Yüksek hızlı hassas damgalama ve kalıp içi mikroşekillendirme teknolojisi: elektronik bağlantılardan mikromotor çekirdeklerine
Giriş: Mikro Çağda Damgalamanın Aşırı Zorluğu
Akıllı telefonun içindeki çok sıralı hassas konektörler, yeni enerji aracı tahrik motorunun ultra ince silikon çelik çekirdeği ve 5G baz istasyonunun radyo frekansı koruyucu kapağı - tüm bu ürünler yüksek hızlı hassas damgalama teknolojisine güveniyor. Modern yüksek hızlı delme makinelerinin damgalama hızı dakikada 1200 'den fazla darbeye ulaşabilirken, iş parçasının boyutsal doğruluk gereksinimleri genellikle ±0.01mm veya hatta ±5μm içindedir. Bu, her 0,05 saniyede bir damgalama döngüsünde, malzemenin besleme, hizalama, delme, bükme, esneme, dokunma ve hatta perçinleme gibi birden fazla işlemi tamamlaması gerektiği ve her işlemin birikmiş hatasının çok dar bir tolerans bandı içinde kontrol edilmesi gerektiği anlamına gelir.
Bu makale, yüksek hızlı hassas damgalama equipment-die-material-process sisteminin dinamiklerinin yanı sıra kalıp içi mikro şekillendirme (kalıp içi dokunma, kalıp içi perçinleme, demir çekirdekli istifleme perçinleme) gibi entegre teknolojilere odaklanmakta ve yüksek katma değerli damgalı parçaların işlenmesi için teknik rehberlik sağlamaktadır.
İlk olarak, yüksek hızlı damgalamanın sistem dinamikleri
1.1 Yüksek hızlı yumrukların temel teknik göstergeleri
Sıradan zımbalar dakikada 600 vuruşa ulaşabilir, ancak gerçek yüksek hızlı hassas zımbalar genellikle dakikada 800 vuruştan daha yüksektir ve dakikada 2500 vuruşa kadar ulaşabilir. Çekirdek göstergeler şunları içerir: kaydırıcı hareket eğrisi (sinüzoidal ve geliştirilmiş trapez eğrisi), daha düşük ölü noktanın dinamik tekrarlanabilirliği (±0 mm içinde), çerçeve sertliği ve titreşim azaltma tasarımı. Servo doğrudan tahrik teknolojisi, karmaşık mikroşekillendirme için son derece faydalı olan, hız ve vuruşun programlanabilir kontrolünü gerçekleştirebilen, yüksek hızlı alandaki geleneksel volan debriyaj yapısının yavaş yavaş yerini alır.
1.2 Besleme ve yönlendirme sistemi
Yüksek hızda damgalama yapılırken, besleme doğruluğu doğrudan delme konumlandırmasını belirler. Pnömatik sıkıştırmalı makaralı besleyici, kademeli olarak servo motorlu kam beslemesi ile değiştirilmiştir ve besleme hatası ±0.02 mm içinde kontrol edilebilir. Daha gelişmiş bir konfigürasyon, optik hizalama sistemidir: kalıp girişine yüksek çözünürlüklü bir CCD takılır, kayış malzemesinin kenarı veya prefabrik kılavuz deliği gerçek zamanlı olarak algılanır ve besleme servosu motoru kapalı bir döngü aracılığıyla ayarlanır.
1.3 Kalıp dinamiği ve titreşim kontrolü
Ultra yüksek hızda, kalıbın zımba ve içbükey kalıpları küçük elastik deformasyon ve titreşim üretecektir. Rezonansı önlemek için kalıp tabanının yapısı ve sabitleme yöntemi modal analiz yoluyla optimize edilmelidir. Zımba sabitleme plakası, yüksek rijitlikli alaşımlı çelikten ve hafif tasarımdan yapılmalıdır. Ayrıca, dinamik kuvveti daha kararlı olduğu için boşaltma kuvveti kaynağı olarak metal yay yerine azot gazı yayı kullanılır.
İkincisi, çimentolu karbür aşamalı kalıpların tasarım felsefesi
2.1 Kalıp yapısı ve adım düzenlemesi
Hassas bir aşamalı kalıbın adım sayısı genellikle 20 ila 40 'tır ve düzenleme sırası şu şekildedir: pozitif deliği delmek, iç deliği pürüzlü bir şekilde delmek, şekli ince delmek, bükmek ve ayırmayı oluşturmak. Küçük parçalar için, tek bir küçük parçanın kalıba sıkışmasını önlemek için son adımda tam ayırma gereklidir. Boş adımların (boş istasyonların) ayarlanması, yüksek hızlı kalıplarda çok önemlidir ve gelecekteki kalıp değişiklikleri veya ek sensörler için yer bırakır.
2.2 Delme boşluğu ve çapak kontrolü
Delme boşluğu (zımba ve kalıp arasındaki tek taraflı boşluk) çapak yüksekliğini ve kesit kalitesini etkiler. 0,1 ila 0,5 mm kalınlığa sahip ince malzemeler için hassas delme boşluğu genellikle malzeme kalınlığının% 3 ila% 6 'sıdır. Bununla birlikte, malzeme kalınlığı 0,2 mm' den az olduğunda, kalıp kenarı işleme ve montajının eksantrikliğinden kaynaklanan nispi boşluk dalgalanması önemli ölçüde artacaktır ve tek atışta kalıp parçasını oluşturmak için mikro telli EDM kullanılmalıdır.
Çapak yüksekliği için endüstri standardı: Konektörler, malzeme kalınlığının% 10 'undan azını ve 0,02 mm' den fazlasını gerektirmez. Başa çıkma stratejisi: İnce Boşluk yapısı - V-halkalı dişli ile basınç plakası, ancak kalıp boyutu ve maliyeti ile sınırlı, yalnızca yerel olarak anahtar istasyonlarda uygulanır.
2.3 Yumruk soğutma ve yapışmayı önleme
Yüksek hızlı sürekli damgalama, sürtünme ısısı üreterek zımba sıcaklığının yükselmesine ve malzemenin kolayca yapışmasına neden olur. Çözüm: Kalıbın içine ince bir soğutma kızağı entegre edin veya çimentolu karbür + kaplamanın bir kombinasyonunu kullanın ve soğutmayı zorlamak için yakıt enjeksiyonu miktarını artırın.
Üçüncüsü, kalıp içi mikroşekillendirme teknolojisinin toplanması
3.1 Kalıp içi dokunma ve kalıp içi perçinleme
Geleneksel kılavuz çekme makinesinin, düşük verimliliğe sahip ve ciroyu artıran damgalamadan sonra dişleri tek tek işlemesi gerekir. Kalıp içi kılavuz çekme, kalıbın alt kalıbına takılan kılavuz çekme kafasından musluğu döndürmek için zımba kaydırıcısının hareketi tarafından tahrik edilir ve şerit üzerinde kılavuz çekme tamamlanır. Doğruluk 6H 'ye ulaşabilir ve hız, damgalama ritmi ile senkronize edilir.
Kalıp içi perçinleme, damgalı parçaların ve somunların, saplamaların veya diğer damgalı parçaların aynı kalıpta montajını ifade eder. Perçinleme parçaları, besleme mekanizması aracılığıyla kalıba gönderilir ve sürgü aşağı indiğinde perçinleme veya flanşlama perçinleme tamamlanır.
3.2 Motor çekirdeği otomatik istifleme ve perçinleme teknolojisi
Bir motorun stator ve rotor çekirdeği, üst üste istiflenmiş aynı şekildeki yüzlerce silikon çelik levhadan yapılmıştır. Geleneksel işlem, damgalamadan sonra ayrı ayrı yapıştırmak veya kaynak yapmaktır. Otomatik istifleme ve perçinleme teknolojisi, her parçanın üzerine halka şeklindeki çukurları (perçinleme noktaları) delmek için özel bir ilerici kalıp yumruğu kullanır. Bir sonraki parça istiflendiğinde, darbeler bir girişim bağlantısı oluşturmak için önceki katmanın çukurlarına sıkıştırılır. Her parçanın belirli bir açıda dönmesini kontrol etmek, kalınlık yönü hatalarını ortadan kaldırır ve aynı zamanda manyetik özellikleri iyileştirir.
Bu teknoloji, son derece yüksek hassasiyetli yığın kalınlığı kontrolü (levha başına ±0.002 kalınlık toleransı) gerektirir ve damgalama işlemi sırasında laminasyon sayısını otomatik olarak algılar ve önceden belirlenmiş sayıda levhaya ulaştıktan sonra çekirdeği otomatik olarak boşaltır.
3.3 Kurşun çerçevenin aşındırma + damgalama karıştırma işlemi
Yüksek yoğunluklu kurşun çerçeveler (0,3 mm 'nin altındaki pim aralığı) geleneksel olarak kimyasal olarak kazınmıştır, ancak üretim döngüsü uzundur ve çevre korumasına elverişli değildir. Hassas damgalama + kısmi aşındırma hibrit işlemi uygulanmaktadır: ilk olarak, pimin şekli ve pürüzlü ana hatları aşamalı bir kalıpla damgalanır ve ardından pimler arasındaki ince boşluklar, pimin kenarının pürüzsüz ve çapaksız olmasını sağlamak için lazer veya kimyasal aşındırma ile rafine edilir.
IV. Yüksek hızlı damgalamanın yaygın kusurları ve teşhisleri
Kusur Tipi Tipik Neden Tanı Yöntemi
Burr anormalliği yumruk aşınmasını artırır, boşluk artar, kalıbın içinin asenkron stroboskopik gözlemi beslenir, burrun mikroskobik ölçümü
Küçük delik tıkanıklığı, atık yüzer, kalıp aşınması, yağ viskoz basınç sensörü izleme, atık üfleme basıncı denetimi
Demir çekirdek istifleme yükseklik dalgalanması silikon çelik sac kalınlık hata birikimi, kararsız perçinleme kuvveti çevrimiçi lazer kalınlık ölçümü, sensör izleme perçinleme noktası derinliği
Kalıp içi kılavuz çekme ve çürük musluklar, senkron zamanlama ofseti, yüksek malzeme sertliğinin titreşim izlemesi, muslukların tavlanması veya değiştirilmesi
Çevrimiçi izleme ve uyarlanabilir kontrol
Yüksek hızlı damgalama, kesinti olmadan kalite izlemeyi sağlamalıdır. Ana çözümler şunları içerir: tonaj izleme sistemi (her istasyonun damgalama basıncı dalga formu standart dalga formu ile karşılaştırılır ve sapma eşik alarmını aşar), kalıp boşluğunun fotoelektrik tespiti (küçük parçalar düştüğünde tıkanmış ışık huzmelerinin sayılması) ve stroboskopik aydınlatma + yüksek çözünürlüklü kamera (çapakları veya eksik malzemeleri tespit etmek için yüksek hızda hareketsiz görüntüler almak).
Son teknoloji ürünü damgalama atölyesi, tam kapalı döngü kontrolünü elde etti: sistem, çapak yüksekliği trendine göre damgalama hızını veya yağlama miktarını otomatik olarak ayarlar veya zımbanın öğütülmesini ister.
Gelecek trendler: mikro damgalama ve katkı maddesi üretim kalıpları
Giyilebilir cihazlara ve minyatür tıbbi cihazlara yönelik artan talep ile birlikte, kalınlığı 0,05 mm 'den az olan metal folyo damgalama bir sınır haline geldi. Bu, mikro-EDM veya UV-LIGA işlemi tarafından üretilen mikro damgalama kalıpları (0,1 mm' ye kadar zımba çapı) gerektirir. Aynı zamanda, mikro kalıpların ısı yayma problemini etkili bir şekilde çözerek, konresmi soğutma kanallarına sahip karbür kalıp ekleri yapmak için ek imalat (3D baskı) kullanılır.
sonuç
Yüksek hızlı hassas damgalama, mekanik dinamikler, malzeme tribolojisi, hassas ölçüm ve kontrol gibi çok disiplinli bilgileri bütünleştiren, donanım damgalama alanındaki teknoloji piramit ucudur. Yeni enerji araçları ve 3C elektroniklerinin ikili talebiyle hareket eden şirketler, dakikada binlerce vuruş elde edebilen ve mikron düzeyinde doğruluğu koruyabilen şirketler, küresel endüstriyel zincirde kesinlikle yüksek katma değerli bir çekirdek konuma sahip olacaktır.
BQUQ profesyonel bir metal damgalama üreticisidir, lütfen bize çizimler gönderin ve şirketimiz size 12 saat içinde teklif verecektir.
