Глава 5. Основные этапы изготовления печатных плат

Получение базовых и технологических отверстий штамповкой

Пробивка базовых и технологических отверстий ПП 1- и 2-го класса осу­ществляют или на пробивных штампах после получения заготовок резкой, или на штампах совмещенного действия из полосы, на которых одновременно про­изводят вырубку по контуру и пробивку базовых и технологических отверстий.

Пробивка базовых и технологических отверстий применяется в крупно­серийном и серийном производстве при толщине материала до 2 мм.

5.2.5.1. Расчет исполнительных размеров пуансона и матрицы для пробивки базовых и технологических отверстий без подогрева

При пробивке отверстий без подогрева материала следует определять исполнительные размеры пуансона по следующей формуле:

D п =(D₀+5/2 ₊ 5₂)-5_п, (5.9)

где D„ — исполнительный размер пуансона, мм;

D₀ — номинальный размер пробиваемого отверстия, мм;

8 — допуск на диаметр пробиваемого отверстия, мм;

8₂ — среднее значение пружинения слоистых пластиков, мм

(табл. 5.14); 5_П — допуск на изготовление режущего контура пуансона, мм

(табл. 5.11).

Таблица 5.14. Среднее значение пружинения слоистых пластиков

Толщина материала, мм Среднее значение пружинения 8₂, мм
До 0,5 включительно 0,02

Свыше 0,5 до 1,0 0.02...0.04

» 1,0» 1,5 0,04...0,06

» 1,5» 2,0 0,06...0,08

Получение заготовок ПП

Исполнительные размеры матрицы при пробивке отверстий определя­ют по исполнительным размерам пуансона с учетом минимального гаран­тированного двустороннего зазора, величина которого указана в табл. 5.9 и 5.10, по формуле

D_H = (Z)₀+5/2 + 8₂+Z₂) + 5_M. (5.10)

Здесь Zj ^— минимальный гарантированный двусторонний зазор (см. табл. 5.9 и 5.10); 5_М — допуск на изготовление режущего контура матрицы, мм (см. табл. 5.11).

Пример 5.3. Расчет исполнительных размеров пуансона и матрицы для пробивки базовых отверстий без подогрева. Определить исполнительные раз­меры пуансона и матрицы для пробивки базовых отверстий.

Исходные данные: диаметр базовых отверстий — 4Н12; толщина заготов­ки ПП — 1,0 мм; материал — стеклотекстолит фольгированный СФ-2-35Г.

Решение. Поскольку толщина материала равна 1,0 мм, то пробивку от­верстий осуществляют без подогрева.

Для пробивки отверстий определим исполнительные размеры пуансона по формуле (5.8)

D_n =(D₀ + S/2 + 8₂)-S_n = (4,0+ 0,06+ 0,05)-0,018 = 4,1 Uoi8 мм,

где D₀ = 4,0 мм;

6 = 0,12 мм (см. табл. 5.12);

5₂ = 0,05 мм (см. табл. 5.14);

5_П = 0,018 мм — допуск на изготовление режущего контура пуансона

(см. табл. 5.11) выбираем по 8 квалитету, так как отверстия пробиваем

по 12 квалитету.

Для пробивки отверстий определим исполнительные размеры матрицы для пробивки отверстий по исполнительным размерам пуансона с учетом минимального гарантированного двустороннего зазора Z₂ (см. табл. 5.9 и 5.10) по формуле (5.9):

D_M = (D_Q + 5/2 + 5₂ + Z₂) + 5_М = (4,0 + 0,06 + 0,05 + 0,045)⁺⁰⁰¹⁸ = 4,155^+одш мм.

Расчет исполнительных размеров пуансона и матрицы для пробивки базовых и технологических отверстий с подогревом

При пробивке отверстий с подогревом материала исполнительные раз­меры пуансона определяются по следующей формуле:

D_n =(Z)₀+5/2 + 8₃)-5_n, (5.11)

где 8₃ — средняя величина усадки отверстия при пробивке с подогревом материала

8₃ = flZ + 5_r (5.12)

Здесь a — коэффициент, характеризующий термическую усадку, выбирают по табл. 5.15.

Глава 5. Основные этапы изготовления печатных плат

Таблица 5.15. Среднее значение величины а

 

Толщина материала, мм	а
1,5	0,0030
2,0	0,0035
2,5	0,0040
3,0	0,0050

Исполнительные размеры матрицы определяются так же, как и при пробивке без подогрева материала.

При пробивке отверстий с подогревом имеет место изменение межцен­тровых размеров в штампах в результате усадки материала. Потому номи­нальные межцентровые размеры в штампах определяют следующим образом

L=l + kl, (5.13;

где L и / — номинальные межцентровые расстояния в штампе и по черте жу ПП, мм; к — коэффициент, характеризующий усадку межцентрового расстоя ния после остывания материала (табл. 5.16).

Таблица 5.16. Среднее значение коэффициента к

 

Толщина материала, мм	Коэффициент к
1,5	0,0012
2,0	0,0015
3,0	0,0020

Предельные отклонения межцентровых расстояний в штампах не долж­но превышать ±0,01 мм.

Пример 5.4. Расчет исполнительных размеров пуансона и матрицы для пробивки базовых отверстий с подогревом

Исходные данные — см. пример 5.3. Толщина ПП — 3 мм; материал ПП — стеклотекстолит фольгированный СФ-2-35г.

Решение. Поскольку толщина ПП равна 3 мм пробивка базовых от­верстий выполняется с подогревом матриала.

Исполнительные размеры пуансона при пробивке отверстий определя­ем по формуле (5.10)

D_n = (Z)₀ + 8/2 + 8₃) -8_n = (4 + 0,06 + 0,132)__00|8 = 4,192.₀,_0|8 мм,

где D_n — исполнительный размер пуансона, мм;

Z)₀ = 4,0 мм — номинальный размер пробиваемого отверстия, мм;

8 = 0,12 мм — предельное отклонение диаметра пробиваемого отвер-

схИЯ по 12 квалитету, мм (см. табл. 5.12); 8_П = 0,018 мм — допуск на изготовление режущего контура пуансона, мм (см. табл. 5.12).

Получение заготовок ПП

Средняя величина усадки отверстия при пробивке с подогревом мате­риала равна

8₃ = ah + 5_у = 0,050 12,56 + 0,07 = 0,132 мм.

Здесь а = 0,050 мм — коэффициент, характеризующий термическую усадку (см. табл. 5.15); L = 2я/? = 2 • 3,14 • 2 = 12,56 мм — длина окружности про­биваемого отверстия, мм; 8_у = 0,07 мм — изменение размера, вызванное уп­ругостью материала, мм (см. табл. 5.13).

Размеры матрицы выбираем с учетом минимального двустороннего за­зора. В нашем случае для толщины материала 3 мм его величина составля­ет 0,080 мм.

В результате получаем:

/)_м = (Z)₀ + 8/2 + 8₃ + Z,) + 8_П = (4 + 0,06 + 0,132 -ь 0,080)⁺⁰⁰¹⁸ = 4,272⁺⁰'⁰¹⁸ мм.