最佳冲压模具制造技术奖

~1~B/M(1)NHK衝壓開發MOBILEZIFSKT衝模開發歷程參加單位:B/M(1)NHK衝壓開發課核准:_______審核:_______制作:_______日期:_______~2~B/M(1)NHK衝壓開發報告綱要:一.MOBILEZIFSKT產品介紹二.Mi-ProTYPE小量模具開發歷程三.量產模開發歷程四.MOBILEZIFSKT營運績效及前景展望五.結語~3~B/M(1)NHK衝壓開發一.MOBILEZIFSKT產品介紹•Mobilesocket是用于連接IntelmobileCPU與主机板(MotherBoard)的電腦連接器.•采用BGAZIFSMT制程技術•應用于筆記本電腦(Notebook)MotherboardThermalframeTopclampingplateBackingplateThermalelastomer2.使用狀況:1.用途:~4~B/M(1)NHK衝壓開發P/N:PZ61503-2*30-**(Au:30u”)P/N:PZ61506-2*30-**(Au:10u”)Cover006-1615-028Base006-1615-029Contact051-200*-095LCPMG350901-0119-016LCPE130i901-0014-016BeCuC17200-XHM904-0095-134SolderBall029-3063-0013.產品組成:Rev.CRev.CRev.CBELLOWPAD倒刺GAP~5~B/M(1)NHK衝壓開發4.CONTACT產品特色:•使用材料極薄:僅0.08mm厚的鈹銅(C17200-XHM),為目前鴻海使用最薄的銅材.•極微細的外形:在1.43mm*0.83mm*0.68mm的空間中要彎曲一個217°的R角及一個90°折彎.0.08~6~B/M(1)NHK衝壓開發二.Mi-ProTYPE小量模具開發歷程•模號:837-521•料號:051-*009-095051-*009-1531.小量模基本資料及開發履歷:1-2.開發履歷:(如附件)•CAV:1列1個•PITCH:3.59mm•SPM:300次/分1-1.基本資料:~7~B/M(1)NHK衝壓開發•靈活多變,有利設計變更•可縮短開發流程•作為量產模結構設計驗證•提高料號更換效率2-2.采用Mi-ProTYPE結構優點:2-1.Mi-ProTYPE模具形式:2.Mi-ProTYPE模具介紹:規格單SET結構形式示意圖~8~B/M(1)NHK衝壓開發3-1.端子加工流程------LAYOUT排定:3.小量模結構設計:3-2.送料之勾料結構設計:因AIDA衝床的送料机構材料厚度的下限為0.10mm,必須考慮0.08mm厚的銅材送料時可能會不穩定.于是決定在4個Set的加工模具後設置一個勾料机構.:送料中123123勾料針1卡住料帶向前運送勾料針2,3在料帶前推力作用下向上浮.送料後勾料針2,3卡住料帶.同時勾料針1后退,料帶不動.料帶承座承座上蓋定位孔(上模導杆)(下模勾料結構)原理圖~9~~10~B/M(1)NHK衝壓開發3-3.成型結構設計:MOBILE端子加工,折彎成型既是重點,亦是難點.折彎的順序與調整的工站決定了量產的穩定性.經多次檢討,最後確定折彎成型的6個STEP.PAD預折PAD成型本站為難度最大之217°圓弧成型,采用雙SLIDER結構.其中SLIDER”A”前端為一細PIN,半徑僅0.26mm.ABSLIDER“A”B/M(1)NHK衝壓開發R=0.26mm~11~~12~B/M(1)NHK衝壓開發3-4.調整結構設計:在材料薄,成型弧度大的情況下.調整机構的加入致關重要.它對后續量產的穩定性有著舉足輕重的作用.對於217°圓弧調整.我們采用剝料板止位,下模入子調整的方式:~13~B/M(1)NHK衝壓開發4.Mi-ProTYPE小量模結構改善4-1.增加副導柱,確保穩定性:Mi-ProTYPE模具通常每一個Set僅用2支副導柱,模具穩定性不佳,如此的結構對於象MOBILE這樣精細的產品來講,勢必難以達到所期望的要求.故此,增加副導柱數量已成共識.由每一個Set2支增加到4支,成為小量模設計中第一個突破性改善.而後續的量產實績亦証明:此種改善是成功的,模具穩定性較好.~14~B/M(1)NHK衝壓開發雖然成型及調整工站加起來已有7個之多,理論上講似乎已足夠,但試模的結果確并非盡如人意.問題點:成型尺寸極不穩定.原因:經過試模者與設計者細心觀察及推測,確定屬“成型不到位”所致.對策:于STEP2及STEP3之前分別追加成型預折工站.原因何在?怎麼辦?出什麼問題了?改善效果:折彎217°之R角非常完美.成型尺寸穩定.效果怎樣?4-2.成型預折工站追加~15~B/M(1)NHK衝壓開發4-3.折彎長度異常改善:問題點:在其他尺寸OK的情況下.尺寸0.60~0.70超下限:原因:成型展開長度計算有誤.對策:重新抓取展開長度,更改下料入子形狀.效果確認:尺寸OK.實測:------~16~B/M(1)NHK衝壓開發5.小量模量產狀況:小量模于8/30‘98制作完成,8/31’98開始PILOTRUN.自第一批33Kpc端子產出後,至1/28‘99已累積產出12619Kpc端子.量產穩定性較佳,尺寸變異小.附相關量產資料及模修資料~17~B/M(1)NHK衝壓開發三.量產模開發歷程1.量產模開發背景:自MOBILE投放市場,銷售可用“火爆”形容,各路訂單紛至沓來,而單以小量模的產能,已是遠遠不及.故此,量產模開發不但勢在必行,而且早已在醞釀之中.MOBILE衝模開發難點在於成形結構設計,而此點在Mi-Pro小量模已驗證在先,故量產模開發已顯得駕輕就熟.但作為量產模,考量其穩定性及成本,結構上的差異亦在所難免.~18~B/M(1)NHK衝壓開發2.量產模基本資料及開發履歷:2-1.基本資料:•模號:821-343N1•料號:050-2009-095•CAV:2列4個•PITCH:7.18mm•SPM:2-2.開發履歷:(如附件)~19~B/M(1)NHK衝壓開發3.量產模結構設計:3-1.副導柱結構選取:正如小量模一樣.導柱的精度直接影響整套模具的精度.因此副導柱結構形式的選取決不能馬虎.經過多方的篩選與比較.最後確定選用德國STEINEL公司提供的導柱,導套及銅合金鋼珠套.選取理由:•導柱.導套.鋼(滾)珠套系采用h3之配合公差,配合精度高.•銅合金鋼珠套耐磨耗性較常用高剛性鋁制或塑脂制滾珠套更佳.使用壽命長.•導套采用粘接方式,更增進其導位精准度.~20~B/M(1)NHK衝壓開發3-2.下料工站的調整與合併:對於量產模而言,設計時除考量其穩定性外,成本亦是考量重點.猶其對於易磨損之下料工站.其P,D,S零件數量直接影響后續備品庫存,因此,量產模設計之初.我們便針對下料工站在小量模基礎上又重新檢討.對部分工站進行調整與合併.從而確定出最佳的排配方案.~21~B/M(1)NHK衝壓開發3-3.增設PDA調整工站:PDA90°成型雖然有預折工站,但小量模量產經驗告訴我們:沒有調整結構,其成型穩定性依然不佳.是故調整机構已決不可省.但是對於面積小.高度低的PDA來講,常規的調整結構已不再適合,于是我們采用SLIDE側擊的方式進行.3-4.SLIDER細PIN護持承座增設:小量模生產過程中,有一個殘留問題是:成型217°之雙SLIDER結構中,其中一個SLIDER因成型處PIN過于細小.生產中斷裂頻率較高.量產模設計中,如不加以改善,必然成為重大隱患.SLIDERPIN形狀決定於端子形狀,是不可改變的,唯有設計一下模入子,扶持PIN之另一端,加大其強度.~22~B/M(1)NHK衝壓開發~23~B/M(1)NHK衝壓開發3-5.217°圓弧調整入子設計改進:在Mi-ProTYPE小量模中.圓弧調整入仔是類似V-CUT形式的尖角.調整之後的端子勢必有一些痕跡,影響外觀,且容易造成端子變形.但是如果將入仔調整部位外形設計成與端子外形相似.上述問題便可迎刃而解.~24~B/M(1)NHK衝壓開發4.量產模制程改善:4-1.折力NG改善:問題點:折力NG現象長期困擾裝配.原因:V-CUT工站設置于模具最前端,經過各下料工站之後.由於剪切力的關係,之前的V-CUT兩端被壓回,V-CUT不貫穿.造成折力NG.對策:于下料后之COIN工站增設V-CUT入仔,再次衝打V-CUT,使其貫穿.效果確認:折力OK!示意圖~25~B/M(1)NHK衝壓開發4-2.SPM提升改善:問題點:SPM提升至350以上.217°圓弧折彎處極易擠料.原因:多方觀察,分析後,發現原因出在成型細PIN頭部.因此PIN頭部為直角,當SPM加大後,PIN不論是插入端子,還是插入承座,均易產生干涉,造成擠料.對策:將成型細PIN頭部倒角,以作導位.效果確認:效果非常明顯,SPM可提升至450次/分.~26~B/M(1)NHK衝壓開發4-3.跳屑改善:問題點:下料工站D23及切邊工站D25.D26跳屑頻繁.原因:材料太薄.撕斷面面積太小.廢料保持力不夠.對策:被覆刀口及紅寶石拋刀口等常規手法均無效果.最後確定安裝吸塵器.效果確認:跳屑問題徹底解決.~27~B/M(1)NHK衝壓開發4-4.裝配段GAP尺寸異常改善:問題點:裝配段GAP-X及GAP-Y尺寸NG.不良數占總不良數的60%~70%.原因:制工規格訂定有誤.導致衝壓模具設計值誤差.對策:重新抓取尺寸規格,設變衝壓模仁零件.~28~B/M(1)NHK衝壓開發4.量產模量產狀況:自821-341N1量產OK之後,隨MOBILE訂單增多,需求量呈直線上升之勢.產能擴充計劃緊鑼密鼓地進行.截止11月,相繼9套複製模開發完成并順利投入量產.模號制作日期評估完成日累計量產821-341N112/24'98~1/20'991/30'99254880K821-341N22/25'99~4/1'996/16'99274504K821-341N32/25'99~4/1'996/16'99251700K821-341N46/12'99~7/10'997/6'99255730K821-341N510/11'99~11/5'9911/12'9958650K~29~B/M(1)NHK衝壓開發四.MOBILEZIFSKT營運績效及前景展望MOBILEZIFSKT產品自98年底開發成功投入市場開始.便顯現出強大的生命力,在整個99年度,它以其獨有的魅力在B/M(1)眾多CONNECTER產品中脫穎而出,不但銷售走翹,每月均呈供不應求之勢,而且獲利率極高,成為B/M(1)高利潤產品中的一枝獨秀.為達成年度營運目標立下了汗馬功勞.展望2000年,正當年壯的MOBILE無疑將成為B/M(1)經濟增長的拳頭產品.重中之重.產能擴充勢不可擋.初步預估衝模將由99年的5套增加至10套以上,產能在99年基礎上成長2倍.如此迅猛之勢,其前景必將無比壯麗.~30~B/M(1)NHK衝壓開發五.結語優良的模具出自優良的設計及持續的改善.優良的設計有賴經驗.知識的累積與創造力的開發,而持續的改善------經驗的交流與腦力激蕩的整合工作則顯得格外重要.