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手机连接器端子级进模设计【图】

手机连接器端子级进模设计【图】

来源:未知    澳门新葡8455手机版: 2014-04-21 08:22    次浏览  
1、零件成形工艺分析 图1所示零件为某手机中连接器上的一个端了,一个连接器上安装有40个端了,其主要作用是传输电信号。端了材料为QSn6.5-0.1锡磷青铜,料厚0.1mm。该零件外形尺寸较小,尺寸精度要求较高,且需求量大,因此采用高速精密级进模进行生产。鉴

1、零件成形工艺分析
    图1所示零件为某手机中连接器上的一个端了,一个连接器上安装有40个端了,其主要作用是传输电信号。端了材料为QSn6.5-0.1锡磷青铜,料厚0.1mm。该零件外形尺寸较小,尺寸精度要求较高,且需求量大,因此采用高速精密级进模进行生产。鉴于该端了的结构特点,其成形工艺的重点需从以下几个方面考虑:
    1、该端了在后续加工过程中,还要进行电镀与装配。为满足后续加工的需要和便于操作,需要有料带的支撑,结合装配的需求,综合考虑后,设计的排样如图2所示。
    2、端了料带在后续电镀、装配工序后,要在距端了端部0.93 mm处将端了折断。为便于折断和保证一个连接器上的40个端了折断尺寸的一致性,需在冲压零件上作预切断(V-CUT),如图3所示。由于料带比较薄,如在开始冲裁阶段对端了进行预切断处理,不利于料带的送料,把预切断工位放在最后。
连接器端子图
   3、2个端了的中心距只有0.4 mm,如模具冲裁步距也设计为0.4 mm,则导正孔只能设计成Φ0.2mm或Φ0.3 mm,这对于冲孔凸模而言,强度不易保证。经分析后决定把模具冲裁步距设计为0.8 mm,导正孔设计为Φ0.6 mm,即在一个模具冲裁步距内生产2个端了。
端子排样图
    4、端了的最窄处与厚度之比为0.15/0.1=1.5,在冲废料时,容易造成端了最窄处的扭曲变形,因此要设计强压装置或采用其他措施予以解决。
预切断位置图
    5、端了有2处位置精度为0.04 mm,端了在弯曲过程容易出现头部问距尺寸不均的情况(见图4),因此在弯曲头部时必须增加整形工序。
弯曲尺寸不均 图
  6、端了头部在连续儿次折弯后,其高度还要求保持0.47mm,在弯曲时必须增加整形工序。
    7、端了头部是采用单边折弯,料带容易出现变形,料带变形后不利于后续的电镀与装配,因此要设计料带的整形工序。
    8、由于采用白动送料机构进行高速(800次/min以上)冲压生产,且料带只有0.1 mm厚,设计时需要考虑保证高速冲压时送料顺畅,要合理设计浮料销的位置、距离和个数。
2、工位设计
    根据端了成形工艺分析以及后续电镀、装配的需要,设计的零件冲压工序如图5所示。经综合考虑,设计带料宽度为10 mm,步距为0.8 mm,导正孔直径为Φ0.6 mm。
    具体工位安排为:工位1为侧刃冲孔与冲导正孔;工位2,3冲废料,先冲小的废料,后冲大的废料,这样既能减小带料的变形,也可保证带料在进入到模具内比较深的位置时,料宽才变小,利于送料顺畅。工位4,5折弯端了头部;工位6整形,调整端了间距尺寸不均,保证端了0.04 mm的位置精度,此处整形好处是:此时刚刚把端了头部的2个弯曲角折弯,端了的强度较好,在进行整形时,不会影响到端了其他处的尺寸精度;工位7,8向上折弯端了的90°角;工位9折弯端了中部弯曲角,按照常规设计该弯曲角应该在工位7,8之前完成,但是考虑到此处折弯是通过滑块采用侧向推的方式完成,这种方式将会增大弯曲角回弹,而该端了的0.47mm尺寸很重要,因此把该弯曲角放在工位7, 8的后面进行,并采用向下弯曲的方式,利于保证零件的尺寸精度;工位10整形,用以调整工位9弯曲角回弹,保证端了0.47mm尺寸精度;工位11预切断,便于后续端了装配时折断;工位12对带料整形,因为端了是单边折弯,受力不均衡,很容易造成带料变形,这会给后续电镀带来影响,采用通过压印导正孔两边的方式来对带料进行调整,如(0.25 mm)料带向外变形,可以压载体外侧,料带向内的变形则压载体内侧,此处的压印镶块设置为可调式,通过控制带料上压痕的深度可以控制整形的程度。
零件冲压工序图
3、模具设计
3.1模具结构
    模具结构如图6所示。模具工作过程为:合模时,内外导柱导套导向,导正销插入带料上的导正孔导正料带,卸料板与浮料块接触压料。上模继续
向下至卸料板与凹模板完全压紧料带,冲裁凸模、成形凸模开始工作,然后上模继续下行至闭合状态,完成冲裁、成形过程。开模时,动作刚好与合模时相反,各个零、部件回复到原始状态,料带在白动送料机的作用下,向前推送一个步距,准备下一个工作循环。
3.2模具设计要点
    1、模具采用内外8副导柱、导套进行导向,全部为精密滚珠导向,采用限位柱进行限位,且导柱与限位套均采用胶粘的方式进行固定,能减少零件加工误差的累积,提高模具的导向与定位精度。
    2、料带宽度方向上的定位采用侧推机构,使料带紧靠着导料板一侧送料,在送料方向上,由于料带进距只有0.8 mm,采用侧刃粗定位加导正销精定位,在冲导正孔后,紧接着就用3个导正销导正带料,这样可以减小累积误差,提高带料的定位精度。
    3、由于采用高速级进模生产端了,模具主要工作零件的磨损较快,考虑到修模的方便性,将所有主要工作零件设计成镶拼式结构,利于快换。考虑到凸模的尺寸较小,在其上端部进行加强,刃口部分留5 mm的长度,并且在卸料板上设计镶块对凸模导向,提高其强度,并采用压板固定。凹模也做成镶拼结构,与凹模固定板过盈配合,并用导料板压住,料带的厚度只有0.1 mm,冲孔时凸、凹模单边问隙仅为0.006 mm,为保证凹模精度,凹模镶块都设计有楔块。
    4、端了最窄处为0.15 mm,与厚度之比为1.5在冲废料时,容易造成此处翻转,因此把2,3工位设计在一个镶块中,镶块采用镶拼式结构,把卸料板镶块设计得比卸料板高0.01 mm,对料带起到强压整形的作用,提高零件的冲裁精度。
    5、由于该零件尺寸小,尺寸精度高,弯曲角多,并且一次弯曲2个零件,考虑到弯曲回弹与端了头部问距不均的情况,增加了2个整形机构。图7所示为各折弯工位的局部结构。第1,2,5次折弯是用凸模对零件向下折弯,第3,4次折弯是用卸料板镶块对零件向上折弯。第5次折弯的凹模镶块上折弯处最小尺寸为0.173 mm,为保证凹模镶块的强度,镶块前端必须增加加强筋。
    图8为端了头部问距调整机构,该机构主要是通过整形凸模10对侧滑块14的推压,使整形杆13插入到端了中问,起到调整端了头部问距的作用。整形杆13可以翻转180°装夹,可对前后相邻的端了头部进行调整,整形力的大小可以通过调整螺钉2的旋转、控制调整杆3的位移实现。
    图9为保证0.47mm尺寸而设计的端了弯曲角整形机构。该端了弯曲角多,存在弯曲回弹,如不设计整形机构,很难保证弯曲角尺寸精度。图9整形机构主要是通过侧滑块7对端了进行侧压来调整0.47 mm尺寸,调整力的调整方式与问距调整机构一样。由于一次弯曲2个端了,设计了2个侧滑块对2个端了进行整形。
折弯工位局部结构图
4、结束语
    手机连接器端了料薄,外形尺寸小,尺寸精度高,在模具设计与制造上具有一定难度。经过试模与生产的验证,模具结构设计合理,冲压生产速度基本保证在800次/min以上,现已制造了儿副同样的模具进行生产,成功生产上亿个端了,为企业取得了较好的效益。
 

 
 
 
 
 


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