هدینگ سرد در مقابل ماشین کاری: تفاوت مهندسی در کنتاکت های نقره و پرچ های جامد

هد سرد یک کنتاکت نقره ای یا میخ پرچ جامد از سیم یا یک راب برش دقیق-از طریق تغییر شکل پلاستیکی کنترل شده، به جای حذف بیشتر هندسه نهایی با برش، تشکیل می دهد. برای تماس‌های الکتریکی با حجم بالا، این فرآیند می‌تواند ضایعات مواد خام را کاهش دهد، جریان الیاف فلزی را حفظ کند، قوام ابعادی را افزایش دهد و از تولید چند ایستگاهی در مقیاس میلیون-قطعه-در-روز پشتیبانی کند، زمانی که هندسه قطعه و ابزارآلات مناسب هستند.

 

بنابراین، برای تیم های تدارکاتی، تصمیم صرفاً در مقابل ماشین کاری نیست. متغیرهای مربوطه عبارتند از: استفاده از مواد، زمان چرخه، تحمل ابعادی، جریان فیبر، عمر ابزار، عملیات ثانویه، نیازهای بازرسی و تقاضای سالانه.

 

 

 

چرا عنوان سرد معادله تولید را تغییر می دهد؟

 

تراشکاری CNC با برداشتن مواد از یک میله یا سیم، یک تماس یا پرچ ایجاد می کند. عنوان سرد از یک سیستم پانچ-و-برای توزیع مجدد مواد در هندسه مورد نیاز استفاده می‌کند.

 

برای یک پرچ جامد چرخشی، چرخش ممکن است با قطری به طور قابل ملاحظه ای بزرگتر از کوچکترین بخش تمام شده شروع شود. موادی که در حین روکش کردن، تراشکاری، شیار زدن، پخ زدن و کاهش قطر برداشته می شوند، تبدیل به ضایعات ماشینکاری می شوند.

 

سمت سرد به همان هندسه از جهت مخالف نزدیک می شود: مواد جابه جا می شوند نه اینکه غالباً حذف شوند.

 

فاکتور مهندسی	سر سرد	تراش CNC
مکانیزم مواد اولیه	تغییر شکل پلاستیک	حذف مواد
استفاده از مواد خام-	به طور معمول برای هندسه های مناسب بالا است	زمانی که نیاز به حذف قابل توجهی است، کاهش یابد
تولید تراشه	حداقل	تراشه های پیوسته / متناوب
ابزار اصلی	هدینگ می میرد + مشت	ابزار برش + وسایل
زمان چرخه صدای-بالا	ایستگاه بسیار کوتاه، چند-	بستگی به ترتیب برش دارد
جریان فیبر	به طور کلی از هندسه شکل گرفته پیروی می کند	با ماشینکاری قطع شد
مقیاس پذیری تولید	سرصفحه سرد چند ایستگاهی	ماشین های CNC موازی مورد نیاز است
تکرارپذیری ابعادی	تثبیت بالا پس از فرآیند	بالا با ماشینکاری کنترل شده
تکمیل ثانویه	وابسته به برنامه-	اغلب عملیات‌های مربوط به-تشکیل کمتر
مکانیزم سایش ابزار	پوشیدن قالب / پانچ	درج / سایش ابزار
بهترین محدوده تولید	حجم متوسط ​​تا خیلی زیاد	نمونه اولیه تا حجم متوسط/بالا
انعطاف پذیری هندسه	با امکان سنجی شکل گیری محدود می شود	بالا

 

مزیت اقتصادی با افزایش تقاضای سالانه بیشتر می شود. یک جزء که به چندین عملیات تراشکاری نیاز دارد می‌تواند برای هر قطعه چند ثانیه زمان اسپیندل را مصرف کند، در حالی که یک فرآیند سرد چند ایستگاهی تثبیت شده می‌تواند چندین عملیات شکل‌دهی را در یک چرخه ماشین انجام دهد.

 

جریان فرآیند هدینگ سرد برای تماس های الکتریکی

 

یک فرآیند معمولی پرچ کنتاکت نقره ای سرد می تواند شامل موارد زیر باشد:

صاف کردن سیم و قطع کنترل شده-
روانکاری و آماده سازی سطح
ناراحتی مرحله اول-
اکستروژن به جلو یا عقب
شکل گیری سر
سایز ساقه
کالیبراسیون نهایی
در بازرسی فرآیند-مرگ یا ارسال{1}}
اتصال مواد تماس نقره در صورت لزوم
درمان یا تمیز کردن سطح
مرتب سازی خودکار و بازرسی ابعادی

برای کنتاکت‌های رله،{0}مدارهای قطع کننده مدار، اجزای کنتاکتور و پرچ‌های جامد، ترتیب دقیق به نسبت بین قطر سر، قطر ساقه، طول کلی، سختی مواد و تغییر شکل مورد نیاز بستگی دارد.

 

تحمل ± 0.01 میلی متر به کنترل فرآیند نیاز دارد، نه فقط بازرسی نهایی

 

الزامات ابعادی در حدود ± 0.01 میلی متر نباید تنها به عنوان یک مشکل-بازرسی{2}} نهایی در نظر گرفته شود.

یک فرآیند سرد ثابت مستلزم کنترل موارد زیر است:

قطر سیم
بیضی سیم
طول را-قطع کنید
وضعیت روان کننده
هندسه قالب و پانچ
نسبت کاهش تشکیل
سختی مواد
تراز ماشین
دمای ابزار
دقت تغذیه

برای ابعاد مهم تماس، بازرسی CMM می‌تواند اولین-نمونه‌های تولیدی و نمونه‌های تولید دوره‌ای را تأیید کند، در حالی که گیج‌های خودکار می‌توانند در جایی که حجم تولید سرمایه‌گذاری را توجیه می‌کند، غربالگری ابعادی 100٪ سریع‌تری ارائه دهد.

 

 

شکل‌دهی نزدیک-شبکه-تلفات فلزات با ارزش را کاهش می‌دهد

 

نقره-حاوی مواد تماس الکتریکی می‌تواند هزینه مواد خام{1} بسیار بالاتری نسبت به فلزات ساختاری معمول داشته باشد. هنگامی که یک کنتاکت با ماشین کاری ساخته می شود، ضرر اقتصادی به زمان ماشین محدود نمی شود.

 

مواد حذف شده ممکن است شامل موارد زیر باشد:

نقره ای
آلیاژ نقره
مس
آلیاژ مس
مواد تماس فلزی گرانبها-

 

هدینگ سرد می تواند مواد را مستقیماً در سر و ساقه قرار دهد به جای تولید مقادیر معادل تراشه های ماشینکاری.

 

بنابراین عبارت «صفر-برش» باید به‌عنوان یک مفهوم تولیدی به‌جای یک ادعای مطلق درک شود: عنوان سرد به معنای واقعی کلمه همه ضررهای مادی احتمالی را از بین نمی‌برد. قطعات قطع-بریده شده، تلفات ابزارآلات و رد شده هنوز وجود دارند. معیار مربوطه، نسبت استفاده از مواد است.

 

یک محاسبه عملی این است:

استفاده از مواد (%)=جرم قطعه تمام شده ÷ جرم ماده خام × 100

برای مدل‌سازی هزینه تدارکات، این عدد باید همراه با زمان چرخه ماشین، نرخ ضایعات، هزینه ابزارآلات و هزینه{0} ثانویه فرآیند محاسبه شود.

 

C1100 Copper در مقابل C2680 Brass: Forming Behavior مهم است

انتخاب مواد به طور مستقیم بر امکان سنجی عنوان سرد تأثیر می گذارد.

دارایی / ملاحظه	C1100 مس خالص	برنج C2680
محتوای مس	بزرگتر یا مساوی 99.90٪ معمولی است	آلیاژ مس{0}روی
هدایت الکتریکی	خیلی بالا	پایین تر از مس خالص
کاربرد برق	شینه ها، قطعات رسانا، حامل های تماس	پایانه ها، قطعات رسانای ساختاری
شکل پذیری	بالا	خوب، وابسته به آلیاژ-
شکل گیری سرد	به طور کلی مطلوب است	به طور کلی مطلوب است
قدرت بعد از کار سرد	افزایش می دهد	افزایش می دهد
مقاومت الکتریکی	پایین تر	بالاتر
نگرانی شکل گیری معمولی	کار سخت شدن/گال زدن	کار سخت شدن/ترک خوردن با کاهش بیش از حد
اولویت انتخاب معمولی	رسانایی	استحکام + شکل پذیری + هزینه

 

برای قطعات تماس الکتریکی، انتخاب مواد باید بر اساس مشخصات کامل الکتریکی و مکانیکی باشد تا قیمت مواد به تنهایی.

 

هندسه تماس نقره ای باید حول جریان پلاستیک طراحی شود

 

طراحی سرفصل سرد باید از انتقال‌های مقطعی{0} ناگهانی که تغییر شکل محلی بیش از حد ایجاد می‌کند، جلوگیری کند.

بررسی مهندسی باید در نظر گرفته شود:

 

نسبت سر-به-قطر ساقه
حداکثر نسبت ناراحتی
کاهش اکستروژن
شعاع گوشه
هندسه ورودی پانچ
زاویه مرگ
میزان سخت شدن کار مواد-
جهت جریان دانه-
سختی نهایی مورد نیاز
بار تخلیه

 

یک بررسی DFM قبل از ساخت ابزار می تواند تشخیص دهد که آیا هندسه پیشنهادی به جای وادار کردن هندسه ماشینکاری شده در فرآیند شکل دهی، برای هدینگ سرد تماس جامد مناسب است یا خیر.

 

درخواست ارزیابی و نقل قول رایگان DFM

 

 

جریان پیوسته فیبر فلزی یکپارچگی مکانیکی را بهبود می بخشد

 

ماشینکاری ساختار اصلی دانه را قطع می کند. هد سرد به طور پلاستیکی مواد را تغییر شکل می دهد در حالی که یک الگوی جریان پیوسته الیاف{1}} در اطراف هندسه شکل گرفته حفظ می شود.

 

این تمایز زمانی مرتبط می شود که یک میخ پرچ جامد یا تماس تجربه می کند:

 

فشرده سازی محوری
بارگذاری برشی
نیروی پرچین
مونتاژ الکتریکی مکرر
لرزش
چرخه حرارتی

 

خواص مکانیکی نهایی به درجه مواد، دمای اولیه، نسبت کاهش و تاریخچه تغییر شکل بستگی دارد. بنابراین نباید عنوان سرد برای هر جزء به طور خودکار "قوی تر" توصیف شود. مزیت مهندسی از کار سرد کنترل شده و جریان مطلوب مواد حاصل می شود.

 

سخت شدن کار، سختی موضعی را تغییر می دهد

تغییر شکل سرد، چگالی نابجایی را در فلزات انعطاف پذیر افزایش می دهد. با افزایش کرنش پلاستیک، سختی و استحکام تسلیم می تواند افزایش یابد در حالی که شکل پذیری کاهش می یابد.

 

برای کنترل تولید، سختی باید در مکان‌های تعریف‌شده اندازه‌گیری شود، نه اینکه از یک مقدار توده برای نشان دادن کل جزء استفاده شود.

 

روش‌های کنترل کیفیت معمولی{0}}ممکن است شامل موارد زیر باشد:

تست سختی راکول
میکروسختی ویکرز
مقطع متالوگرافی-
بازرسی ابعادی CMM
بازرسی ابعاد نوری
آزمایش کشش یا برش در صورت لزوم

برای کنتاکت های الکتریکی، سختی باید در برابر مقاومت تماس، عملکرد پرچ و رفتار مونتاژ بعدی ارزیابی شود.

 

جریان فیبر باید توسط متالوگرافی تأیید شود

 

برای برنامه‌های کاربردی با قابلیت اطمینان بالا، یک مقطع متالوگرافی-می‌تواند نشان دهد:

تداوم جریان فیبر-
ترک ها
دور
حفره های داخلی
تغییر شکل بیش از حد
نقایص سطحی مرتبط{0}}
جداسازی مواد
تغییر شکل غیر طبیعی دانه

 

ارزیابی باید به حالت شکست واقعی مرتبط باشد. یک سطح خارجی قابل قبول بصری یکپارچگی متالورژیک داخلی را ثابت نمی کند.

 

 

 

چگونه یک سربرگ سرد چند ایستگاهی به توان عملیاتی بالا می‌رسد

 

یک ماشین سردر چند ایستگاهی، توالی شکل دهی را بین چندین قالب و پانچ تقسیم می کند.

یک توالی تولید ساده ممکن است:

ایستگاه 1 - قطع-و ناراحتی اولیه
ایستگاه 2 - Preform
ایستگاه 3 - اکستروژن یا کاهش قطر
ایستگاه 4 - تشکیل سر
ایستگاه 5 - اندازه نهایی
انتقال - حرکت خودکار قطعه بین ایستگاه‌ها

ماشین نیازی به تکمیل تمام عملیات شکل دهی در یک ایستگاه ندارد. در عوض، قطعه کار از طریق موقعیت‌های ابزارسازی هماهنگ پیش می‌رود.

 

برای کنتاکت‌های کوچک الکتریکی مناسب و پرچ‌های جامد، نرخ تولید بسته به سرعت دستگاه، تعداد حفره‌ها/ایستگاه‌ها، هندسه قطعه، مواد، پیکربندی ابزار، نرخ بازرسی و زمان کارکرد، می‌تواند به صدها هزار تا میلیون- قطعه-در-در روز برسد.

 

ظرفیت تولید یک نتیجه ریاضی است

یک محاسبه تولید اسمی را می توان به صورت زیر بیان کرد:

خروجی روزانه=ضربه در دقیقه × 60 × ساعت کار × حفره × بازده

 

به عنوان مثال، در 100 ضربه در دقیقه، 16 ساعت کار و 95٪ بازده:

100 × 60 × 16 × 0.95=91، 200 قطعه در روز

 

بنابراین نیاز روزانه یک میلیون-قطعه تنها با سرعت دستگاه قابل توجیه نیست. ممکن است نیاز به ماشین های متعدد، حفره های متعدد، ساعات کار طولانی تر، نرخ سکته مغزی بالاتر یا ترکیبی از این عوامل داشته باشد.

 

این تمایز در طول ممیزی ظرفیت تامین کننده اهمیت دارد. تدارکات باید داده های ظرفیت معتبر را درخواست کند، نه صرفاً مشخصات اسمی ماشین.

 

عمر ابزار هزینه کل مالکیت را کنترل می کند

 

هدینگ سرد بخشی از هزینه تولید را از ابزارهای برشی به قالب‌گیری قالب‌ها و پانچ‌ها تغییر می‌دهد.

ابزار{0}}نظارت بر زندگی باید شامل موارد زیر باشد:

 

تعداد سکته مغزی
رانش ابعادی
عیوب سطحی
ترک خوردن یا بریدگی
نیروی بیرون راندن
وزن قسمت
نمایه پوشیدن ابزار
فاصله جایگزینی پیشگیرانه

 

فرآیندی که قادر به تولید 1 میلیون قطعه در روز است، اما نیاز به مداخله مکرر ابزارآلات کنترل نشده دارد، ممکن است هزینه موثرتری نسبت به فرآیند کندتر و پایدارتر داشته باشد.

 

برای تولید IATF 16949، مدیریت عمر ابزار باید به طرح کنترل، سیستم نگهداری پیشگیرانه و نظارت بر قابلیت فرآیند متصل شود.

 

دانلود مشخصات طراحی سرفصل تماس با ما

 

 

IATF 16949 و PPAP سطح 3 به شواهد فرآیند قابل ردیابی نیاز دارند

 

برای تماس های الکتریکی خودرو و اجزای مرتبط، صلاحیت تامین کننده باید بیشتر از ظاهر نمونه بررسی شود.

 

بسته سطح 3 PPAP ممکن است شامل موارد زیر باشد:

سوابق طراحی
اسناد تغییر مهندسی
نمودار جریان فرآیند
PFMEA
طرح کنترل
مطالعات MSA
نتایج ابعادی
گواهینامه های مواد
مطالعات فرآیند اولیه
داده های قابلیت
تأیید ظاهر در صورت لزوم
قطعات تولیدی نمونه
نمونه استاد
الزامات خاص مشتری-

 

برای خط تولید سرد، PFMEA باید به طور خاص به خطراتی مانند:

قطر سیم نادرست
درجه مواد نادرست
برش{0}تغییر طول
لباس پانچ
بپوشید
ترک ها
دور
تغییر قطر سر
تغییر قطر ساقه
تشکیل سوهان
آلودگی سطحی
مواد تماس نادرست

بازرسی CMM هندسه را تأیید می کند. جایگزین قابلیت فرآیند نمی شود

 

بازرسی CMM برای ویژگی های هندسی پیچیده موثر است، اما کیفیت تولید به یک استراتژی اندازه گیری متناسب با مشخصه نیاز دارد.

 

مشخصه	روش کنترل مناسب
طول کلی	گیج اتوماتیک / اندازه گیری نوری
قطر سر	گیج/میکرومتر نوری
قطر ساقه	گیج هوا / میکرومتر
متمرکز بودن	CMM / سنج اختصاصی
نمایه	CMM / سیستم نوری
سختی مواد	راکول / ویکرز
عیوب سطحی	بازرسی بینایی
جریان فیبر	بخش متالوگرافی
ترکیب مواد	گواهی طیف سنج/تامین کننده
ضخامت پوشش	XRF / اندازه گیری متالوگرافی

خود سیستم اندازه گیری باید تایید شود. برای برنامه‌های خودرو، MSA و گیج R&R باید قبل از استفاده از داده‌های اندازه‌گیری برای تصمیم‌گیری درباره قابلیت در نظر گرفته شوند.

 

عملکرد تماس الکتریکی باید پس از شکل‌گیری تأیید شود

 

انطباق ابعاد مکانیکی به طور خودکار عملکرد الکتریکی را ایجاد نمی کند.

 

بسته به طراحی تماس، اعتبارسنجی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

مقاومت تماسی
ظرفیت حمل فعلی
افزایش دما
مقاومت دی الکتریک
یکپارچگی جوش / لحیم کاری
نیروی پرچین-به بیرون
نیروی برشی
چرخه حرارتی
تست خوردگی محیطی

 

برای کنتاکت های نقره ای، مواد تماس، آبکاری یا رابط مرکب و هندسه تمام شده باید به عنوان یک سیستم الکتریکی کامل ارزیابی شوند.

 

 

حجم بالا، هندسه پایدار و صرفه جویی در مواد به نفع سرد

 

معمولاً در موارد زیر ترجیح داده می شود:

تقاضای سالانه زیاد است
هندسه برای تغییر شکل پلاستیک مناسب است
استفاده از مواد تاثیر زیادی در هزینه دارد
الزامات ابعادی پایدار هستند
چندین جزء یکسان مورد نیاز است
استهلاک ابزار را می توان در کل حجم تولید پخش کرد
زمان چرخه کوتاه در اولویت است

 

ماشینکاری زمانی ارجح باقی می ماند:

هندسه بسیار پیچیده است
حجم قطعه کم است
تغییرات مکرر طراحی انتظار می رود
ویژگی های داخلی را نمی توان از نظر اقتصادی شکل داد
کنترل ابعادی دقیق نیاز به حذف گسترده مواد دارد
سرمایه گذاری ابزاری قابل توجیه نیست

ماتریس انتخاب تدارکات

مورد نیاز	سر سرد	ماشینکاری CNC
کمیت نمونه اولیه	△	◎
1000 عدد	△	◎
100000 عدد	◎	○
1 میلیون عدد	◎	△
10 میلیون عدد	◎	△
هندسه پیچیده	△	◎
استفاده از مواد	◎	△
تولید با سرعت بالا-	◎	○
حفظ جریان فیبر-	◎	△
سرمایه گذاری کم ابزار	△	◎
تولید انبوه پایدار	◎	○
تغییرات مکرر مهندسی	△	◎

 

تصمیم درست باید بر اساس هزینه کل قطعات فرود آمده باشد، نه قیمت ماشینکاری هر قطعه به تنهایی.

 

یک مدل تدارکات باید شامل موارد زیر باشد:

کل هزینه=مواد + شکل‌دهی/ماشینکاری + استهلاک ابزارآلات + عملیات ثانویه + بازرسی + ضایعات + بسته‌بندی + تدارکات

این محاسبه اغلب نتیجه انتخاب تأمین‌کننده-برای نقره-حاوی کنتاکت‌های الکتریکی را تغییر می‌دهد.

 

 

از بررسی DFM تا تولید انبوه

 

یک معرفی تامین‌کننده کنترل‌شده می‌تواند این ترتیب را دنبال کند:

RFQ ← بررسی نقشه ← تجزیه و تحلیل DFM ← تایید مواد ← طراحی ابزار ← نمونه T1 ← اعتبارسنجی بعدی ← تایید متالوگرافی ← قابلیت فرآیند ← PPAP ← تولید انبوه

قبل از ساخت ابزار، تامین کننده باید تایید کند:

درجه مواد و مزاج
قطر سیم
ابعاد تمام شده
تحمل های بحرانی
الزامات مقاومت تماس
الزامات سطحی
تقاضای سالانه
مقدار بسته بندی
فرکانس بازرسی
الزامات PPAP
ویژگی های خاص

برای کاربردهای خودرو و انرژی، این الزامات باید قبل از انتشار ابزار تولید انبوه ثابت شوند.

 

چرا عمق تولید تامین کننده مهم است؟

 

یک سازنده کنتاکت الکتریکی که قابلیت‌های تولید هدینگ سرد، مهر زنی، جوشکاری و تماس{0}}خود را دارد می‌تواند رابط‌های بین تامین‌کنندگان جداگانه را کاهش دهد.

به عنوان مثال، یک جزء ممکن است ترکیب شود:

هسته سرد-مس یا آلیاژ مس-
مواد تماس نقره ای
در-پرچ کردن
لحیم کاری نقره مقاومتی
مهر زنی دقیق
درمان سطحی
بازرسی خودکار

 

ترکیب این عملیات در یک سیستم تولید کنترل شده می تواند ردیابی و مالکیت فرآیند را ساده کند.

 

برای پروژه‌هایی که شامل پرچ‌های تماسی نقره‌ای هد سرد هستند، تامین‌کننده باید بر اساس قابلیت تولید واقعی، مهندسی ابزار، کنترل مواد، اعتبارسنجی فرآیند و سوابق بازرسی-نه صرفاً توانایی ارائه نمونه‌های اولیه ارزیابی شود.

 

 

داده های مهندسی برای یک نقل قول دقیق مورد نیاز است

یک RFQ آماده تولید-باید ارائه دهد:

طراحی دوبعدی با تلورانس های بحرانی
مدل سه بعدی CAD
مشخصات مواد
خلق و خوی مادی
قطر سر
قطر ساقه
طول کلی
مشخصات مواد تماس
ضخامت تماس
عملکرد الکتریکی مورد نیاز
درمان سطحی
حجم سالانه
پیش بینی ماهانه
کمیت نمونه اولیه
سطح PPAP
نیاز بسته بندی
استانداردهای قابل اجرا مشتری

 

برای یک پروژه جدید منبع یابی چین با عنوان تماس سرد، تامین حجم سالانه و مشخصات مواد در مرحله نقل قول از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا استراتژی ابزارسازی و پیکربندی خط تولید{0} مستقیماً به تقاضا بستگی دارد.

 

 

چقدر طول می کشد PPAP سطح 3 برای یکپرچ کنتاکت نقره ای هد سرد?

یک برنامه معمولی سطح 3 PPAP به تأیید نقشه، تکمیل ابزار، اعتبارسنجی T1، قابلیت ابعادی و الزامات{2}}خاص مشتری بستگی دارد. زمان بندی نهایی باید پس از بررسی DFM و انتشار ابزار تایید شود.

 

چگونه طول عمر قالب سرد برای تولید پرچ جامد با حجم بالا-تضمین می شود؟

طول عمر باید از طریق مستندسازی سکته مغزی-تاریخ شمارش، نظارت بر روند ابعادی، محدودیت‌های جایگزینی پیشگیرانه و بازرسی ابزار{1}}تعیین شود. یک تامین‌کننده باید داده‌های عمر ابزار اعتبارسنجی شده را به جای یک شماره طول عمر پشتیبانی‌نشده ارائه کند.

 

زمان سرب T1 معمولی برای یک تماس الکتریکی جدید-سرد چیست؟

زمان بندی T1 به هندسه، در دسترس بودن مواد و پیچیدگی ابزار بستگی دارد. یک نقل قول عملی باید طراحی ابزار، ساخت ابزار،-اول شکل‌گیری، بازرسی و زمان تصحیح مهندسی را به جای ارائه یک رقم زمان- پشتیبانی نشده جدا کند.