壓入機(jī)構(gòu)種類(lèi)認(rèn)識(shí)及選用(NXPowerLite)

1、Confidential教材編號(hào)教材編號(hào): E1301322: E1301322Confidential 課程對(duì)象：自動(dòng)化職系相關(guān)人員 上課時(shí)間：共2Hr 課程特色：圖文式教學(xué) 壓入機(jī)構(gòu)是在自動(dòng)化設(shè)計(jì)與產(chǎn)品組裝製造過(guò)程中最常用的一種機(jī)構(gòu)形式,了解各種機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及準(zhǔn)確與合理的運(yùn)用,是每個(gè)自動(dòng)化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師必備的基本技能.前 言Confidential課 程 目 標(biāo) 本課程的目標(biāo);通過(guò)介紹使機(jī)械工程師系統(tǒng)的學(xué)習(xí),了解並掌握各種壓入機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),並能夠合理的應(yīng)用,減少設(shè)計(jì)失誤. 在本次課程中，你將學(xué)習(xí)到壓入機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)應(yīng)用范例介紹Confidential壓入機(jī)構(gòu)種類(lèi)認(rèn)識(shí)&應(yīng)用簡(jiǎn)介一 基礎(chǔ)知識(shí)

2、介紹二.壓入機(jī)構(gòu)種類(lèi)介紹三. 設(shè)計(jì)注意要點(diǎn) 四. 實(shí)際應(yīng)用范例五. 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié)目目 錄錄Confidential定義定義: : 通過(guò)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)通過(guò)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng), ,將兩個(gè)或多個(gè)零件進(jìn)行組配到特定將兩個(gè)或多個(gè)零件進(jìn)行組配到特定的位置所使用的裝置的位置所使用的裝置, ,稱(chēng)為壓入機(jī)構(gòu)稱(chēng)為壓入機(jī)構(gòu). .分類(lèi)分類(lèi): :壓入方式壓入方式: A)A)端子壓入端子壓入: :分為分為 壓端子壓端子Carry ; Carry ; 壓端子肩部壓端子肩部. . B)B)其它零件壓入其它零件壓入:Shell,Spacer:Shell,SpacerNutNutHookHook等等.壓入壓入機(jī)構(gòu)動(dòng)力源機(jī)構(gòu)動(dòng)力源 汽缸汽缸/

3、 /馬達(dá)馬達(dá)氣壓氣壓, ,電壓規(guī)格電壓規(guī)格46kgf/cm46kgf/cmAC 220VAC 220V一. 基礎(chǔ)知識(shí)介紹Confidential壓入前壓入前壓入后壓入后1.1 功能功能把端子或其它零件壓入到Housing指定深度底板壓力缸壓力缸固定板滑動(dòng)板導(dǎo)套導(dǎo)柱定位承座行程限位塊壓入刀Housing被壓零件 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 1.2工作原理工作原理:壓力缸通過(guò)出力機(jī)構(gòu)推動(dòng)滑動(dòng)板,向前運(yùn)動(dòng)至行程限位塊,完成產(chǎn)品的壓入.一. 壓入機(jī)簡(jiǎn)介Confidential機(jī)架機(jī)架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)特點(diǎn): 1. 汽缸上下運(yùn)動(dòng)汽缸上下運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)壓實(shí)現(xiàn)壓入動(dòng)作入動(dòng)作.1.1.立式壓入機(jī)構(gòu)立式壓入機(jī)構(gòu)-標(biāo)準(zhǔn)模架標(biāo)準(zhǔn)模架

4、2. 該機(jī)構(gòu)適用性廣該機(jī)構(gòu)適用性廣.- 機(jī)架與模仁可分開(kāi)機(jī)架與模仁可分開(kāi),模架可通用模架可通用.3. 採(cǎi)用導(dǎo)柱採(cǎi)用導(dǎo)柱/導(dǎo)套定位導(dǎo)套定位,精度高精度高.應(yīng)用應(yīng)用: 人工線(xiàn)生產(chǎn)人工線(xiàn)生產(chǎn), 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)送樣送樣.4. 開(kāi)發(fā)周期短開(kāi)發(fā)周期短,投入成本低投入成本低.此機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)便可靠此機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)便可靠, ,大量應(yīng)用在各種需要壓入的工站大量應(yīng)用在各種需要壓入的工站模仁模仁二.壓入機(jī)構(gòu)種類(lèi)介紹Confidential結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)特點(diǎn): 1. 汽缸水平運(yùn)動(dòng)汽缸水平運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)壓入動(dòng)作實(shí)現(xiàn)壓入動(dòng)作.2.2.水平壓入機(jī)構(gòu)水平壓入機(jī)構(gòu)應(yīng)用應(yīng)用: 1.零件需增加輔助定位的場(chǎng)零件需增加輔助定位的場(chǎng) 合合.(如圖示如

5、圖示1) 2.精度要求低的場(chǎng)合精度要求低的場(chǎng)合(如圖示如圖示2)如圖示如圖示2如圖示如圖示12.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工成本低加工成本低.3.非標(biāo)結(jié)構(gòu)非標(biāo)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)時(shí)間較長(zhǎng)設(shè)計(jì)時(shí)間較長(zhǎng).二.壓入機(jī)構(gòu)種類(lèi)介紹此機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)易此機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)易 現(xiàn)基本用作生產(chǎn)附具及用于快速製樣現(xiàn)基本用作生產(chǎn)附具及用于快速製樣. .Confidential結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)特點(diǎn): 1. 結(jié)構(gòu)形式多樣結(jié)構(gòu)形式多樣.3.3.增力壓入機(jī)構(gòu)增力壓入機(jī)構(gòu)應(yīng)用應(yīng)用: 需要輸出力量需要輸出力量 較大的場(chǎng)合較大的場(chǎng)合. 2.採(cǎi)用增力機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)增力效果採(cǎi)用增力機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)增力效果.a.連桿增力結(jié)構(gòu)連桿增力結(jié)構(gòu)b.斜鍥增力結(jié)構(gòu)斜鍥增力結(jié)構(gòu)c.增壓缸方式增壓缸方

6、式連桿連桿斜鍥斜鍥圖1增壓缸增壓缸圖2圖3二.壓入機(jī)構(gòu)種類(lèi)介紹Confidential端子壓入為例端子壓入為例.常見(jiàn)壓入方式有常見(jiàn)壓入方式有 A.壓壓Carry,直接壓入直接壓入Housing. B.壓壓Carry,夾緊端子后壓入夾緊端子后壓入Housing. C.壓肩部壓肩部,壓緊壓緊Housing后將端子后將端子直接壓入直接壓入. D.壓肩部與壓肩部與TAIL 將端子壓入。將端子壓入。三. 設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)Confidential設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟Stopper設(shè)計(jì)安全防呆設(shè)計(jì)壓入深度防呆設(shè)計(jì)壓力缸行程選定壓力缸型號(hào)規(guī)格選定壓入力計(jì)算壓入機(jī)設(shè)計(jì)壓力缸缸徑計(jì)算Confidential參數(shù)計(jì)算參數(shù)計(jì)

7、算:保証壓入深度必須有足夠大的壓入力壓入力的理論值F理論=nf則壓塊需要的壓入力為 F=（ F理論+Fr)K13.參數(shù)表參數(shù)表參數(shù)符號(hào)參數(shù)定義m0氣壓源壓力(kgf/cm)f單Pin干涉力(kgf)n壓入總Pin數(shù)(pcs)Fr反向阻力(kgf)K1安全系數(shù)(1.3)K2壓力缸效率(氣缸詳見(jiàn)SMC汽缸型錄)K3出力機(jī)構(gòu)增力系數(shù)P壓力缸壓出力(kgf)1. 壓入力壓入力F的計(jì)算的計(jì)算:F理論理論=nfFPn. fFr壓力缸壓出力P F/K2/K32. 壓力缸缸徑的計(jì)算壓力缸缸徑的計(jì)算:壓力缸缸徑D =4Pm0*4F/K2/K3m0*Confidential4.行程行程Stopper的尺寸計(jì)算的尺

8、寸計(jì)算Stopper的尺寸H:參數(shù)表參數(shù)表 H= (h1+ h2+ h3) 0.005mm氣缸行程S:SC+5mm5.壓力缸行程計(jì)算壓力缸行程計(jì)算 保証壓入深度有足夠的壓入行程6. 6.壓力缸選型壓力缸選型H參數(shù)符號(hào)參數(shù)定義h1:定位承座的定位基準(zhǔn)底面相對(duì)Stopper定位基準(zhǔn)面的位置距離h2:產(chǎn)品壓入後的成品高度h3:滑動(dòng)板相對(duì)壓入刀的位置距離S:汽缸行程C:壓入前，壓入刀相對(duì)被壓點(diǎn)的位置距離H:Stopper的高度尺寸 依據(jù)壓力缸缸徑D與壓入行程S選型 (注依SMC氣缸型錄選氣缸,增壓缸在上海友 業(yè)科技的壓力缸型錄中選取.SMC根據(jù)壓出力P,缸徑D,行程S選型，增壓缸根據(jù)壓出力P選型。）壓

9、入前壓入前Ch1h2h3壓入后壓入后CConfidential7. 壓入深度防呆設(shè)計(jì)壓入深度防呆設(shè)計(jì):7.1設(shè)計(jì)時(shí)加裝壓力設(shè)計(jì)時(shí)加裝壓力Sensor。 當(dāng)壓力小於4kgf/cm 時(shí),機(jī)臺(tái)強(qiáng)制停機(jī)並警報(bào)7.2加裝精密位置感應(yīng)加裝精密位置感應(yīng)Sensor。 當(dāng)壓塊與Stopper未接觸時(shí), 機(jī)臺(tái)強(qiáng)制停機(jī)並警報(bào)8. 8.安全保護(hù)防呆設(shè)計(jì)安全保護(hù)防呆設(shè)計(jì)8.28.2機(jī)構(gòu)裝置加防護(hù)擋板機(jī)構(gòu)裝置加防護(hù)擋板8.3 雙鍵操作啟動(dòng)雙鍵操作啟動(dòng)8.18.1工件棱邊倒角工件棱邊倒角壓入機(jī)工作時(shí)，杜絕傷及到人壓入機(jī)工作時(shí)，杜絕傷及到人3.7.防呆設(shè)計(jì)防呆設(shè)計(jì)Confidential 端子壓入為例說(shuō)明端子壓入為例說(shuō)明:

10、 :Carry端子TailCarry孔中Carrypitch三. 設(shè)計(jì)注意要點(diǎn) 端子圖示端子圖示Confidential端子形態(tài)(圖示)端子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使用壓入方式純落料式每PCS產(chǎn)品插1PINPitch較大料較厚0.15mm端子長(zhǎng)度較短30mm帶Bellow壓Carry,夾緊tail后壓入HousingForming式帶V-Cut每PCS產(chǎn)品插多PINPitch較小帶輔助站腳端子長(zhǎng)度較長(zhǎng)30mm帶Bellow壓Carry,夾緊tail后壓入Housing端子形態(tài)及壓入方案端子形態(tài)及壓入方案-1:-1:三. 設(shè)計(jì)注意要點(diǎn) Confidential端子形態(tài)端子特點(diǎn)壓入方式Forming式每PCS產(chǎn)品

11、插多PIN無(wú)V-CUT帶Bellow壓Carry,夾緊tail后壓入HousingForming式每PCS產(chǎn)品插多PINPitch較小斷子頭部帶復(fù)雜Forming無(wú)V-CUT帶Bellow壓端子頭部,夾緊tail后壓入HousingForming式每PCS產(chǎn)品插多PINPitch較小Tail帶復(fù)雜Forming無(wú)V-CUT帶Bellow壓肩部,夾緊tail后壓入Housing端子形態(tài)及壓入方案端子形態(tài)及壓入方案2:2:三. 設(shè)計(jì)注意要點(diǎn) Confidential端子形態(tài)端子特點(diǎn)壓入方式Forming式Tail 90度折彎每PCS產(chǎn)品插多PIN無(wú)V-CUT帶Bellow壓肩部, 將Tail梳理好

12、壓緊Housing再將端子壓入Forming式Tail Z字形折彎每PCS產(chǎn)品插多PIN無(wú)V-CUT帶Bellow壓肩部與Tail 壓緊Housing后再將端子壓入.端子形態(tài)及壓入方案端子形態(tài)及壓入方案-3:-3:三. 設(shè)計(jì)注意要點(diǎn) Confidential壓壓Carry,Carry,直接壓入直接壓入HousingHousing特點(diǎn)Housing與定位承座微間隙配合 壓入刀開(kāi)壓入槽（防止壓歪）直 接壓Carry一次可壓多PCS產(chǎn)品 多個(gè)端子料號(hào)優(yōu)點(diǎn)效率高品質(zhì)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)適用范圍有一定局限性 要求端子料較厚（T 0.2mm) 端子總長(zhǎng)較短(AF,故所選汽缸缸徑要D=78mm則汽缸型錄選缸徑為

13、80mm三. 設(shè)計(jì)注意要點(diǎn) Confidential汽缸行程計(jì)算汽缸行程計(jì)算 為了方便操作考量到產(chǎn)品取放及調(diào)機(jī)空間要汽缸的行程選取往往要大于產(chǎn)品的實(shí)際壓入行程定義端子實(shí)際壓入行程H汽缸行程L 汽缸行程選取 立式壓入時(shí)(考量產(chǎn)品取放空間)LH+30mm 臥式壓入時(shí)(考量產(chǎn)品取放空間) LH+45mm三. 設(shè)計(jì)注意要點(diǎn) Confidential行程限位塊的設(shè)計(jì)行程限位塊的設(shè)計(jì)1.原則原則限位塊固定,使用不可以螺絲來(lái)代替,以防壓入深度隨時(shí)可調(diào)而存在品質(zhì)隱患2.位置設(shè)計(jì)位置設(shè)計(jì)限位塊限位塊一般為對(duì)稱(chēng)布置,以確保壓入刀壓至定位後無(wú)偏斜或扭轉(zhuǎn).3.限位塊尺寸限位塊尺寸以合模壓死后的尺寸H設(shè)計(jì),調(diào)機(jī)時(shí)以修模

14、的方式調(diào)整H（如下圖所示）H壓入完成后的位置狀態(tài)壓入完成后的位置狀態(tài)壓入刀行程限位塊定位承座被壓零件Houseing三. 設(shè)計(jì)注意要點(diǎn) Confidential壓入失效模式匯總壓入失效模式匯總?cè)? 設(shè)計(jì)注意要點(diǎn) Confidential 1. 端子肩部壓至貼平塑膠，端子肩部壓至貼平塑膠， 2.端子端子TAIL面壓至貼平塑膠面壓至貼平塑膠, 3.端子頭部落入塑膠勾槽內(nèi)端子頭部落入塑膠勾槽內(nèi)端子端子(CARRY未畫(huà)出未畫(huà)出)壓入塑膠壓入塑膠全貌全貌治具要求治具要求：213其他工藝要求其他工藝要求: : 產(chǎn)品取放簡(jiǎn)便產(chǎn)品取放簡(jiǎn)便, , 定位穩(wěn)定定位穩(wěn)定, , 不能壓傷塑膠和端子。不能壓傷塑膠和端子。

15、四.實(shí)際應(yīng)用范例: USB2.0端子壓入治具Confidential使用標(biāo)準(zhǔn)模架使用標(biāo)準(zhǔn)模架,分上模部分和下模部分分上模部分和下模部分治具結(jié)構(gòu)：治具結(jié)構(gòu)：舌 片治具外治具外觀觀下模結(jié)下模結(jié)構(gòu)構(gòu)產(chǎn) 品導(dǎo) 套底 板塑膠擋片下模座四.實(shí)際應(yīng)用范例: USB2.0端子壓入治具Confidential端子壓頭上模結(jié)構(gòu)上模結(jié)構(gòu)TAIL壓頭CARRY導(dǎo)引上模壓板塑膠壓頭導(dǎo)柱頂板限位塊上模座四.實(shí)際應(yīng)用范例: USB2.0端子壓入治具治具結(jié)構(gòu)：治具結(jié)構(gòu)：Confidential治具動(dòng)作時(shí)序：治具動(dòng)作時(shí)序：導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套並穩(wěn)定定位塑膠壓頭壓緊塑膠CARRY導(dǎo)引限制住端子端子壓頭/TAIL壓頭開(kāi)始?jí)喝胂尬粔K壓至下模

16、座平面端子壓頭/TAIL壓頭離開(kāi)塑膠CARRY導(dǎo)引離開(kāi)端子塑膠壓頭離開(kāi)塑膠導(dǎo)柱離開(kāi)導(dǎo)套四.實(shí)際應(yīng)用范例: USB2.0端子壓入治具Confidential結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì): : 產(chǎn)品定位產(chǎn)品定位：端子在壓入前後：端子在壓入前後,塑膠主體的塑膠主體的6個(gè)自由度須做限制個(gè)自由度須做限制.塑膠定位塑膠定位限制並調(diào)整Y方向的位置限制塑膠X方向的移動(dòng)配合塑膠壓頭限制塑膠Z方向的竄動(dòng)四.實(shí)際應(yīng)用范例: USB2.0端子壓入治具Confidential Carry導(dǎo)引導(dǎo)引：工藝性結(jié)構(gòu)：工藝性結(jié)構(gòu), 用于用于TAIL偏長(zhǎng)的端偏長(zhǎng)的端子子,可以糾正端子相對(duì)於塑膠槽的偏斜可以糾正端子相對(duì)於塑膠槽的偏斜.CARRY

17、導(dǎo)引導(dǎo)引四.實(shí)際應(yīng)用范例: USB2.0端子壓入治具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì): :Confidential 端子壓頭：端子壓頭： 1. 齒頭部側(cè)邊倒圓齒頭部側(cè)邊倒圓,避免擦傷端子側(cè)壁避免擦傷端子側(cè)壁,亦可保證端子壓入深度穩(wěn)定亦可保證端子壓入深度穩(wěn)定. 2. 齒側(cè)面與端子保留一定間隙齒側(cè)面與端子保留一定間隙(具體視產(chǎn)品定位精度及端子插入力而定具體視產(chǎn)品定位精度及端子插入力而定) 3. 齒根部倒圓齒根部倒圓,增加齒的強(qiáng)度增加齒的強(qiáng)度端子壓頭端子壓頭123四.實(shí)際應(yīng)用范例: USB2.0端子壓入治具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì): :Confidential Tail壓頭壓頭： 1. 齒側(cè)面與塑膠保留一定間隙齒側(cè)面與塑膠

18、保留一定間隙(視產(chǎn)品定位精度而定視產(chǎn)品定位精度而定) 2. 齒根部高於塑膠面齒根部高於塑膠面TAIL壓頭壓頭12四.實(shí)際應(yīng)用范例: USB2.0端子壓入治具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì): :Confidential 舌舌 片片：端子在壓入過(guò)程中：端子在壓入過(guò)程中,利用斜面將端子頭部推入塑膠槽利用斜面將端子頭部推入塑膠槽.預(yù)插狀態(tài)預(yù)插狀態(tài)端子不接觸舌片將端子頭部推入塑膠槽壓定位狀態(tài)壓定位狀態(tài)四.實(shí)際應(yīng)用范例: USB2.0端子壓入治具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì): :Confidential上模：上模： 1.各個(gè)壓頭及導(dǎo)柱均鑲?cè)肷夏Ｗ鱾€(gè)壓頭及導(dǎo)柱均鑲?cè)肷夏Ｗ?2.側(cè)面用螺栓鎖緊側(cè)面用螺栓鎖緊,確保無(wú)鬆動(dòng)確保無(wú)鬆動(dòng) 3

19、.端子壓頭做防呆倒角端子壓頭做防呆倒角.四.實(shí)際應(yīng)用范例: USB2.0端子壓入治具組裝設(shè)計(jì)組裝設(shè)計(jì): :Confidential下模：下模： 1. 舌片是產(chǎn)品定位的基準(zhǔn)舌片是產(chǎn)品定位的基準(zhǔn),鑲?cè)氲装遽岵惑爠?dòng)鑲?cè)氲装遽岵惑爠?dòng) 2. 塑膠擋片可在滑槽內(nèi)做小量滑動(dòng)塑膠擋片可在滑槽內(nèi)做小量滑動(dòng),以調(diào)整塑膠的位置以調(diào)整塑膠的位置.四.實(shí)際應(yīng)用范例: USB2.0端子壓入治具組裝設(shè)計(jì)組裝設(shè)計(jì): :Confidential以端子壓頭為例：以端子壓頭為例： 1. 工作部份的厚度為工作部份的厚度為1.5mm,後半部加強(qiáng)至後半部加強(qiáng)至3.0mm,避免產(chǎn)品擺放異常時(shí)壓頭折斷避免產(chǎn)品擺放異常時(shí)壓頭折斷. 2. 壓頭

20、的長(zhǎng)度須依壓入深度計(jì)算壓頭的長(zhǎng)度須依壓入深度計(jì)算.寬度確定的前提是不干涉塑膠寬度確定的前提是不干涉塑膠,同時(shí)考慮齒強(qiáng)度同時(shí)考慮齒強(qiáng)度. 3. 齒間隙設(shè)計(jì)齒間隙設(shè)計(jì)1.10mm,允許產(chǎn)品左右偏斜允許產(chǎn)品左右偏斜0.05mm (端子寬度端子寬度1.00mm). 4. 齒長(zhǎng)度儘量小以保證強(qiáng)度齒長(zhǎng)度儘量小以保證強(qiáng)度,能避開(kāi)端子面即可能避開(kāi)端子面即可. 5. 齒頭部倒圓齒頭部倒圓R0.05mm,以避免刮擦端子側(cè)面產(chǎn)生金屬細(xì)絲以避免刮擦端子側(cè)面產(chǎn)生金屬細(xì)絲.(此結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致壓齒與端此結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致壓齒與端子肩部接觸面很小子肩部接觸面很小,目前僅在端子與塑膠干涉不大於目前僅在端子與塑膠干涉不大於0.05mm的場(chǎng)合使用的場(chǎng)合使用) 6. 材質(zhì)選用材質(zhì)選用SKD11,整體淬火至整體淬火至HRC60.四.實(shí)際應(yīng)用范例: USB2.0端子壓入治具零件設(shè)計(jì)零件設(shè)計(jì): :Confidential四.實(shí)際應(yīng)用范例: USB2.0端子壓入治具零件設(shè)計(jì)零件設(shè)計(jì): :端子壓頭圖面端子壓頭圖面(第三視角第三視角)Confidential