插针焊线槽成形工艺优化及模具设计改进

1、插针焊线槽成形工艺优化及模具设计改进本文针对某插针焊线槽成形后存在的偏心、翘头等问题，通过成形工艺、模具设计两方面进行了原因分析，介绍了优化、改进后的焊线槽成形工艺及模具设计。1 引言插针是电连接器产品中的重要零件，起着导通电流、信号的作用。通常情况下，焊接式电连接器插针一端为插合端，一端为焊线端，焊线端设有焊线槽，便于焊接导线及容纳焊锡。焊线槽有多种结构形式及相应加工方法，某焊接式电连接器插针采用图1所示焊线槽结构。该插针材料为4J29，插针直径为0.8-0.04-0.06mm，长度L在1523.5mm范围内有多种规格，生产批量较大。根据该焊线槽结构特点，可以采用类似于冷挤压的方法冲制成形，

2、通过插针材料的塑性变形来获得所需要的焊线槽形状和尺寸。虽然该焊线槽形状较为简单，尺寸精度一般，但是要求焊线槽成形后与插针对称，并且不允许插针有弯曲、划伤等缺陷。同时，由于插针直径较小、长度较短，定位装夹不便，这些都给插针焊线槽成形及模具设计带来一定困难。点击图片查看大图图1 插针2 原成形工艺、模具设计及生产中存在的问题原成形工艺在成形该类型插针焊线槽时采用镦扁、冲槽两道工序完成，即先将插针焊线端镦出平面，然后再冲槽。模具结构如图2所示，该模具为简易模具，结构简单，制造方便，但是在生产中发现插针冲槽后容易出现焊线槽偏心、插针翘头现象，严重者导致插针不合格，如图3所示，并且生产效率较低。点击图片

3、查看大图图2 原模具结构1.螺钉 2.凹模 3.垫片 4.镦扁凸模 5.冲槽凸模点击图片查看大图图3 不合格插针3 原因分析3.1 成形工艺问题分析由于插针焊线槽成形采用镦扁、冲槽两道工序完成，在进行冲槽工序时，工人凭眼力很难将前道镦扁工序镦出的平面放平，误差较大，造成插针定位不准，从而导致焊线槽偏心。3.2 模具设计问题分析(1)由于插针冲槽时与定位孔之间存在配合间隙，却没有设计压紧装置，很容易导致插针冲槽时因受力而发生转动，造成焊线槽偏心。(2)由于凸模与凹模之间没有导向装置，合模及冲槽时凸模相对于凹模的位置精度得不到严格保证，也会对焊线槽的对称度造成不良影响。(3)由于插针镦扁、冲槽时与

4、定位孔之间存在配合间隙，没有被压紧，插针受镦扁、冲槽力后容易产生翘头现象。(4)由于模具上没有设计卸件装置，插针镦扁，冲槽后焊线端卡在凹模成形孔内，不易取出，而且模具为简易模具，只能在手扳冲床上使用，这些因素造成了工人操作不便，劳动强度大，导致生产效率较低。4 成形工艺优化及模具设计改进4.1 成形工艺优化针对原成形工艺存在的问题，首先对焊线槽成形工艺进行优化，将镦扁、冲槽两道工序合并为一道工序，既不再镦扁，直接对插针进行冲槽，从根本上避免了凭眼力放平插针镦扁平面所带来的定位误差。4.2 模具设计改进针对原模具设计存在的问题，并根据优化后的工艺，对模具设计进行以下改进：(1)增加浮动、弹性压紧

5、装置，即能对插针准确定位，保证在压紧状态下冲槽，防止插针受冲槽力后转动及翘头，又能方便取放插针，减轻压紧时的冲击力，防止压伤插针表面。(2)增加凸模、凹模导向配合面，即方便合模及冲槽时导向、保证凸、凹模位置精度，又避免因采用常见的导柱、导套导向而妨碍取放插针。(3)增加推件装置，便于冲槽后取出插针，增加模柄、上模板等模具零件，使模具可在台式小冲床上使用，减轻劳动强度，提高工作效率。改进后的模具结构如图4所示。点击图片查看大图图4 改进后模具结构1.凹模 2.垫片 3.推杆 4.把手 5.弹簧 6.挡板 7.压板 8、15橡皮 9.上固定板10.等高螺钉 11.模俩 12.凸模 13.上模板 1

6、4.螺母 16.上定位板 17.下定位板 18.导柱4.3 模具工作过程16不再压紧插针，推动把手4，将插针推出凹模1，取出插针并松开把手4，完成一个冲压周期。4.4 模具设计要点及使用注意事项(1)在不影响插针焊线槽性能和使用的前提下，在凸模成形端圆弧高点处加工出0.15mm的小平面，如图5所示，可大大增强冲槽时凸模与插针针径圆弧面接触的稳定性，保证冲槽质量。由于凸模成彤部位强度较低，容易磨损，选凸模材料为Cr12MoV，热处理硬度为5660HRC。点击图片查看大图图5 凸模成形端小平面(2)上、下定位板的捅针定位孔尺寸为0.8-0.02-0.03mm，与插针小间隙配合，以提高定位精度。上、

7、下定位板定位孔口锐边应倒圆R0.1mm并抛光，防止划伤插针外圆表面。调整螺母14，保证在开模状态下，上、下定位板分开0.3mm，以方便取放插针。保证橡皮8的预压力足够大，并大于橡皮15的预压力，使合模时压板能够推动上定位板，可靠压紧插针后再冲槽。(3)根据实际生产经验，插针冲槽后长度会增加0.20.3mm，因此要求插针冲槽前长度应比图纸尺寸小0.20.3mm。对于长度不同、直径相同的系列插针，可通过调整垫片2的数量与厚度来适应其长度变化，使模具具有一定通用性。4.5 应用效果应用改进后的模具进行插针焊线槽成形，焊线槽与插针对称度良好，没有翘头、弯曲现象，完全满足该插针质量要求，而且模具使用方便，生产效率有了很大提高。5 结束语