Anpassbare Einzel--progressive Stanzwerkzeuge für Präzisionsmetallteile

I. Strukturdesign von Mikrostruktur-Stanzwerkzeugen für ultradünne Teile
Ultradünne Bleche haben eine geringe Plastizität und geringe Steifigkeit, wodurch sie beim Stanzen anfällig für Verformung, Faltenbildung und Risse sind. Daher muss das Design der Werkzeugstruktur gezielt optimiert werden, wobei der Schwerpunkt auf Materialfluss und Spannungsausgleich liegt.

Es wird eine segmentierte, schrittweise--Ausschneidestruktur übernommen, wobei im Mikrostrukturbereich zusätzliche Materialunterstützung und elastische Druckvorrichtungen hinzugefügt werden, um die Materialspannung auszugleichen und lokale Spannungskonzentrationen zu unterdrücken. Der Schneidspalt der Matrize ist auf 3–5 % der Materialstärke ausgelegt, kombiniert mit einer kleinen-abgerundeten Übergangsschneidkantenstruktur, um Grate und Blechverformungen zu reduzieren.

Die Matrizenbasis besteht aus pulvermetallurgischem Werkzeugstahl mit hoher{0}}Härte und hoher {{1}Form-Stabilität und mikrokristallinem legiertem Werkzeugstahl, der einer Vakuumabschreckung und einer tiefen kryogenen Behandlung unterzogen wird, um Gesamtsteifigkeit und Verschleißfestigkeit sicherzustellen. Der Mikroformeinsatz verfügt über eine modulare, einsatz-artige Struktur, die die individuelle Bearbeitung, den Austausch und die Maßkorrektur erleichtert und die Stabilität der kontinuierlichen Produktion verbessert.

II. Schlüsselprozesse und Präzisionskontrolle in der Mikrofertigung Die Mikrostrukturabmessungen ultradünner Formteile liegen meist im Mikrometerbereich, sodass die herkömmliche Bearbeitung nicht ausreicht, um die Präzisionsanforderungen zu erfüllen. Daher sind spezielle Mikrofabrikationsprozesse erforderlich.

Mikrostrukturhohlräume und unregelmäßig geformte Stempel werden mithilfe hochpräziser Funkenerosion, CNC-Mikrofräsen und Lasermikrobearbeitung fertiggestellt. Die Präzision der wichtigsten Merkmalsabmessungen wird innerhalb von ±0,5 μm kontrolliert. Der Bearbeitungsprozess nutzt eine Umgebung mit konstanter Temperatur und spannungsarme Schnittparameter, um Bearbeitungsverformungen und Schäden an der Materialoberfläche zu minimieren.

Die wichtigsten Abmessungen und geometrischen Toleranzen der Form werden mithilfe einer Koordinatenmessmaschine und eines Laser-Mikroprofilometers vollständig geprüft, um die Konsistenz der Mikrostrukturkontur und -position sicherzustellen. Mehrachsige Verbindungsbearbeitungsgeräte werden für die integrierte Formung komplexer Mikromerkmale mit gekrümmten Oberflächen verwendet, wodurch wiederholte Spannfehler reduziert und die Bearbeitungseffizienz sowie die Formformgenauigkeit verbessert werden.