晶体管引线框架多工位级进模优化技术

1.工艺分析

图4-22所示的三极管引线框架，材料为KFC铜带，料厚为（0.381±0.01）mm。该制件形状看似简单，但技术要求高：①未注公差为±0.05mm；②制件的水平毛刺尺寸≤0.06mm；③全长范围内的扭曲度<1.0/300（mm）；④全长范围内的侧弯<0.03/254（mm）；⑤表面无异常压伤，管腿无异常变形。

为了保证制件的精度和大批量生产的需要，采用高精密的多工位级进模进行生产。在生产过程中，为了保证内外引线的平直，经模具冲压成形的三极管引线框没有进行切断。从模具出来后仍然是带料形式。在进行塑封后才切去中肋两侧的载体搭边，并切断成单个零件。

2.排样设计

排样图见图4-23。该制件采用“一出五”的排样方式。具体工位如下：

工位①：冲五个内引线废料和五个φ1.62mm导正销孔。

工位②～④：冲五个内引线废料，并设置四个导正销导正。

工位⑤：空工位。

工位⑥～⑩：冲外引线废料，并设置三个导正销。

工位(11)～(12)：冲内引线废料并设置二个导正销。

工位(13)～(15)：精压，将材料厚度由0.381mm精压减薄至0.326mm，整形和扭曲校正，并设置二个导正销；

工位(16)、(17)：校正正、反向侧弯，并设置二个导正销。

3.模具结构设计

图4-24所示为三极管引线框架多工位级进模结构。该多工位级进模结构有如下特点：

1）该模具为“三板式”结构，采用四导柱滚动导向钢板模座。

图4-22 三极管引线框架(www.xing528.com)

图4-23 排样图

2）模具卸料装置采用卸料板结构，设置四个小导柱以提高卸料座板的精度。十个卸料螺钉采用等高套筒组合式，可以方便地控制卸料板与凹模的平行度。在模具中心位置100mm×550mm内共设置十七个强力卸料弹簧，以保证可靠地压料和卸料。

3）采用子模结构以缩短凸模的长度，提高强度和刚度。凸模与固定板的单边间隙为0.015mm；凸模利用卸料板导向，凸模与卸料板的双边间隙不大于0.003mm；凸模与凹模的冲裁间隙为0.003mm。为了保证凸模运动精度，采用凸模固定板护销结构。

4）由于模具有精压、整形等工序，设置四对限位装置，工作时方便控制凸模进入凹模的深度。

图4-24 三极管引线框架多工位级进模结构

1—下模座 2—下模板 3—抬料横梁 4—浮动导料销 5—小导柱 6—卸料板 7—卸料座 8—凸模固定板 9—凸模垫板 10—垫板 11—上模座 12—盖板 13—导正销 14—凸模固定板护销 15—精压凸模 16—侧弯校正凹模 17—扭曲校正凹模 18—整形凹模

5）为了保证带料在连续冲压中产生累积误差，在模具中共设置十五个导正销精确定距。

6）冲裁凸模结构特点

①由于制件尺寸小，导致模具中的冲裁凸模的截面尺寸也很小。为了保证凸模的强度和刚度，一方面从模具结构上采取措施减小凸模的长度（采用子模结构）；另一方面从凸模结构上增加凸模的强度和刚度。凸模的加工采用慢走丝线切割加工外形，再用平面磨床将补强位置部分磨去，同时保证平面部分的表面粗糙度Ra值为0.4～0.8μm，而圆角部分则在光学曲线磨床上进行精加工。

为了避免卸料力将凸模从凸模固定板中拉出，凸模台阶采用组合式结构，即用慢走丝线切割加工凸模安装套，材料采用45钢加工，再用铜焊的方式将两者焊接起来，这样就得到一个带台阶的异形截面凸模。实践证明凸模采用KD-20材料，安装套采用45钢，用铜焊的方式进行连接，使用效果良好。

②精压凸模承受的力很大，在设计模具时，应尽量将精压工序放在模板中心附近位置，精压凸模安装在卸料板上。另外精压凸模如果采用钢件，由于带料厚度的偏差或材料上硬质点的存在，容易在精压凸模的工作断面压出凹坑，从而影响带料精压部分的表面粗糙度。改用硬质合金材料CD650后，上述缺陷得到了克服。装配时，精压凸模伸出卸料板下端面（0.055±0.01）mm。

③整形工艺是对外引线进行校直，同时起到对外引线去毛刺的作用。整形凸模安装在下模的凹模固定板上。

7）凹模采用镶件的方式固定在凹模固定板上，再将凹模板嵌入凹模座板内。所有的凹模镶件都采用KD-20材料制造，凹模固定板采用D2钢制造，两者采用0.005mm的过盈配合。凹模口形式采用锥形，漏料斜度为0.2°。用慢走丝线切割加工，再用与之相配的凸模沾上研磨膏进行研磨即可。