关于微小型接插件冲压工艺的研究

王海生，江 洁

云南省红河学院，云南红河 661100

在微小零件的产生过程中，所采用的主要工艺是分离工序和成形工序。由于在目前的技术条件下，无法严格保证生产微小型接插件的精度要求。因此，研究微小型接插件冲压工艺，改进传统材料模型在控制工件尺寸精度方面的不足，对于提高微小零件制作中的精度、性能，降低生产成本具有十分重要的技术价值。

1 微小型接插件工艺方案

1.1 冲压工序

在各类开关、塑胶件以及汽车电器的链接上微小型接插件得到广泛的应用。这些应用范围的实际需要决定了微小型接插件必须具备形状复杂、尺寸小、精度高的特点，而要实现这一要求，就离不开冲孔、落料、弯曲等冲压工艺。在复合工序冲模中，级进模是目前最常用的一种。其特点是一副模具就能够使微小型接插件生产所需的冲压工艺全部完成。相对单工序模冲压，这一工序定位环节简捷，又极大幅度地提高了量产微小型接插件的生产效率，自然成为冲压微小型接插件的首选工序。

1.2 冲压方案

要使级进模表现出结构复杂、技术含量高等优势，一方面模具设计、制造者自身要有较强的设计能力，另一方面，对冲压方案的选择至关重要。在实际产生过程中，微小型接插件冲压包涵落料、拉伸、冲孔、弯曲、修边、翻边等工序，如下两套方案经常为微小型接插件冲压工艺的备选：

方案一：1）确认定位孔，2）落料冲外形（含拉伸、冲孔），3）Z形二次弯曲及宽边的弯曲，4）矫正修边，5）分离。该方案的主要缺陷是：各工序形成累积误差，导致分离时接插件出现毛刺，在一定程度上影响了接插件的质量。

方案二：1）落料冲定位孔，2）分离，3）冲外形（含拉伸、冲孔），4）宽边弯曲，5）Z形弯曲。这一冲压方案，将分离工序安排在触针边，既避免了插件毛刺的产生。还具有简化模具结构和顺利出件的作用。（接插件排样见图1）。

图1 接插件排样图

由于本文以材质为T2紫铜箔的微型接插件作为研究对象，探讨微小型接插件冲压工艺的影响，不做批量生产。故选择将级进模工艺进行简化，即：1）冲定位孔和分离，2）冲外形，3）弯曲。插件尺寸精度按IT12级精度，表明粗糙度Rn=12.5（接插件成形工艺路线见图2）。

2 模具的设计

依据冲压工艺方案，在设计加工模具时选用轧制薄钢板（1mm×500mm×1500mm），单行直排（a=1.2mm、b=1.5mm），以弯曲件的回弹趋势为标度调整凸凹模工作部分的相撞尺寸，在模具开出一个可以使工件出模后恰好与规定角度相一致的斜度，补偿工件回弹量（见图3）。在此基础上确定冲压方向、冲压中心、拉深次数，选择压力机。

图2 接插件成形工艺路线图

图3 凸模角度示意图

3 成型设备的选择

为符合上述设计方案，选择基于伺服电机的微小接插件冲压成型设备。该设备以主控机接收外部命令信息，再将次命令信息转化为PWM脉冲信号输出至伺服驱动器，控制伺服电机工作。并通过光电编码器将冲压机冲头的位移信号传送回主控机。进而实现伺服驱动器、伺服电机、光电编码器和主控机的控制软件四位一体，使工件冲压成型过程中的力和位移得以精确控制，为微小接插件精密微成形提供了坚实的保障。

4 实验结论

在对T2紫铜箔进行冲压工艺实验中，我们可以获得冲压速度、板料厚度和晶粒尺寸对冲压力及成形件质量的规律：

1）冲裁速度与冲裁力变化成反比关系，速度越大，冲裁越小，断面质量越好；加载速度与弯曲力变化成正比，弯曲回弹随加载速度逐渐增大；

2）在晶粒尺寸一定时，板厚越小，最大冲裁力越小，冲裁断面上光亮带越大，断面质量越好；弯曲力减小，弯曲回弹减小；

3）在板厚一定时，晶粒尺寸减小，最大冲裁力稍有增大，冲裁断面上光亮带比例增大，断面质量变好。

总之，对微小型接插件冲压工艺的研究，是提高插件质量的重要途径。只有突破传统冲压工艺的限制，精确控制微小型接插件形状和尺寸，微小型接插件的成形质量才能得到明显的改善。

[1]单德彬.精密微塑性成形技术的现状和发展趋势[J].塑性工程学报，2008(15).

[2]仝敬泽，高晓亮.微小型接插件冲压工艺的研究[J].硅谷，2012(5).