精密高速冲压在汽车端子行业的发展趋向

文／俞雪良·博瑞达机械苏州有限公司

精密高速冲压在汽车端子行业的发展趋向

文／俞雪良·博瑞达机械苏州有限公司

近年来，随着中国经济发展的突飞猛进，汽车已经不是人们眼中的奢侈品，汽车消费群体越来越平民化、大众化，人们对汽车在安全性、环保性、舒适性、智能性等方面的要求也越来越高，汽车电子产品的应用日益增加，如汽车音响系统、汽车导航系统、安全气囊、ABS系统、车内光缆网路等，这一市场推动汽车连接器应用数量的增长。据统计，每辆汽车约使用600～1000个电子连接器。目前全球范围内，汽车连接器约占连接器产业的20%左右，未来可望占有更大比例。汽车连接器主要包括安全控制系统连接器、混合动力连接器和数据通讯连接器产品等等，一般汽车需要用到的连接器种类有近百种。

汽车连接器的安全性和可靠性尤为重要，随着近年来汽车产量的提高，汽车连接器的研发和生产都有大的发展，出现了不少新的工艺和技术。本文就汽车端子冲压的新工艺和新技术进行简单介绍。

多工位级进模具进一步发展

连接器的功能越来越多，尺寸越来越小、越来越薄。一般连接器冲压工序有冲裁、局部成形、复杂弯曲、翻边等，工位多达几十个。随着冲压工位的增加，要求冲压机的工作台面也越来越长。Bruderer的50t压机工作台面，从1970年的790mm，经1990年的950mm(图1），到今天的1250mm和1500mm(图2），都是应汽车连接器的发展和生产要求开发而来的。

图1 20年前的50t压机

图2 长工作台的50t高速压机

多工位级进模具进一步发展的原因有3方面，一是端子生产者为了提高生产效益，把越来越多后续的工序并入到一个模具里；二是折弯、组装等工序被结合到冲压过程中；三是近年来电阻焊接、激光焊接等连接工艺被应用到高速冲压上。通过把后续工序结合到冲压模具中，不仅提高了冲压件的生产速度，产品的一致性、可靠性也得到保证。多工位复合模具的进一步发展，也对高速精密压机的速度、刚度、冲压空间、下死点精度、下死点稳定性、灵活性等提出更严格的要求。

双轨冲压以及组装

为了提高冲压生产效率，模具工程师们希望在一台冲压机上实现同时完成2个零件的冲压，并且利用模具内的运动机构或借助冲压运动把这2个零件在最后工位组装完成，双轨冲压便由此发展而来。顾名思义，双轨冲压是将2条带料同时用2个送料机送入冲压空间。最近10年，双轨冲压广泛应用于德国和美国的汽车连接器的生产制造方面。这种冲压方式，对冲压机、模具和周边设备要求比较高，生产速度由模具组装时间决定，操作、物流、质量控制的成本均有所降低，相应的生产空间、能源和设备维护成本也相应减少。双轨冲压机及其产品如图3、图4所示。

要实现在一台压机上完成2件成品，机器和模具起着至关重要的作用，如果能达到一次冲出来2个成品的话，即使速度稍低一点，其效率也会大大提高，目前，双料一冲二出的汽车端子最大生产速度可达1200～1600个/min。

伺服送料广泛的应用

伺服送料因具有步长可灵活变化、送料参数可设置并存储、送料角度(起始时间，时间长短可调）可调、送料区间可相对上死点非对称分布等特点，在双轨冲压上应用越来越多。图5所示为Bruderer模块双伺服送料机构BSV75，2个送料机在机器的同侧，可分别输送厚度不同的条料，送料机根据料带和零件需要可任意变化不同步长和送料速度，从而正确地实现条料前移和释放。如果突然停电的话，伺服送料也会和机器在最后几转同步，保证模具不会受损。同时，伺服送料可以使2种送料运动达成最佳组合，使生产速度提高，并通过灵活多样的组装，满足客户不同需求。

伺服参数调整可在工控电脑控制系统中和模具参数一起存储。在换模时很多送料参数可自动调整，伺服操作可通过操作按钮或手提操作器进行。

图3 双轨冲压机

图4 双轨冲压生产的汽车连接器端子

图5 Bruderer模块双伺服送料机构BSV75

激光焊接在冲压模具中的应用

为了简化端子结构，提高导电性和可靠性，近年来由德国公司首先将激光焊接应用到汽车端子连接器生产中。激光焊接不仅用在单料焊接，还用在双料组装后的焊接(图6、图7）。由于省去了翻边结构，生产速度得到大大提高。

图6 激光焊接设备

图7 采用激光焊接技术生产的汽车连接器端子

激光焊接双料端子的好处是：⑴降低生产、运输的人工成本；⑵提高速度，提高生产率；⑶生产质量可靠；⑷生产过程稳定；⑸简化机械连接，连接防振性强，导电性可靠；⑹灵活应用，焊接点大小可控；⑺不同材料可焊接在一起；⑻激光操作系统可植入到冲压控制系统里。

结束语

在21世纪，随着电子信息等高新技术的不断发展，市场需求向个性化与多样化方向发展，未来高速精密冲压技术必将向精密化、高速化、柔性化、网络化、集成化、信息化和智能化、低碳环保及全球化的方向发展。