Накратко

The процес на штамповане на автомобилни брони е високоточен производствен процес, при който равни метални рула се преобразуват в сложни, аеродинамични външни панели от „клас А“. Този процес обикновено използва тандемна или трансферна преса с усилия над 1600 тона, за да извърши четири основни операции с матрици: изтегляне, рязане, фланширане и пробиване. Успехът зависи от строг контрол на потока на материала, качеството на повърхността на матрицата и еластичното възстановяване (спрингбек), за да се гарантира безупречният естетически стандарт на крайния компонент, необходим при сглобяването на превозните средства.

Фаза 1: Подготовка на материала и бланкиране

Преди да влезе в основната пресова линия, суровината — обикновено Валцован на студено стоманен лист (CRS) или високопрочна алуминиева сплав — трябва да бъде подготвена с изключителна чистота. За външни панели като броните качеството на повърхността започва още на ниво руло. Алуминият все по-често се предпочита за съвременните ЕV модели, за да се намали теглото, макар че той води до по-големи предизвикателства със спрингбек в сравнение с традиционната стомана.

Процесът започва с Изсичане , където непрекъснатата руло се размотава, измива и нарязва на оформени плоски листове, наречени „заготовки“. За разлика от вътрешни структурни части, заготовките за фендер изискват трапецовиден или контурен профил, който приблизително имитира очертанията на крайната част. Тази оптимизация минимизира отпадъчния материал по време на последващата етап на тримване.

Измиване и смазване са от решаващо значение тук. Заготовката минава през уред за измиване, за да се премахне всякакво масло от процеса на валцовка или замърсявания. Дори микроскопична прашинка, попаднала между заготовката и матрицата по време на следващия етап, може да създаде „пъпка“ или повърхностен дефект, поради което частта се отбраква. След това се нанася прецизен слой формовъчно смазване, за да се осигури лесно протичане на процеса на дълбоко изтегляне.

Етап 2: Пресова линия (Изтегляне, Тримване, Фланширане, Пробиване)

Сърцето на процес на штамповане на автомобилни брони се извършва на преходна или тандемна пресова линия, която обикновено се състои от четири до шест различни станции с матрици. Всяка станция извършва определена операция, за да оформи металния лист постепенно.

Операция 10: Дълбоко изтегляне
Първият и най-насилствен удар се случва в рисунката. Прес, който упражнява сила от 1000 до 2500 тона, избутва удар в металното празно, което го принуждава да направи кухина. Това създава основната 3D геометрия на крилата, включително дъгата на колелото и контурите на фаровете. Металът тече пластично, разтягайки се с до 30-40%. За да контролира скоростта на течение, металните пръстени държат ръбовете на листата.

Op 20: Подстригване и премахване на отпадъци
След като формата е зададена, частта се премества в трим-машината. Тук високоточните резачки отрязват излишния метал (свързващ отпадък), който се използва за задържане на детайла по време на чертане. Тази операция определя истинския периметър на крилата и отворението на колелото. Скрапът пада по парашути, за да бъде рециклиран, докато частта се движи напред.

Оп 30: Флангиране и ограничаване
Фендерите се нуждаят от ръбове под 90 градуса (фланши), за да могат да се монтират към несиловата конструкция на автомобила и да осигурят безопасни, завити ръбове за арката на гумата. Фланш матрицата извива тези ръбове надолу. Едновременно може да се извърши операция „рестрайк“, при която матрицата отново удря определени области на панела, за да калибрира повърхността и заключи геометрията, намалявайки ефекта от възстановяване на формата.

Операция 40: Пробиване и камови операции
Последният механичен етап включва пробиване на монтажни отвори, изрязване за антена или отвори за странични маркерни светлини. Камови матрици — инструменти с механизъм, които преобразуват вертикалното движение на пресата в хоризонтално режещо действие — често се използват тук, за да пробият отвори по вертикалните повърхности на фендера, без да деформират основния панел.

Етап 3: Инженеринг на повърхност Class A

За разлика от дъното на колата или структурните стълбове, един фендер е Повърхност Class A . Това означава, че трябва да е естетически перфектен, с непрекъсната кривина G2 или G3, която отразява светлината без изкривявания. Постигането на това изисква инженерство, което надхвърля простото оформяне на метал.

Повърхностите на матриците за крила се полират до огледален финиш. По време на фазата на проектиране инженерите използват софтуер за симулация, за да предвидят „следи от плъзгане“ — следи, причинени от материала, който се движи по инструмента. За компенсиране на този ефект често се прилага корекция чрез „надвишаване на изпъкналостта“, при която панелът се огъва леко над целевата форма, така че когато се върне обратно, да заеме точните номинални размери.

Производителите трябва също да преодолеят пропастта между бързо прототипиране и последователно производство в големи обеми. За компании, разширяващи производството си, партньори като Shaoyi Metal Technology използват прецизни решения за штамповане, сертифицирани по IATF 16949, за доставка на ключови автомобилни компоненти, осигурявайки спазването на строгите глобални стандарти на OEM производителите от началния дизайн на инструментите до крайния штампиран продукт.

Фаза 4: Чести дефекти и контрол на качеството

Штамповането на големи, сложни панели води до специфични рискове от дефекти, които трябва постоянно да се управляват. Контролът на качеството не е просто последна стъпка, а интегрирана част от производствената линия.

• Напуквания и пукнатини: Възникват, когато материала се изтънява прекомерно по време на дълбокото изтегляне (Операция 10), обикновено поради недостатъчно смазване или прекомерно налягане на халката.
• Гънки: Предизвикани са от незакрепено движение на материала, при което метала се сгъва вместо да се оразмерява. Това е катастрофално за повърхнините от клас А.
• Възстановяване на формата: Склонността на метала (особено алуминия) да се върне към първоначалната си форма след отварянето на пресата. Това води до размерни неточности, които предизвикват процепи по време на сглобяването на автомобила.
• Ниски/високи участъци на повърхността: Леки вдлъбнатини или изпъкналости, невидими с просто око, но силно забележими след боядисване.

Осветената стая
За откриване на тези дефекти на повърхността, фартъците минават през "Осветена стая" или "Зелена стая". Инспекторите нанасят тънък слой масло върху панела и го оглеждат под мрежа от високоинтензивни светлинни лъчи. Маслото създава отразяваща повърхност, вследствие на което линиите на мрежата визуално се изкривяват, ако има дори микронна вдлъбнатина или удар в метала. Все по-широко се използват и автоматизирани оптични системи за инспекция, които картографират топологията на повърхността спрямо CAD модела.

Етап 5: Сглобяване и довършване

След като се потвърди штамповането, бронята преминава към последваща обработка. Въпреки че броните най-често представляват еднокомпонентни штампувки, често се изисква закрепването на малки усилващи скоби или гайки за монтиране.

Гърчене и стелажиране
Ако бронята има двуслоен дизайн (рядкост за предни брони, често срещано при врати/капаци), тя ще премине през процес на гърчене. За стандартните брони основният акцент е върху безопасното стелажиране. Готовите панели се поставят в специализирани стелажи с неабразивни подложки. Тези стелажи предотвратяват допирането на панелите един до друг, запазвайки повърхността от клас А по време на транспортирането до цеха за корпус, където ще бъдат заварени и боядисани.

Овладяване на кривата

Производството на автомобилен фартук е баланс между груба сила и микроскопска прецизност. От първоначалното изтегляне с 1600 тона до окончателната проверка с лазерна мрежа, всеки етап се изчислява внимателно, за да се запази цялостността на повърхността на метала. Докато производителите на автомобили преминават към по-леки алуминиеви сплави и по-сложни аеродинамични дизайни, процесът на штамповане продължава да еволюира, изисквайки по-строги допуски и по-напреднала инженерия на матриците, за да се постигнат безупречните форми, които виждаме на автомобилите в дилърските центрове.

Често задавани въпроси

1. Какви са основните етапи в процеса на штамповане на фартук?

Основният процес обикновено включва четири основни етапа: Изсичане (рязане на суровата руло) Чертаене (формиране на 3D формата) Рязане (премахване на излишния метал) и Фланширане/Пробиване (създаване на ръбове и монтажни отвори). Някои производствени линии могат да включват операция Restrike за окончателна калибриране на повърхността.

2. Защо етапът на изтегляне е критичен за фартуците?

The етап на изтегляне е етапът, на който равният метал се изтегля в тримерната си форма. Това е най-критичната стъпка, защото определя геометрията и повърхностното напрежение на панела. Неправилното изтегляне може да доведе до пукнатини, гънки или "меки" области, които лесно се вдлъбват, което разваля клас А качество на детайла.

3. Нуждаете ли се от специален чук за метално щамповане?

Не, индустриалното автомобилно щамповане не използва чукове. То разчита на масивни хидравлични или механични преси и прецизно обработени матрици. Въпреки че ръчното формоване на метал може да използва чукове и подложки за възстановяване или персонализирани проекти, серийното производство е автоматизиран процес с висока сила.