關(guān)于微小型接插件沖壓工藝的研究

王海生，江 潔

云南省紅河學(xué)院，云南紅河 661100

在微小零件的產(chǎn)生過程中，所采用的主要工藝是分離工序和成形工序。由于在目前的技術(shù)條件下，無法嚴(yán)格保證生產(chǎn)微小型接插件的精度要求。因此，研究微小型接插件沖壓工藝，改進傳統(tǒng)材料模型在控制工件尺寸精度方面的不足，對于提高微小零件制作中的精度、性能，降低生產(chǎn)成本具有十分重要的技術(shù)價值。

1 微小型接插件工藝方案

1.1 沖壓工序

在各類開關(guān)、塑膠件以及汽車電器的鏈接上微小型接插件得到廣泛的應(yīng)用。這些應(yīng)用范圍的實際需要決定了微小型接插件必須具備形狀復(fù)雜、尺寸小、精度高的特點，而要實現(xiàn)這一要求，就離不開沖孔、落料、彎曲等沖壓工藝。在復(fù)合工序沖模中，級進模是目前最常用的一種。其特點是一副模具就能夠使微小型接插件生產(chǎn)所需的沖壓工藝全部完成。相對單工序模沖壓，這一工序定位環(huán)節(jié)簡捷，又極大幅度地提高了量產(chǎn)微小型接插件的生產(chǎn)效率，自然成為沖壓微小型接插件的首選工序。

1.2 沖壓方案

要使級進模表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)含量高等優(yōu)勢，一方面模具設(shè)計、制造者自身要有較強的設(shè)計能力，另一方面，對沖壓方案的選擇至關(guān)重要。在實際產(chǎn)生過程中，微小型接插件沖壓包涵落料、拉伸、沖孔、彎曲、修邊、翻邊等工序，如下兩套方案經(jīng)常為微小型接插件沖壓工藝的備選：

方案一：1）確認(rèn)定位孔，2）落料沖外形（含拉伸、沖孔），3）Z形二次彎曲及寬邊的彎曲，4）矯正修邊，5）分離。該方案的主要缺陷是：各工序形成累積誤差，導(dǎo)致分離時接插件出現(xiàn)毛刺，在一定程度上影響了接插件的質(zhì)量。

方案二：1）落料沖定位孔，2）分離，3）沖外形（含拉伸、沖孔），4）寬邊彎曲，5）Z形彎曲。這一沖壓方案，將分離工序安排在觸針邊，既避免了插件毛刺的產(chǎn)生。還具有簡化模具結(jié)構(gòu)和順利出件的作用。（接插件排樣見圖1）。

圖1 接插件排樣圖

由于本文以材質(zhì)為T2紫銅箔的微型接插件作為研究對象，探討微小型接插件沖壓工藝的影響，不做批量生產(chǎn)。故選擇將級進模工藝進行簡化，即：1）沖定位孔和分離，2）沖外形，3）彎曲。插件尺寸精度按IT12級精度，表明粗糙度Rn=12.5（接插件成形工藝路線見圖2）。

2 模具的設(shè)計

依據(jù)沖壓工藝方案，在設(shè)計加工模具時選用軋制薄鋼板（1mm×500mm×1500mm），單行直排（a=1.2mm、b=1.5mm），以彎曲件的回彈趨勢為標(biāo)度調(diào)整凸凹模工作部分的相撞尺寸，在模具開出一個可以使工件出模后恰好與規(guī)定角度相一致的斜度，補償工件回彈量（見圖3）。在此基礎(chǔ)上確定沖壓方向、沖壓中心、拉深次數(shù)，選擇壓力機。

圖2 接插件成形工藝路線圖

圖3 凸模角度示意圖

3 成型設(shè)備的選擇

為符合上述設(shè)計方案，選擇基于伺服電機的微小接插件沖壓成型設(shè)備。該設(shè)備以主控機接收外部命令信息，再將次命令信息轉(zhuǎn)化為PWM脈沖信號輸出至伺服驅(qū)動器，控制伺服電機工作。并通過光電編碼器將沖壓機沖頭的位移信號傳送回主控機。進而實現(xiàn)伺服驅(qū)動器、伺服電機、光電編碼器和主控機的控制軟件四位一體，使工件沖壓成型過程中的力和位移得以精確控制，為微小接插件精密微成形提供了堅實的保障。

4 實驗結(jié)論

在對T2紫銅箔進行沖壓工藝實驗中，我們可以獲得沖壓速度、板料厚度和晶粒尺寸對沖壓力及成形件質(zhì)量的規(guī)律：

1）沖裁速度與沖裁力變化成反比關(guān)系，速度越大，沖裁越小，斷面質(zhì)量越好；加載速度與彎曲力變化成正比，彎曲回彈隨加載速度逐漸增大；

2）在晶粒尺寸一定時，板厚越小，最大沖裁力越小，沖裁斷面上光亮帶越大，斷面質(zhì)量越好；彎曲力減小，彎曲回彈減小；

3）在板厚一定時，晶粒尺寸減小，最大沖裁力稍有增大，沖裁斷面上光亮帶比例增大，斷面質(zhì)量變好。

總之，對微小型接插件沖壓工藝的研究，是提高插件質(zhì)量的重要途徑。只有突破傳統(tǒng)沖壓工藝的限制，精確控制微小型接插件形狀和尺寸，微小型接插件的成形質(zhì)量才能得到明顯的改善。

[1]單德彬.精密微塑性成形技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].塑性工程學(xué)報，2008(15).

[2]仝敬澤，高曉亮.微小型接插件沖壓工藝的研究[J].硅谷，2012(5).