Aukstā pozīcija pret apstrādi: sudraba kontaktu un cieto kniežu inženierijas atšķirības

Aukstā virsma veido sudraba kontaktu vai cietu kniedi no stieples vai precīzi{0}}grieztu sliedi, izmantojot kontrolētu plastisko deformāciju, nevis noņem lielāko daļu gatavās ģeometrijas, griežot. Liela-apjoma elektriskiem kontaktiem process var samazināt izejmateriālu-atkritumus, saglabāt metālšķiedru plūsmu, palielināt izmēru konsekvenci un atbalstīt vairāku-staciju ražošanu miljonos-vienību-dienā, ja detaļas ģeometrija un instrumenti ir piemēroti.

 

Tāpēc iepirkuma komandām lēmums nav vienkārši auksts virziens pret apstrādi. Attiecīgie mainīgie ir materiāla izmantošana, cikla laiks, izmēru pielaide, šķiedras plūsma, instrumenta kalpošanas laiks, sekundārās darbības, pārbaudes prasības un gada pieprasījums.

 

 

 

Kāpēc aukstā pozīcija maina ražošanas vienādojumu

 

CNC virpošana rada kontaktu vai kniedes, noņemot materiālu no stieņa vai stieples. Aukstā apgriešana izmanto perforatoru-un-presēšanas sistēmu, lai pārdalītu materiālu vajadzīgajā ģeometrijā.

 

Rotējošai cietai kniedei virpošana var sākties ar diametru, kas ir ievērojami lielāks par mazāko pabeigto sekciju. Materiāls, kas noņemts apšuvuma, virpošanas, rievošanas, slīpēšanas un diametra samazināšanas laikā, kļūst par apstrādes lūžņiem.

 

Aukstā virziena tuvojas tai pašai ģeometrijai no pretējā virziena: materiāls tiek pārvietots, nevis pārsvarā noņemts.

 

Inženiertehniskais faktors	Aukstais virziens	CNC virpošana
Pamata materiāla mehānisms	Plastiskā deformācija	Materiāla noņemšana
Izejvielu{0}}izmantošana	Parasti augsts piemērotai ģeometrijai	Nolaidiet zemāk, ja ir nepieciešama ievērojama krājumu noņemšana
Mikroshēmu ģenerēšana	Minimāli	Nepārtrauktas/intermitējošas mikroshēmas
Galvenais instruments	Virsraksta dies + sitieni	Griešanas instrumenti + armatūra
Liels{0}}apjoma cikla laiks	Ļoti īss, daudz{0}}staciju	Atkarīgs no griešanas secības
Šķiedru plūsma	Parasti seko izveidotajai ģeometrijai	Pārtrauca apstrāde
Ražošanas mērogojamība	Vairāku-staciju aukstā galvene	Nepieciešamas paralēlās CNC mašīnas
Izmēru atkārtojamība	Augsts pēc procesa stabilizācijas	Augsts ar kontrolētu apstrādi
Sekundārā apdare	Atkarīgs no lietojumprogrammas-	Bieži vien mazāk ar formēšanu{0}}saistītu darbību
Instrumentu nodiluma mehānisms	Die/perforators nodilums	Ieliktņa/instrumenta nodilums
Labākais ražošanas diapazons	No vidēja līdz ļoti lielam skaļumam	Prototips līdz vidējam/lielam skaļumam
Ģeometrijas elastība	Ierobežo formēšanas iespējamība	Augsts

 

Ekonomiskās priekšrocības kļūst lielākas, pieaugot ikgadējam pieprasījumam. Komponents, kam nepieciešamas vairākas virpošanas darbības, var patērēt sekundes vārpstas laika uz vienu gabalu, savukārt stabilizēts vairāku staciju aukstās virziena process var veikt vairākas formēšanas darbības viena mašīnas cikla laikā.

 

Aukstā virziena procesa plūsma elektriskajiem kontaktiem

 

Tipisks aukstās pozīcijas sudraba kontakta kniedes process var ietvert:

Vadu iztaisnošana un kontrolēta{0}}nogriešana
Eļļošana un virsmas sagatavošana
Pirmā-posma satraukums
Ekstrūzija uz priekšu vai atpakaļ
Galvas veidošana
Kāta izmēra noteikšana
Galīgā kalibrēšana
Pārbaudes laikā-vai pēc-procesa
Sudraba kontaktu materiāla savienošana, kur nepieciešams
Virsmas apstrāde vai tīrīšana
Automatizēta šķirošana un izmēru pārbaude

Releja kontaktiem, ķēdes pārtraucēja kontaktiem,{0}}kontaktora komponentiem un cietajām kniedēm precīza secība ir atkarīga no attiecības starp galviņas diametru, kāta diametru, kopējo garumu, materiāla cietību un nepieciešamo deformāciju.

 

±0,01 mm Pielaide Nepieciešama procesa kontrole, nevis tikai galīgā pārbaude

 

Izmēru prasības aptuveni ±0,01 mm nevajadzētu uzskatīt par problēmu, kas saistīta tikai ar pēdējo pārbaudi.

Stabilam aukstā virziena procesam ir jākontrolē:

Stieples diametrs
Stieples ovitāte
Nogrieziet{0}}garumu
Smērvielas stāvoklis
Presēšanas un štancēšanas ģeometrija
Veidošanas samazināšanas koeficients
Materiāla cietība
Mašīnas izlīdzināšana
Instrumenta temperatūra
Padeves precizitāte

Kritiskajiem kontakta izmēriem CMM pārbaude var pārbaudīt pirmos{0}}paraugus un periodiskos ražošanas paraugus, savukārt automatizētie mērinstrumenti var nodrošināt ātrāku 100% izmēru pārbaudi, ja ražošanas apjoms attaisno ieguldījumus.

 

 

Tuvu-neto-formas veidošana samazina vērtīgo metāla zudumu

 

Sudrabu{0}}saturošiem elektrisko kontaktu materiāliem var būt ievērojami augstākas izejmateriālu izmaksas nekā parastiem konstrukciju metāliem. Ja kontaktu ražo ar mehānisku apstrādi, ekonomiskie zaudējumi neaprobežojas tikai ar mašīnas laiku.

 

Noņemtajā materiālā var būt:

Sudrabs
Sudraba sakausējums
Varš
Vara sakausējums
Dārgmetālu{0}}kontaktu materiāls

 

Aukstā apgriešana var ievietot materiālu tieši galvā un kātā, nevis radīt līdzvērtīgu daudzumu apstrādes šķembu.

 

Tāpēc frāze "nulle{0}} samazinājums" ir jāsaprot kā ražošanas koncepcija, nevis absolūts apgalvojums: aukstā pozīcija burtiski nenovērš visus iespējamos materiālos zaudējumus. Joprojām pastāv nogriešanas, apgriešanas, instrumentu zudumi un noraidītās daļas. Attiecīgā metrika ir materiāla izmantošanas koeficients.

 

Praktiskais aprēķins ir šāds:

Materiāla izlietojums (%)=Gatavās daļas masa ÷ Izejvielu masa × 100

Iepirkuma izmaksu modelēšanai šis skaitlis ir jāaprēķina kopā ar iekārtas cikla laiku, lūžņu daudzumu, instrumentu izmaksām un sekundārās{0}}procesa izmaksām.

 

C1100 Copper un C2680 Brass: veidošanās uzvedībai ir nozīme

Materiāla izvēle tieši ietekmē aukstās pozīcijas iespējamību.

Īpašums / Atlīdzība	C1100 Pure Copper	C2680 Misiņš
Vara saturs	Lielāks vai vienāds ar 99,90% tipisks	Cu-Zn sakausējums
Elektrovadītspēja	Ļoti augsts	Zemāks par tīru varu
Elektriskais pielietojums	Kopnes, vadošās daļas, kontaktu nesēji	Termināļi, strukturālās vadošās daļas
Elastīgums	Augsts	Labs,{0}}atkarīgs no sakausējuma
Aukstā formēšana	Kopumā labvēlīgi	Kopumā labvēlīgi
Spēks pēc aukstā darba	Palielinās	Palielinās
Elektriskā pretestība	Nolaist	Augstāks
Tipiskas formēšanas bažas	Darba rūdīšana/galēšana	Apstrādājiet sacietēšanu/plaisāšanu pie pārmērīgas samazināšanas
Tipiska atlases prioritāte	Vadītspēja	Stiprums + formējamība + izmaksas

 

Elektrisko kontaktu komponentiem materiālu izvēlei jābalstās uz visu elektrisko un mehānisko specifikāciju, nevis tikai materiāla cenu.

 

Sudraba kontaktu ģeometrija ir jāveido ap plastmasas plūsmu

 

Aukstam virzienam ir jāizvairās no pēkšņām šķērsgriezuma{0}}pārejām, kas rada pārmērīgu lokālu deformāciju.

Inženiertehniskajā pārskatā jāņem vērā:

 

Galvas-līdz-kāta diametra attiecība
Maksimālā sajukuma attiecība
Ekstrūzijas samazināšana
Stūra rādiuss
Perforatora ievades ģeometrija
Die leņķis
Materiālu apstrādes{0}}cietēšanas ātrums
Graudu-plūsmas virziens
Nepieciešamā galīgā cietība
Izmešanas slodze

 

DFM pārskats pirms instrumenta uzbūves var noteikt, vai piedāvātā ģeometrija ir piemērota cieta kontakta aukstuma virzienam, nevis piespiežot apstrādātu ģeometriju formēšanas procesā.

 

Pieprasiet bezmaksas DFM novērtējumu un piedāvājumu

 

 

Nepārtraukta metāla šķiedras plūsma uzlabo mehānisko integritāti

 

Apstrāde izgriež sākotnējo graudu struktūru. Aukstā virziena plastiski deformē materiālu, vienlaikus saglabājot nepārtrauktāku šķiedru{1}}plūsmas modeli ap izveidoto ģeometriju.

 

Šī atšķirība kļūst aktuāla, ja cieta kniede vai kontakts piedzīvo:

 

Aksiālā saspiešana
Bīdes slodze
Kniedēšanas spēks
Atkārtota elektriskā montāža
Vibrācija
Termiskā riteņbraukšana

 

Galīgās mehāniskās īpašības ir atkarīgas no materiāla kvalitātes, sākotnējās temperatūras, samazināšanas pakāpes un deformācijas vēstures. Tāpēc aukstā virziena nevajadzētu raksturot kā automātiski "spēcīgāku" katram komponentam; inženiertehniskais ieguvums ir kontrolēts aukstuma darbs un labvēlīga materiālu plūsma.

 

Darba sacietēšana maina vietējo cietību

Aukstā deformācija palielina dislokācijas blīvumu kaļamos metālos. Palielinoties plastmasas deformācijai, var palielināties cietība un tecēšanas robeža, kamēr elastība samazinās.

 

Ražošanas kontrolei cietība jāmēra noteiktās vietās, nevis jāizmanto viena lielapjoma vērtība, lai attēlotu visu komponentu.

 

Parastās kvalitātes{0}}kontroles metodes var ietvert:

Rokvela cietības pārbaude
Vickers mikrocietība
Metalogrāfiskais šķērs{0}}griezums
CMM izmēru pārbaude
Optisko izmēru pārbaude
Attiecīgā gadījumā stiepes vai bīdes pārbaude

Elektrisko kontaktu cietība jānovērtē arī attiecībā pret kontakta pretestību, kniedēšanas veiktspēju un turpmāko montāžas darbību.

 

Šķiedru plūsma ir jāpārbauda ar metalogrāfiju

 

Augstas{0}}uzticamības lietojumiem metalogrāfiskais šķērsgriezums{1}}var atklāt:

Šķiedru{0}}plūsmas nepārtrauktība
Plaisas
Apļi
Iekšējie tukšumi
Pārmērīga deformācija
Ar die{0}}saistītiem virsmas defektiem
Materiālu atdalīšana
Nenormāla graudu deformācija

 

Novērtējums jāsaista ar faktisko atteices režīmu. Vizuāli pieņemama ārējā virsma nepierāda iekšējo metalurģisko integritāti.

 

 

 

Kā vairāku{0}}staciju aukstā galviņa nodrošina augstu caurlaidspēju

 

Vairāku-staciju aukstās griešanas mašīna sadala formēšanas secību starp vairākiem presformiem un perforatoriem.

Vienkāršota ražošanas secība var būt:

Stacija 1 - Pārtraukums- un sākuma satraukums
Stacijas 2 - sagatave
Stacija 3 - Ekstrūzija vai diametra samazināšana
Stacija 4 - Galvas formēšana
Stacija 5 - Galīgais izmērs
Pārsūtīt - Automātiska daļas kustība starp stacijām

Iekārtai nav jāpabeidz visas formēšanas darbības vienā stacijā. Tā vietā apstrādājamā detaļa virzās pa sinhronizētām instrumentu pozīcijām.

 

Piemērotiem maziem elektriskiem kontaktiem un cietām kniedēm ražošanas ātrums var sasniegt no simtiem tūkstošu līdz miljoniem -vienību-dienā- atkarībā no iekārtas ātruma, dobumu/staciju skaita, komponentu ģeometrijas, materiāla, instrumentu konfigurācijas, pārbaudes ātruma un darbspējas.

 

Ražošanas jauda ir matemātisks rezultāts

Nominālās ražošanas aprēķinu var izteikt šādi:

Dienas jauda=sitieni minūtē × 60 × darba stundas × dobumi × ienesīgums

 

Piemēram, ar ātrumu 100 sitieni minūtē, 16 darba stundas un 95% ražīguma:

100 × 60 × 16 × 0.95=91, 200 gab./dienā

 

Tāpēc miljons{0}}vienību ikdienas vajadzības nevar attaisnot tikai ar mašīnas ātrumu. Tam var būt nepieciešamas vairākas mašīnas, vairāki dobumi, ilgākas darba stundas, lielāks gājienu skaits vai šo faktoru kombinācija.

 

Šī atšķirība ir svarīga piegādātāju jaudas audita laikā. Iepirkumam ir jāpieprasa apstiprināti jaudas dati, nevis tikai nomināla mašīnas specifikācija.

 

Rīka kalpošanas laiks kontrolē kopējās īpašumtiesību izmaksas

 

Aukstā pozīcija novirza daļu no ražošanas izmaksām no griezējinstrumentiem uz formēšanas presformām un perforatoriem.

Rīkā{0}}dzīvības pārraudzībai jāietver:

 

Insultu skaits
Izmēru novirze
Virsmas defekti
Plaisāšana vai šķeldošanās
Izgrūšanas spēks
Daļas svars
Instrumenta nodiluma profils
Profilaktiskais nomaiņas intervāls

 

Procesam, kas spēj saražot 1 miljonu vienību dienā, bet kam nepieciešama bieža nekontrolēta instrumentu iejaukšanās, var būt sliktākas efektīvas izmaksas nekā lēnākam, stabilākam procesam.

 

IATF 16949 ražošanai rīku -dzīves pārvaldība ir jāsaista ar kontroles plānu, profilaktiskās apkopes sistēmu un procesa iespēju uzraudzību.

 

Lejupielādēt kontaktpersonas aukstās pozīcijas dizaina specifikāciju

 

 

IATF 16949 un PPAP 3. līmenī ir nepieciešami izsekojami procesa pierādījumi

 

Automobiļu elektrisko kontaktu un saistīto komponentu gadījumā piegādātāja kvalifikācijai ir jāpārbauda ne tikai parauga izskats.

 

PPAP 3. līmeņa pakotnē var būt:

Dizaina ieraksti
Inženiertehnisko izmaiņu dokumentācija
Procesa plūsmas diagramma
PFMEA
Kontroles plāns
MSA pētījumi
Izmēru rezultāti
Materiālu sertifikāti
Sākotnējā procesa izpēte
Iespējas dati
Attiecīgā gadījumā izskata apstiprinājums
Ražošanas daļu paraugi
Galvenais paraugs
Klienta-specifiskās prasības

 

Aukstās pozīcijas ražošanas līnijai PFMEA īpaši jāpievēršas tādiem riskiem kā:

Nepareizs stieples diametrs
Nepareiza materiāla klase
Nogrieziet-garuma variāciju
Punču nodilums
Die nodilums
Plaisas
Apļi
Galvas diametra izmaiņas
Kāta diametra variācija
Burru veidošanās
Virsmas piesārņojums
Nepareizs kontakta materiāls

CMM pārbaude pārbauda ģeometriju; Tas neaizstāj procesa iespējas

 

CMM pārbaude ir efektīva sarežģītiem ģeometriskiem raksturlielumiem, bet ražošanas kvalitātei nepieciešama raksturlielumam atbilstoša mērīšanas stratēģija.

 

Raksturīgs	Piemērota kontroles metode
Kopējais garums	Automātiskais mērītājs / optiskais mērījums
Galvas diametrs	Optiskais mērītājs/mikrometrs
Kāta diametrs	Gaisa mērītājs/mikrometrs
Koncentriskums	CMM / īpašais mērītājs
Profils	CMM / optiskā sistēma
Materiāla cietība	Rokvels / Vikers
Virsmas defekti	Redzes pārbaude
Šķiedru plūsma	Metalogrāfiskā sadaļa
Materiāla sastāvs	Spektrometra/piegādātāja sertifikācija
Pārklājuma biezums	XRF / metalogrāfiskais mērījums

Pati mērīšanas sistēma ir jāvalidē. Automobiļu programmām pirms mērījumu datu izmantošanas, lai pieņemtu lēmumus par iespējām, jāņem vērā MSA un mērierīces R&R.

 

Elektrisko kontaktu veiktspēja ir jāpārbauda pēc formēšanas

 

Mehānisko izmēru atbilstība automātiski nenosaka elektrisko veiktspēju.

 

Atkarībā no kontakta konstrukcijas validācija var ietvert:

Kontakta pretestība
Pašreizējā kravnesība
Temperatūras paaugstināšanās
Dielektriskā izturība
Metināšanas/lodēšanas integritāte
Kniedēšanas izvilkšanas{0}}spēks
Bīdes spēks
Termiskā riteņbraukšana
Vides korozijas testēšana

 

Sudraba kontaktiem kontaktu materiāls, pārklājums vai kompozītmateriāla saskarne un gatavā ģeometrija ir jānovērtē kā pilnīga elektriskā sistēma.

 

 

Liels apjoms, stabila ģeometrija un materiālu ietaupījumi dod priekšroku aukstai virzienam

 

Aukstā pozīcija parasti tiek dota priekšroka, ja:

Ikgadējais pieprasījums ir liels
Ģeometrija ir piemērota plastiskai deformācijai
Materiālu izmantošanai ir liela ietekme uz izmaksām
Izmēru prasības ir stabilas
Nepieciešamas vairākas identiskas sastāvdaļas
Instrumentu amortizāciju var sadalīt visā ražošanas apjomā
Īss cikla laiks ir prioritāte

 

Apstrāde joprojām ir vēlama, ja:

Ģeometrija ir ļoti sarežģīta
Daļu apjoms ir mazs
Gaidāmas biežas dizaina izmaiņas
Iekšējās iezīmes nevar ekonomiski veidot
Stingrai izmēru kontrolei nepieciešama plaša materiāla noņemšana
Ieguldījumu instrumentos nevar attaisnot

Iepirkumu atlases matrica

Prasība	Aukstais virziens	CNC apstrāde
Prototipa daudzums	△	◎
1000 gab	△	◎
100 000 gab	◎	○
1 miljons gab	◎	△
10 miljoni gab	◎	△
Sarežģīta ģeometrija	△	◎
Materiālu izmantošana	◎	△
Ātra{0}}ražošana	◎	○
Šķiedru{0}}plūsmas saglabāšana	◎	△
Zems instrumentu ieguldījums	△	◎
Stabila masveida ražošana	◎	○
Biežas inženierijas izmaiņas	△	◎

 

Pareizam lēmumam jābūt balstītam uz kopējām izkrauto komponentu izmaksām, nevis tikai apstrādes cenu par gabalu.

 

Iepirkuma modelī jāiekļauj:

Kopējās izmaksas=materiāls + formēšana/apstrāde + instrumentu amortizācija + sekundārās darbības + pārbaude + lūžņi + iepakojums + loģistika

Šis aprēķins bieži maina piegādātāja{0}}atlases rezultātu sudrabu-saturošajiem elektriskajiem kontaktiem.

 

 

No DFM pārskata līdz masveida ražošanai

 

Kontrolēta piegādātāja ievads var sekot šādai secībai:

RFQ → Zīmējumu apskats → DFM analīze → Materiāla apstiprināšana → Rīku dizains → T1 paraugi → Izmēru validācija → Metalogrāfiskā pārbaude → Procesa iespējas → PPAP → Masveida ražošana

Pirms instrumenta izgatavošanas piegādātājam ir jāapstiprina:

Materiāla pakāpe un raksturs
Stieples diametrs
Gatavie izmēri
Kritiskās pielaides
Kontaktu pretestības prasības
Virsmas prasības
Gada pieprasījums
Iepakojuma daudzums
Pārbaužu biežums
PPAP prasības
Īpašas īpašības

Automobiļu rūpniecībā un enerģētikā šīs prasības ir jāiesaldē pirms masveida{0}}ražošanas rīku izlaišanas.

 

Kāpēc piegādātāju ražošanas dziļumam ir nozīme

 

Elektrisko kontaktu ražotājs, kas izmanto savas aukstās pozīcijas, štancēšanas, metināšanas un{0}}kontaktu materiālu ražošanas iespējas, var samazināt saskarnes starp atsevišķiem piegādātājiem.

Piemēram, komponents var apvienot:

Aukstā-galva varš vai vara-sakausējums
Sudraba kontaktu materiāls
In-die kniedēšana
Pretestība sudraba lodēšanai
Precīza štancēšana
Virsmas apstrāde
Automatizēta pārbaude

 

Šo darbību apvienošana kontrolētā ražošanas sistēmā var vienkāršot izsekojamību un procesa īpašumtiesības.

 

Projektos, kuros ir izmantotas aukstās virsmas sudraba kontaktu kniedes, piegādātājs ir jānovērtē pēc faktiskās ražošanas jaudas, instrumentu izstrādes, materiālu kontroles, procesa validācijas un pārbaužu ierakstiem -nevis tikai spēja nodrošināt prototipu paraugus.

 

 

Nepieciešami inženiertehniskie dati precīzam piedāvājumam

Ražošanai-gatavam piedāvājumam ir jānodrošina:

2D zīmējums ar kritiskām pielaidēm
3D CAD modelis
Materiāla specifikācija
Materiāla temperaments
Galvas diametrs
Kāta diametrs
Kopējais garums
Sazinieties ar materiāla specifikāciju
Kontakta biezums
Nepieciešamā elektriskā veiktspēja
Virsmas apstrāde
Gada apjoms
Mēneša prognoze
Prototipa daudzums
PPAP līmenis
Iepakojuma prasība
Piemērojamie klientu standarti

 

Jaunam cietā kontakta aukstā virziena Ķīnas piegādes projektam gada apjoma un materiālu specifikācijas nodrošināšana piedāvājuma posmā ir īpaši svarīga, jo instrumentu stratēģija un ražošanas{0}}līnijas konfigurācija ir tieši atkarīga no pieprasījuma.

 

 

Cik ilgs laiks nepieciešams PPAP 3. līmenim, lai aaukstā virziena sudraba kontakta kniede?

Tipisks PPAP 3. līmeņa grafiks ir atkarīgs no rasējuma apstiprināšanas, instrumentu pabeigšanas, T1 validācijas, izmēru iespējām un klienta specifiskajām prasībām. Galīgais laiks ir jāapstiprina pēc DFM pārskatīšanas un rīku izlaišanas.

 

Kā tiek garantēts aukstās formas stangas kalpošanas laiks{0}}liela apjoma cieto kniežu ražošanai?

Diegu kalpošanas laiks jānosaka, izmantojot dokumentētu insultu{0}}skaitīšanas vēsturi, izmēru tendenču uzraudzību, profilaktiskās nomaiņas ierobežojumus un instrumentu-nodiluma pārbaudi. Piegādātājam ir jāiesniedz apstiprināti rīka -dzīves laika dati, nevis neatbalstīts kalpošanas laiks.

 

Kāds ir tipiskais T1 izpildes laiks jaunam elektriskam kontaktam ar aukstu{1}}galvu?

T1 laiks ir atkarīgs no ģeometrijas, materiālu pieejamības un instrumentu sarežģītības. Praktiskā piedāvājumā ir jānodala instrumentu projektēšana, instrumenta izgatavošana, pirmais-formēšanas, pārbaudes un inženiertehniskās korekcijas laiks, nevis jāuzrāda viens neatbalstīts-darba izpildes laiks.