurām nepieciešama ±0,01 mm izmēru pielaide, ir mazāk atkarīgas no galīgās pārbaudes nekā no progresīvās formas arhitektūras, materiālu kontroles un procesa uzraudzības. Liela apjoma-Precīzijas progresīvās štancēšanas štancēšanai presformas klīrenss, karbīda perforatora ģeometrija, daudzpakāpju locīšana, sloksnes vadība un sensora atgriezeniskā saite ir jāveido kā viena kontrolēta sistēma.

 

EV akumulatora spailēm, strāvas-elektronikas savienotājiem, releju komponentiem un lielas-strāvas elektriskiem kontaktiem izmēru novirze var palielināt kontaktu pretestību, traucēt montāžas spēku vai radīt novirzes automātiskās ievietošanas laikā. Tāpēc augstas precizitātes vara štancēšanas oriģinālā aprīkojuma ražotājiem ir jākontrolē formēšanas process veidnē, nevis jāmēģina labot izmaiņas pēc štancēšanas.

 

 

 

Progresīvā matrica pārveido spoles par gatavu termināli, veicot secīgas caurduršanas, apgriešanas, kalšanas, formēšanas, liekšanas un nogriešanas darbības. Ar ±0,01 mm pielaidi katra stacija veicina galīgo izmēru kopu-.

 

Pirms atsevišķas stacijas ģeometrijas izstrādes presformas konstrukcijai vajadzētu izveidot fiksētu atskaites punktu sistēmu. Funkcionālajiem izmēriem, kur vien iespējams, jāatsaucas uz to pašu sloksnes atskaites punktu, nevis jāuzkrāj pielaides no iepriekšējiem līkumiem vai caurumiem.

 

IATF 16949 datuma kontrole ±0,01 mm spaiļu štancēšanai

 

Praktiskā datuma arhitektūra sadala termināli trīs vadības grupās:

Primārais atskaites punkts: nesēja sloksne vai lokalizācijas elements, kas kontrolē sloksnes soli.
Sekundārais atskaites punkts: pilota caurums vai precīzi{0}}caurdurta funkcija, kas kontrolē garenisko pozīciju.
Funkcionālais atskaites punkts: spailes kontakts, montāžas caurums vai savienojuma virsma, kas kontrolēta atbilstoši montāžas prasībām.

Augstas{0}}precizitātes vara štancēšanai parastie procesa mērķi ir:

 

Parametrs	Inženierzinātņu mērķis	Primārā vadība
Pabeigta kritiskā dimensija	±0,01 mm	Presformas ģeometrija + CMM
Sloksnes piķis	±0,01–0,02 mm	Pilotu sistēma
Cauruma diametrs	±0,01 mm	Karbīda perforatora/matricas klīrenss
Burru augstums	Konkrēts process-	Perforatora mala + klīrenss
Liekuma leņķis	±0,5 grādi vai ciešāk	Vairāku{0}}pakāpju veidošana
Materiāla biezums	Piegādātāja specifikācija	Ienākošā pārbaude
Diezlīdzināšana	Mikronu{0}}līmeņa procesa vadība	Diega apkope + vadotnes sistēma
Galīgā izmēru pārbaude	CMM	PPAP 3. līmeņa dokumentācija

 

Kritiskais punkts ir tāds, ka ±0,01 mm nevajadzētu uzskatīt tikai par galīgās pārbaudes specifikāciju. Ja procesa iespējas nevar saglabāt izmēru nepārtrauktas ražošanas laikā, gatavo detaļu šķirošana nav procesa kontrole.

 

C1100 un C2680 materiāla uzvedība saskaņā ar IATF 16949 kontroli

Vara spailes ir jutīgas gan pret materiāla biezumu, gan mehāniskajām īpašībām. C1100 tīrs varš nodrošina augstu elektrovadītspēju, savukārt C2680 misiņš nodrošina lielāku izturību un atšķirīgu veidošanās izturēšanos.

 

Īpašums	C1100 Pure Copper	C2680 Misiņš
Primārā priekšrocība	Augsta elektrovadītspēja	Lielāka mehāniskā izturība
Tipisks pielietojums	Augstas{0}}strāvas termināļi, kopņu saskarnes	Savienotāju spailes, konstruktīvie kontakti
Uzvedības veidošana	augsta elastība; deformācija var palielināt atsperes svārstības	Lielāka izturība; lielāks formēšanas spēks
Vadītspēja	Līdz aptuveni 100% IACS atkarībā no stāvokļa	Zemāks par tīru varu
Instrumentu izvēle	Adhēzijas un žāvēšanas kontrole	Lielāka formēšanas slodze
Virsmas prasība	Elektrisko kontaktu lietojumiem var būt nepieciešams pārklājums	Parasti izmanto alvas/niķeļa pārklājumu

 

Materiāla sertifikācijai jābūt saistītai ar spoles partiju, temperamentu, biezumu un štancēšanas virzienu. Materiāla aizstāšana, kas zīmējumā šķiet līdzvērtīga izmēriem, var mainīt formēšanas spēku un atsperes spēku.

 

Pieprasiet bezmaksas DFM novērtējumu un piedāvājumu

 

 

Perforācijas materiāls tieši ietekmē malu stabilitāti, urbumu veidošanos, izmēru atkārtojamību un apkopes intervālus. Vara spailēm, kurām nepieciešams ilgs ražošanas periods, izvēlei starp rūdītu SKD11 un karbīdu jābūt balstītai uz slodzi, ģeometriju, materiāla stāvokli un paredzamo gājienu skaitu.

 

Volframa karbīds salīdzinājumā ar SKD11 augstas-precizitātes štancēšanai

 

Instrumenta materiāls	Raksturīgās īpašības	Precizitātes pielietojums	Galvenais risks
Volframa karbīds	Ļoti augsta cietība un nodilumizturība	Smalks pīrsings, šauri spraugas, kritiski caurumi	Trausls trieciena vai novirzes dēļ
SKD11	Augsta cietība, stingrība, apstrādājamība	Vispārējie perforatori, presformas, formēšanas ieliktņi	Malu nodilums ilgā laikā
Karbīda + SKD11 kombinācija	Nodilumizturīgs-griešana ar stingrāku atbalstu	Liela apjoma{0}}progresīvās presformas	Nepieciešama kontrolēta montāža
Pārklāts instrumentu tērauds	Samazināta berze un uzlabota nodiluma uzvedība	Ātra{0}}ražošana	Pārklājuma bojājumi, ja pamatne ir nestabila

 

Lai veiktu smalku terminālu caurduršanu, karbīda perforatori var saglabāt asāku griešanas malu, salīdzinot ar ilgstošu ražošanu. Tomēr karbīdu nevajadzētu izvēlēties tikai tāpēc, ka tas ir cietāks.

 

Slikti novietots karbīda perforators var saplīst, kur SKD11 perforators deformējas vai pakāpeniski nodilst.

 

1. Klīrenss kontrolē urbuma augstumu un izmēru stabilitāti

Varam ir augsta elastība, un tas var radīt nevēlamu apgāšanās, izspiedumu vai sekundāras deformācijas, ja klīrenss ir slikti saskaņots ar materiāla biezumu.

Efektīvā klīrenss ir atkarīgs no:

Vara sakausējums un rūdījums
Materiāla biezums
Perforatora ģeometrija
Griešanas ātrums
Nepieciešamais urbuma augstums
Cauruma diametrs
Paredzamais instrumenta kalpošanas laiks

Augstas-precizitātes terminālim stangas klīrenss ir jāpārbauda eksperimentāli, nevis jākopē no vispārīgas procentuālās tabulas.

Ražošanas izmēģinājumam jāatbilst:

klīrenss → griešanas spēks → lūzuma zona → urbuma augstums → izmēru novirze → instrumenta nodilums

Tādējādi tiek izveidots izmērāms procesa logs turpmākai veidņu apkopei.

 

2. SKD11 atbalsta konstrukcijas samazina karbīda lūzuma risku

Karbīda ieliktņiem jābūt mehāniski atbalstītiem, nevis pakļautiem nekontrolētai sānu slodzei. Precīzās progresīvās presēs parasti tiek apvienoti karbīda griešanas komponenti ar rūdīta{1}}tērauda turētājiem, vadošajām konstrukcijām un maināmiem ieliktņiem.

Mērķis nav tikai maksimālā cietība. Mērķis ir kontrolēta slodzes pārnešana.

 

 

Liekšana bieži vien ir lielākais izmēru izmaiņu avots pēc caurduršanas. Terminālis var atstāt griešanas staciju pielaides robežās un joprojām neizdoties galīgajā pārbaudē, jo elastīgā atgūšana maina tā leņķi vai funkcionālo augstumu.

 

Springback ietekmē:

Materiāla tecēšanas robeža
Darba{0}}rūdīšanas uzvedība
Liekuma rādiuss
Materiāla biezums
Graudu virziens
Veidošanas leņķis
Instrumenta rādiuss
Veidošanas posmu skaits
Kontakta spiediens
Instrumentu nodilums

Daudzpakāpju formēšana samazina leņķiskās izmaiņas saskaņā ar IATF 16949 kontroli

Augstas-precizitātes progresīvajam vītnim ir jāizvairās no smagas līkuma piespiešanas vienā stacijā, ja galīgā ģeometrija ir jutīga pret atsperšanos.

 

Tipiskā secībā var izmantot:

Iepriekšēja-formēšana: izveidojiet sākotnējo lieces ģeometriju.
Starpformēšana: palieliniet lieces leņķi, vienlaikus sadalot plastisko deformāciju.
Kalibrēšanas formēšana: nosakiet galīgo funkcionālo leņķi.
Sniegšana vai atjaunošana: stabilizējiet kritiskās virsmas, ja nepieciešams.
Galīgā pārbaude: pārbaudiet funkcionālo atskaites punktu, izmantojot CMM vai īpašus mērinstrumentus.

 

Veidošanas stratēģija	Atsperes kontrole	Rīka ielāde	Izmēru atkārtojamība
Vienpakāpes{0}}locīšana	Ierobežots	Augsta vietējā slodze	Nolaist
Divpakāpju-locīšana	Uzlabota	Izplatīts	Uzlabota
Trīs{0}}pakāpju veidošana	Augsta kontrole	Izplatīts	Augsts
Veidošanās + pārspēle	Ļoti augsts atlasītajām funkcijām	Lielāka gala slodze	Augsts
Monētu kalšana	Spēcīga lokāla deformācijas kontrole	Augsts	Augsts kontrolētām funkcijām

 

Staciju skaits ir jānosaka, pamatojoties uz materiāla izturēšanos un ģeometriju, nevis no fiksētas instrumentu veidnes.

 

Liekumu kompensācija ir jāiebūvē matricā

Ja terminālim ir nepieciešams 90 grādu galīgais leņķis, formēšanas perforators nav obligāti jāveido ap nominālo 90 grādu instrumenta pozīciju.

Faktiskais process var prasīt pārmērīgu{0}}formēšanu, kam seko kontrolēta elastības atjaunošana.

 

Ražošanas apstiprināšanai inženieru komandai ir jāreģistrē:

Instrumenta leņķis
Faktiskais apzīmogotais leņķis
Atsperes leņķis
Materiālu partija
Sloksnes virziens
Instrumenta gājiens
Ražošanas gājienu skaits

Tas rada izsekojamu saikni starp instrumentu ģeometriju un gatavās{0}}detaļas variantu.
 

 

 

Progresīvā matrica, kas darbojas ar lielu gājienu ātrumu, nevar pilnībā būt atkarīga no-pārbaudes{1}}pārbaudes. Bojāts perforators, trūkstošs komponents, padeves kļūda vai dubultā sloksne var radīt simtiem bojātu detaļu, pirms operators konstatē problēmu.

 

In-sensori pārveido atlasītos procesa apstākļus tūlītējos ražošanas signālos.

 

Sensora-vadāma progresīvā štancēšana saskaņā ar PPAP 3. līmeni

 

Kopējie uzraudzības punkti ietver:

Materiāla klātbūtne
Sloksnes pozīcija
Pilota iesaistīšanās
Daļu klātbūtne
Nepareizas padeves noteikšana
Dubultā materiāla noteikšana
Punča lūzums
Izstumšanas apstiprinājums
Die pārslodze
Veidošanas pozīcija

 

Sensora funkcija	Nosakāms stāvoklis	Ražošanas risks, ja tas netiek kontrolēts
Sloksnes sensors	Trūkst materiāla	Tukšs gājiens
Pilota sensors	Nepareiza sloksnes pozīcija	Cauruma/lieces novirze
Daļas sensors	Daļa nav izstumta	Mirst šķērslis
Punču uzraudzība	Perforācijas bojājumi	Burru vai izmēru kļūme
Slodzes uzraudzība	Nenormāls formēšanas spēks	Instrumenta bojājumi
Barības uzraudzība	Nepareizs tonis	Stacijas nepareiza reģistrācija
Divu{0}}lokšņu noteikšana	Materiālu pārklāšanās	Punča lūzums

 

PPAP 3. līmenim sensora stratēģijai jābūt saistītai ar procesa FMEA, kontroles plānu, MSA darbībām un dimensiju validāciju.

Sensors pats par sevi nav kvalitātes sistēma. Tā vērtība rodas, savienojot signālu ar noteiktu reakcijas plānu.

 

Apstrādes iespējai jābūt ±0,01 mm specifikācijām

Kritiskajai termināļa dimensijai Cp un Cpk jāaprēķina no ražošanas datiem, nevis jāpieņem no prototipa darbības.

 

Kur:

USL=augšējais specifikācijas ierobežojums
LSL=zemāks specifikācijas ierobežojums
μ=procesa vidējā vērtība
σ=standarta novirze

 

Ja specifikācija ir ±0,01 mm, kopējais pielaides platums ir tikai 0,02 mm. Tāpēc nelielas materiāla biezuma, instrumenta nodiluma, sloksnes izlīdzināšanas vai formēšanas spēka izmaiņas var patērēt ievērojamu daļu no pieejamā procesa loga.

 

 

Koordinātu mērīšanas iekārtu nevajadzētu izmantot tikai kā galīgo pieņemšanas instrumentu. CMM dati var arī atbalstīt izmēģināšanu, pirmreizējo-apstiprināšanu, profilaktisko apkopi un inženiertehnisko izmaiņu validāciju.

 

CMM mērīšanas stratēģija ±0,01 mm spailēm

Kritiskās īpašības ir jāsadala:

Cauruma pozīcija
Cauruma diametrs
Kopējais garums
Termināla platums
Liekuma augstums
Liekuma leņķis
Kontakta pozīcija
Plakanums
Izveidots profils

 

CMM programmai jāatveido inženiertehniskajā rasējumā definētā funkcionālā atskaites punkta struktūra.

 

Piemēram, izmērot spailes augstumu pret nestabilu ārējo malu, var iegūt tehniski precīzu mērījumu, kas neatspoguļo faktisko montāžas stāvokli.

 

Tāpēc pārbaudes metodei jāatbilst izstrādājuma funkcionālās atskaites shēmai.

 

 

 

Instrumentu konsistence nav statiska. Griešanas malas nodilst, veidojošās virsmas tiek pulētas, mainās atstarpes, un vadošās sastāvdaļas pakāpeniski zaudē savu sākotnējo stāvokli.

 

Liela -apjoma vara spaiļu ražošanai profilaktiskās apkopes pamatā ir jābūt izmērāmiem procesa rādītājiem, nevis patvaļīgiem kalendāra intervāliem.

 

Rīka-dzīves pārraudzība saskaņā ar IATF 16949 procesa kontroli

Trase vismaz:

Ražošanas gājienu skaits
Burru augstums
Kritiskais cauruma diametrs
Kritiskā cauruma pozīcija
Liekuma leņķis
Veidošanas augstums
Zīmogošanas spēks
Sensora trauksmes frekvence
Perforatoru nomaiņas vēsture
Slīpēšanas pabalsts

Noderīgu apkopes trigeri var noteikt, kad procesa indikators tuvojas kontroles robežai.

Piemēram:

gājienu skaits → urbuma augšana → urbuma izmēru novirze → Cpk samazināšana → perforatora apkope

Tas ir vairāk informatīvs nekā apgalvojums, ka kauliņam ir teorētiska "miljons{0}}šovu dzīvība".

Instrumenta kalpošanas laiks ir atkarīgs no materiāla, biezuma, ģeometrijas, eļļošanas, gājiena ātruma, presformas klīrensa un apkopes prakses.

 

Apkopei jāsaglabā sākotnējā atskaites sistēma

Pēc perforatora slīpēšanas vai nomaiņas atjaunotajai sastāvdaļai ir jāsaglabā attiecības ar:

Pilotu sistēma
Ceļveža ziņa
Dies ieliktnis
Sloksnes nesējs
Blakus esošā formēšanas stacija

Atsevišķas nolietotas sastāvdaļas nomaiņa, nepārbaudot visu staciju, var radīt jaunu izmēru nobīdi.

 

 

Nākamajā matricā ir apkopota saistība starp produkta prasībām un lēmumiem par instrumentiem.

 

Produkta prasība	Ieteicamā inženiertehniskā kontrole	Verifikācija
±0,01 mm cauruma izmērs	Karbīda perforators + kontrolēta klīrenss	CMM
Liela{0}}apjoma pīrsings	Karbīda griešanas sastāvdaļas	Burru mērīšana
Sarežģīta termināla ģeometrija	Vairāku{0}}pakāpju veidošana	Profils/CMM
Jutīgs lieces leņķis	Iepriekšēja-veidlapa + kalibrēšana/pārspīdēšana	Leņķmērs/CMM
Augsta elektrovadītspēja	C1100 varš	Materiāla sertifikāts + vadītspējas tests
Lielāka konstrukcijas izturība	C2680 misiņš	Materiāla sertifikāts + mehāniskie dati
Nepārtraukta liela ātruma{0}}ražošana	Iekš-sensori	Sensora validācija
Automobiļu 1. līmeņa piegāde	IATF 16949 procesa sistēma	Audits + PPAP
Jauna instrumenta apstiprināšana	Pilna izmēra apstiprināšana	PPAP 3. līmenis
Ilgs ražošanas cikls	Instrumentu profilaktiskā apkope	Insulta/instrumenta{0}}dzīves rekordi

 

Lejupielādēt štancēšanas dizaina specifikāciju

 

 

Precīzās štancēšanas projekts jāsāk ar detaļu rasējumu un funkcionālajām prasībām, nevis ar standarta formas konfigurāciju.

 

DFM pārskatīšanas laikā inženieru komandai ir jāpārbauda:

Materiāla pakāpe un raksturs
Sloksnes biezums
Graudu virziens
Minimālais lieces rādiuss
Attālums no cauruma-līdz-malai
Burr virziens
Pīrsinga secība
Nesēja dizains
Sloksnes piķis
Progresīva staciju piešķiršana
Veidošanas slodze
Lūžņu evakuācija
Sensoru atrašanās vietas
Pārbaudes dati
Virsmas apstrādes prasības

EV un ESS elektriskajiem komponentiem mehāniskās projektēšanas laikā jāņem vērā arī elektriskā veiktspēja.

 

Termināla izmērs, kas atbilst ±0,01 mm, joprojām var būt nepiemērots, ja pārklājuma biezums, kontaktspēks, savienojuma ģeometrija vai strāvu{1}}nesošais šķērsgriezums{2}} neatbilst specifikācijām.

 

Šī iemesla dēļ mehāniskā izmēru kontrole un elektriskā validācija ir jāpārskata kopā.

 

PPAP 3. līmeņa dokumentācijai ir jāsavieno instrumenti ar ražošanas kontroli

Ražošanas iesniegumā var būt:

Procesa plūsmas diagramma
PFMEA
Kontroles plāns
MSA
Izmēru rezultāti
Materiālu sertifikāti
Spēju pētījumi
Instrumentu ieraksti
Procesa parametri
Izskata apstiprināšana
Funkcionālo testu rezultāti
Daļu paraugi
Detaļu iesniegšanas orderis

Mērķis ir parādīt, ka ražošanas process -nevis tikai atlasīta detaļu partija-var atkārtoti izpildīt rasēšanas prasības.

 

 

Augstas-strāvas elektriskām spailēm precīza štancēšana ir kontrolēta mijiedarbība starp materiāla uzvedību, presformas ģeometriju, formēšanas secību, instrumentu materiāliem, mašīnas precizitāti un pārbaudi.

 

Augstas-precizitātes vara štancēšanas oriģinālā aprīkojuma ražotājiem, kuru mērķauditorija ir ±0,01 mm, vajadzētu izveidot procesu, izmantojot četras inženiertehniskās vadības ierīces:

 

Termināla štancēšanas rīku dizains, kas balstīts uz funkcionāliem datiem un kontrolētu pielaidi{0}}.
Karbīda un SKD11 instrumentu izvēle atbilst griešanas slodzei, nodilumam, ģeometrijai un apkopes prasībām.
Daudzpakāpju locīšana un kalibrēšana, lai kontrolētu atsperojumu, nevis paļauties uz vienpakāpju{1}}formēšanu.
In-sensoru uzraudzība un CMM pārbaude, lai noteiktu procesa novirzi, pirms lieli daudzumi kļūst neatbilstoši.

 

Automobiļu un enerģijas{0}}uzglabāšanas programmām šīs vadīklas pēc tam var tikt integrētas ar IATF 16949, PPAP 3. līmeni, procesu spēju pētījumiem un dokumentētu rīka-dzīves pārvaldību.

 

Rezultāts nav vienkārši apzīmogots vara terminālis, kas iztur pārbaudi. Tas ir štancēšanas process ar izmērāmām attiecībām starp materiālu → instrumentiem → formēšanu → pārbaudi → procesa iespējām → ražošanas atkārtojamību.

 

 

Kā progresīvā prese var saglabāt ±0,01 mm pielaidi liela apjoma vara spaiļu ražošanas laikā?

Izmantojiet kontrolētu datu sistēmu, precīzus karbīda instrumentus, apstiprinātu štancēšanas klīrensu, daudzpakāpju formēšanu, in-iekšējos sensorus, profilaktisko apkopi un CMM{2}}balstītu procesa verifikāciju. Materiāla biezumam un temperatūrai arī jāatbilst apstiprinātajai specifikācijai.

 

Kādi instrumentu materiāli tiek izmantoti augstas{0}precizitātes nodrošināšanaivara spaiļu štancēšana?

Volframa karbīdu parasti izmanto liela{0}}nodiluma griešanas komponentiem un kritiskām caurduršanas darbībām, savukārt SKD11 izmanto perforatoriem, presformām, turētājiem un formēšanas komponentiem, kur nepieciešama lielāka stingrība un izmantojamība.

 

Vai vara spaiļu štancēšanas piegādātājs var nodrošināt PPAP 3. līmeņa dokumentāciju?

Jā. Ražošanai-gatavā programmā var būt ietverti izmēru atskaites, PFMEA, kontroles plāns, MSA, spēju pētījumi, materiālu sertifikāti, procesa plūsma, instrumentu ieraksti, detaļu paraugi un detaļu iesniegšanas ordera dokumentācija.