安保新　吳東明

摘要：銀接觸點(diǎn)有尺寸小的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。由于銀為貴金屬，必須保證加工時(shí)有較高的材料利用率。使用普通車削加工時(shí)，裝夾困難且材料利用率低。通過工藝分析，確定使用模具加工，并制定了合理的工藝流程。另外，還設(shè)計(jì)了加工過程中使用的模具。

關(guān)鍵詞：接觸點(diǎn)；材料利用率；工藝分析；工藝流程

中圖分類號(hào)：TG385 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2016）002-000-01

一、引言

接觸點(diǎn)是我廠某產(chǎn)品上的零件，要求在通電后有良好的導(dǎo)電性，材料選用銀。純銀具有很好的延展性，其導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性優(yōu)良。許多電子設(shè)備中的大量的接觸點(diǎn)都是用銀制作的。在使用期間，每個(gè)接觸點(diǎn)要工作上百萬次，必須耐磨且性能可靠，能承受嚴(yán)格的工作要求。銀能完全滿足這些要求。根據(jù)接觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)了相關(guān)模具。使用模具加工能充分利用銀延展性好的特點(diǎn)，使銀絲坯料最終成形為鉚釘狀零件。

二、工藝分析

圖1為接觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖，材料為銀，毛坯料為φ1.2mm的銀絲，技術(shù)要求：銳邊倒圓R0.2mm。

由于接觸點(diǎn)外形尺寸小，高2mm，最大外徑2.5mm，采用常規(guī)車削加工時(shí)裝夾困難，使用模具加工時(shí)就沒有這一問題。由于銀為貴金屬，必須保證較高的材料利用率。

材料利用率是指合格品中包含的材料數(shù)量在材料（原材料）總消耗量中所占的比重，即已被利用的材料與實(shí)際消耗的材料之比，說明材料被有效利用的程度。材料利用率的數(shù)值越大，表明材料的有效利用程度越高。材料利用率計(jì)算公式如下：

材料利用率=（單位產(chǎn)品中所包含的材料凈重量/單位產(chǎn)品耗用材料重量）×100%

考慮到接觸點(diǎn)只含一種材料， 本文中上式可等效為：

材料利用率=（單位產(chǎn)品中所包含的材料凈體積/單位產(chǎn)品耗用材料體積）×100%

先計(jì)算車削加工的材料利用率。用直徑為φ2.5mm的銀絲坯料加工（假設(shè)坯料尺寸能滿足最大外徑尺寸要求）。將圖1中左端圓錐臺(tái)部分看成直徑為φ2.5mm的圓柱，估算出材料利用率約為42.3%。再計(jì)算用模具加工時(shí)的材料利用率。模具在正式投入使用前必須經(jīng)過試模，試模結(jié)果可暴露出設(shè)計(jì)過程中未考慮到的問題。模具返工后還需再次試模，有時(shí)要反復(fù)試模。因試模時(shí)產(chǎn)生廢料較多，可用直徑為φ1.2mm的銅絲或其它塑形好且價(jià)格低廉的金屬材料代替。待試加工出的零件尺寸滿意后，再用銀絲代替。在批量生產(chǎn)時(shí)，僅在拉絲時(shí)因工具夾持以及去毛刺時(shí)產(chǎn)生少許廢料，其余過程均無廢料產(chǎn)生。用模具加工時(shí)，若加工20件零件，實(shí)際用料總長(zhǎng)50mm，廢料消耗5mm，估計(jì)出材料利用率約為90%。因此，在批量加工時(shí)用模具加工更加經(jīng)濟(jì)可行。

為便于在打頭工序時(shí)將銀絲段放置于打頭模凹模頂面盲孔內(nèi)，銀絲段直徑應(yīng)略小于φ1.2 0-0.06 mm，而銀絲毛坯料尺寸無法滿足這一要求。因此，設(shè)計(jì)了將銀絲坯料拉伸至所需尺寸的拉伸模。拉伸后用切斷模將銀絲切成小段，最后用打頭模將銀絲段擠壓成鉚釘狀外形。

工藝流程如下：

1）備料。領(lǐng)用直徑φ1.2mm的銀絲毛坯料。坯料長(zhǎng)度應(yīng)含廢料長(zhǎng)度。廢料長(zhǎng)度為估計(jì)值，應(yīng)略大于實(shí)際廢料長(zhǎng)度。

2）退火。為使后續(xù)工序銀絲能被順利拉伸，需對(duì)坯料進(jìn)行軟化退火[1]。將銀絲毛坯料放置在溫度為550℃的坑式爐內(nèi)，保溫30分鐘后隨爐冷卻至室溫。

3）拉伸。用工具使銀絲穿過拉伸模中心孔，將材料外徑拉伸至φ1.15 0-0.03 mm。

4）切斷。用切斷模將銀絲切成長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小段，并去毛刺。此處去毛刺是便于在下道工序中銀絲裝入打頭模。根據(jù)變形前后銀材體積不變的原理計(jì)算出L的理論值，再根據(jù)試模情況，調(diào)整L值。

5）打頭。使用手壓機(jī)對(duì)打頭模凸模施加壓力，將銀絲段擠壓成鉚釘狀，保證除R0.2mm外的所有尺寸。

6）鉗。去除表面毛刺，在圖1中銳邊處倒圓R0.2mm，用酒精清洗去除表面油污。

三、模具設(shè)計(jì)

（一） 拉伸模設(shè)計(jì)

拉伸是對(duì)金屬坯料施以拉力、使之通過?？?，以獲得與模孔尺寸、形狀相同并具有一定性能、狀態(tài)制品的加工方法[1]。

拉伸模如圖2所示。由模心和模套兩個(gè)零件組成。模心材料選用Cr12MoV，外形有1°的錐度角[2]。當(dāng)銀絲從圖2中左端穿過模心孔時(shí)，銀絲與模心材料的摩擦阻力的反作用力使模心只能向右移動(dòng)，結(jié)果導(dǎo)致模心和模套配合更緊密。

（二）切斷模設(shè)計(jì)

切斷模主要有擋板、凹模、凸模和鑲套等零件。擋板位置可調(diào)，其與凹模的距離保證了裁切后銀絲段的長(zhǎng)度。凸模上加工有半圓形內(nèi)凹切刃，向下移動(dòng)時(shí)將穿過凹模上鑲套內(nèi)孔的銀絲切斷。

（三）打頭模設(shè)計(jì)

打頭模結(jié)構(gòu)如圖3所示。圓形導(dǎo)套上開一處缺口。模具工作過程：在圖示開模狀態(tài)下，將銀絲段放置在凹模中心盲孔內(nèi)，手壓機(jī)帶動(dòng)凸模向下移動(dòng)，與凹模接觸后繼續(xù)向下移動(dòng)，直到凹模底面與底座接觸為止，達(dá)到合模狀態(tài)。開模時(shí)手壓機(jī)帶動(dòng)凸?；氐匠跏紶顟B(tài)，彈簧將凹模推回原位。因凹模上中心盲孔無拔模斜度，零件留在凹模上。凹模設(shè)計(jì)成左右兩半結(jié)構(gòu)，結(jié)合面上設(shè)計(jì)有內(nèi)凹淺槽，開模后，卸下導(dǎo)套，因凹模與墊配合間隙較大，可在淺槽處撬開凹模，取出零件。

四、結(jié)束語

通過對(duì)接觸點(diǎn)的工藝分析，制定出合理的工藝流程，再設(shè)計(jì)出加工過程中需要的拉伸模、切斷模和打頭模，模具經(jīng)過制造、裝配和試模后加工出的接觸點(diǎn)滿足圖紙要求，已用于批量生產(chǎn)，達(dá)到了預(yù)期的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳錫棟，周小玉. 實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001：711-712.

[2]吳宗澤. 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003：11.

作者簡(jiǎn)介：安保新（1976–），男，本科，研究方向：工裝模具，天線結(jié)構(gòu)、工藝。