Щанцоване на задни плочи за спирачни накладки: Процес, прецизност и технически параметри

Накратко

Изстемпването на тормозни задни плочи е стандартен в индустрията производствен процес за създаване на стоманената конструктивна основа на тормозни накладки, при който се използват преси с голяма тонаж (обикновено 200–500 тона) за прецизно изрязване и оформяне на стоманена лента. Въпреки че конвенционално щанцоване предлага бързина и икономическа ефективност при масово производство, фина преса все по-често се предпочита поради способността си да произвежда гладки, без пукнатини ръбове и малки допуски, без необходимост от вторична механична обработка. Съвременните спецификации често изискват Механични системи за фиксиране (NRS) — хаванки, изстемпвани директно в повърхността на плочата — за предотвратяване на отделянето на фрикционния материал, причинено от корозия. Този наръчник разглежда машинното оборудване, избора на материали и стандарти за контрол на качеството, които определят висококачественото производство на задни плочи.

Линия за изстемпване: Машинно оборудване и материали

Производството на висококачествена носеща плоча за спирачка започва задълго преди пресата да достигне метала; то започва с избора на правилния суров материал. Производителите обикновено използват топло валцувани стоманени рулони, по-специално марки като Q235B , които предлагат необходимата якост на опън, за да издържат на екстремните срязващи сили, генерирани по време на спиране. Важна разлика при осигуряването на материали е предпочитанието към „поцинкована и смазана“ стомана пред стандартната черна стомана. Процесът на почистване (пикелиране) премахва оксидния слой (електростанционен мащаб), което е от съществено значение, тъй като всеки остатъчен мащаб може да доведе до повреди в покритието и последващи проблеми с ръжда по-късно в жизнения цикъл на компонента.

След като материала влезе в линията за клапане, изискванията към машинното оборудване се определят от класа на превозното средство. Според отраслови данни производството на носещи плочи за леки автомобили (PC) обикновено изисква прецизна пневматична клапна преса в диапазона 200-тонов диапазон . Въпреки това, за търговски превозни средства (CV) и тежкотоварни камиони изискванията за тонаж нарастват значително до 360T–500T или дори по-високи, за да може да се пробива стомана с по-голяма дебелина (до 12 мм). Подредбата на линията следва строга последователност: декоилер подава стоманената лента към изправящо устройство (нивелир), което премахва закривяването от навиването, последвано от серво подаване, което позиционира лентата под матрицата с точност на микрона.

За производителите, които целят преход от прототип към масово производство, е жизненоважно да сътрудничат с обект, предлагаше широка гама от възможности за пресоване. Shaoyi Metal Technology предлага всеобхватни решения за штамповане със сертификат IATF 16949, използвайки преси до 600 тона, за доставка на ключови автомобилни компоненти, отговарящи на глобалните стандарти на OEM производителите. Независимо дали имате нужда от бързо производство на 50 прототипа или от непрекъснато доставяне на милиони части, техническите им възможности премостяват пропастта между инженерните проби и високото серийно производство.

Сравнение на процесите: Прецизно изрязване срещу конвенционално штамповане

В света на производството на спирачни компоненти изборът между конвенционалното штампиране и финото разширяване определя както цената, така и качеството на крайната част. Конвенционално щанцоване е високоскоростен процес, при който ударът удря метала, обрязвайки около една трета от дебелината преди материалът да се счупи и да се откъсне. Това оставя характерно "какачествено" на горния ръб и груба "зона на фрактура" на повърхността на рязането. Въпреки че са високоефективни за стандартни приложения, тези части често изискват вторично разграбване или разграбване, за да се премахнат остри ръбове, които могат да повредят други компоненти на спирачните калибри.

Фина преса , за разлика от това, използва сложен трикратен прес. Преди ударът да се спусне, пръстенът "V-ring" се натиска в стоманата, за да блокира материала на място, докато контра-пушът прилага натиск нагоре отдолу. Това предотвратява изтичането на материала от перфорацията, което води до напълно изрязан гладък ръб с 100% чиста изрязана повърхност и практически без ролка. Това ниво на прецизност е от решаващо значение за плаките за подкрепление, които действат като структурни ръководства в калипера, където плоскостта и перпендикулярността на ръба не са подлежащи на преговори.

Пробиване срещу лазерно рязане: Избор на правилния метод

Докато штампирането (пробиването) е доминиращият метод за масово производство, лазерното рязане играе решаваща роля във фаза на развитие. Разбирането кога да се използва всеки метод е ключово стратегическо решение за автомобилните доставчици. Ударяне е неоспоримият крал на обема. След като се изгради специалната твърда инструментария (материал), пресата може да произвежда хиляди части на час с перфектна консистенция. Въпреки това първоначалната инвестиция в матрици е значителна, а модифицирането на дизайн изисква скъпоструващо преработване на инструмента.

Лазерно рязане предлагат най-голяма гъвкавост. Той не изисква физически изображения, а само CAD файл, което го прави идеален за прототипиране, къси разпродажи на вторичен пазар или валидиране на дизайн, преди да се ангажира с твърдо инструментиране. Въпреки това, тя е значително по-бавна. Данните за производството показват, че типичният лазерен резач може да произвежда само 15002000 задни плаки за леки автомобили на 8-часова смяна , докато печатарската преса може да произведе този обем за по-малко от един час. Освен това лазерното рязане често изисква кислород като консумиращ асистентен газ, за да се гарантира качеството на ръба, като се добавя променлива цена, която штампирането не носи.

Матрица на решенията:

• Използвайте лазерно рязане, когато: Нужни са ви 50 500 части за тестване, дизайнът все още не е замразен, или произвеждате нискомащабни приложения за вторичен пазар за старинни автомобили.
• Използвайте Punching, когато: Дизайнът е финализиран (оригиналната спецификация на OEM), обемът надвишава 5000 единици, а цената на единицата е основният двигател.

Критична характеристика: Механични системи за задържане (NRS)

Най-значимата еволюция в печатането на плаки е отдалечаването от самолепно свързване към Механични системи за фиксиране (NRS) - Не, не, не. При традиционното производство триенето се извършва чрез прилепване на материала (пречницата) към стоманения плакат. С течение на времето влагата може да проникне през линията на свързване, което причинява ръжда на стоманата. Тази ръжда се разширява (процес, известен като "разграждане на ръждата"), принуждавайки триенето да се деламинира и да се отдели от плочата - катастрофална грешка в безопасността.

За борба с това, съвременните штамповъчни матрици са оборудвани със специализирани инструменти, които модифицират повърхността на плочата. Вместо да оставят повърхността равна, пресата издига стотици двупосочни стоманени куки или модели директно от повърхността на основната плоча. Тези куки действат като велкро, направено от стомана, което физически заключва трибологичния материал на място по време на процеса на формоване. Тази механична връзка гарантира, че дори ако адхезивът се разгради или плочата подложи на корозия, трибологичният материал остава здраво прикрепен, запазвайки якостта на срязване дори в сурови условия, като електрическите превозни средства (които разчитат по-малко на триене при спиране и са склонни към корозия на спирачките поради бездействие).

Контрол на качеството и чести дефекти

Изходът от един штамповъчен участък трябва да отговаря на строги стандарти за качество, като плоскост като най-критичен показател. Опорна плоча, която се огъва или усуква поради "възвръщане" (стоманата се опитва да се върне в първоначалната си форма на руло), ще причини неравномерно износване на накладките и шум. Производителите използват многостепенни равниниращи и изправящи станции в рамките на прогресивния матричен процес, за да се противодейства на това. Целта често е допусната плоскостност под 0,05 мм по цялата повърхност.

Чести дефекти при штамповането включват:

• Заравняния: Остри изпъкналости по ръба на рязане. Въпреки че малки заострени ръбове са присъщи за обикновеното штамповане, прекомерна височина на заострените ръбове сочи на износени пуансони и изисква незабавна поддръжка на инструмента или вторично шлифоване.
• Die Roll: Закръгленият ръб от страната на пуансона. Прекомерното закръгление може да намали ефективната контактна площ за залепване на фрикционния материал.
• Пукнатини/счупвания: Често се причиняват от използване на стомана с лоша формируемост или неправилна посока на зърното спрямо огъването.

Като стриктно следят тези параметри и поддържат пресовата линия, производителите гарантират всяка опорна плоча да осигурява сигурна, тиха и издръжлива основа за спирачната система.

Заключение

Пресоването на опорни плочи за спирачни накладки е дисциплина, която постига баланс между груба сила и микроскопска прецизност. За автомобилните инженери и търговските екипи изборът между конвенционално пресоване, финото штамповане или лазерна рязка не е просто въпрос на разходи – той е свързан със съгласуването на производствения метод с изискванията за производителност и стандарти за безопасност на автомобила. Докато индустрията преминава към електрическа мобилност, нуждата от по-тесни допуски и механични елементи за фиксиране, като NRS, ще продължи да нараства, което прави избора на подходящ производствен партньор по-важен от всякога.

Често задавани въпроси

1. От какъв материал е направена опорната плоча на спирачна накладка?

Плочите за подложка обикновено се произвеждат от топло валцувана стомана, като класове Q235B или SAPH440. Тези стомани се избират поради високата им якост на опън и дълготрайност. За високопроизводителни или среди с повишена склонност към корозия производителите могат да посочат стомана „поцинкована и смазана“, за да се осигури чиста повърхност, свободна от окалини, което подобрява залепването на фрикционния материал.

2. Какво се случва, ако подложката изгние напълно?

Ако подложката се корозира значително, това може да доведе до явление, наречено "корозионно наддаване", при което ръжта се натрупва под фрикционния материал и го отлепя от стоманената повърхност. Това причинява отслойване, което води до увеличаване на шума, вибрациите и ударите (NVH). В тежки случаи фрикционният материал може напълно да се отдели от плочата, което води до пълен отказ на спирачката.

3. Защо финото избиване е по-добро от конвенционалното щанцоване?

Файн-бланширането произвежда части с изключително високо качество на ръба (гладък и прав) и по-тесни размерни допуски в сравнение с конвенционалното штамповане. То премахва "зоната на скъсване" и често отстранява необходимостта от вторични механични операции като обработка на ръбовете или изравняване, което го прави идеално за прецизни компоненти, изискващи точна посадка в спирачния супорт.