零件
材料:C11000 ETP 电解铜,3 mm,因导电率而非机械性能选用。支架支撑并定位两根母线,带一个让位相邻元件的成形台阶和两个通电的连接面。
图纸规定 1 mm 内弯半径,以对齐它所替代的钢支架。这个半径在 3 mm 软钢上可行,在已被前道工序加工硬化的铜上不可行。
为什么半径必须改
退火态的铜极易成形;同一块铜经过剪切、冲孔和一次折弯之后就不再如此,因为变形已消耗了大部分塑性。失效表现为第二道弯外侧起裂,常发生在剪切边缘——毛刺在这里充当应力集中源。
变更是把第二道弯半径放大,并规定成形前对剪切边缘去毛刺。两者在设计阶段都很便宜。在压力机上发现开裂则不便宜——零件已经消耗了材料和机时。
成形与表面处理
接触面是设计里最容易出错的部分。给接触面电镀看着整洁,电学上却更差:连接依靠裸金属接触,镀覆面是在夹紧力下行为不同的另一种材料。因此图纸定义哪些区域遮蔽,检验验证其为裸铜。
| 决策 | 原因 |
|---|---|
| 成形前对剪切边缘去毛刺 | 去除裂纹萌生的应力集中源 |
| 后续折弯放大半径 | 补偿前道工序的加工硬化 |
| 先成形后电镀 | 成形件再做镀层是常规;镀后成形会让镀层开裂 |
| 遮蔽接触面 | 镀过的接合面电阻更高且会松动;裸铜才是接触面 |
| 其余部位镀锡 | 防止随时间抬升电阻的表面氧化 |
| 折弯标注轧制方向 | 垂直轧向折弯是铜最不能容忍的方向 |
检验
检验覆盖折弯几何、成形边缘无裂纹、镀覆区域镀层厚度,以及——明确地——接触区域为无镀层带落的裸铜。最后一项是电学上关键的一项,它是对定义区域的目视检查,不是尺寸检查。
铜是采购敏感材料,随订单附上与炉号挂钩的材质证明书——与任何客户指定牌号的零件一样。
可迁移的经验
- 不要把钢件的折弯半径照搬到铜上。加工硬化会让第一道弯与第二道弯的答案不同。
- 材料对开裂敏感时成形前先去毛刺;毛刺就是裂纹起点。
- 在图纸上定义遮蔽区域。接触面必须保持裸露,这是设计决策。
- 先成形后电镀。给镀后零件成形,每一道弯都会损伤镀层。
