TL;DR

Retallar peces automotrius estampades és l'operació secundària clau en què el material sobrant, conegut com a aNEXE oR rebava , s'elimina d'un component format per assolir el seu perfil dimensional final. Aquest procés té lloc normalment després de la fase d'estampat profund, transformant una forma tosca subjectada per una brida en una peça de precisió preparada per al muntatge. Els fabricants utilitzen principalment dos mètodes: matrius de retall mecàniques per a alta eficiència en grans volums (mitjançant accions accionades per cames o pinces) i retalladora làser de 5 eixos per a prototips, sèries curtes o acers boronats endurits. Optimitzar aquesta etapa és essencial per evitar defectes com vores esmolades o restes de ferro, a més de controlar els costos de rebuts.

La funció del retallat en el flux de treball d'estampació automotriu

En l'estructura del procés d'estampació metàl·lica automotriu, el retallat actua com a pont definitiu entre la creació de la forma i el detall final. Per comprendre'n la funció, cal entendre primer la mecànica del dibuix procés. Quan una làpida plana (blanca) es dibuix en una forma 3D, com un panell de la porta o un parador, es requereix un material addicional al voltant del perímetre. Aquest material, sostingut pel anell de lligador, controla el flux de metall a la cavitat de la matriu per evitar arrugues i trencades. Un cop el dibuix està complet, aquest material de retenció es coneix com aNEXE oR rebava i no serveix a cap altre propòsit funcional.

El recorte elimina aquest excés per revelar la forma de la xarxa de la part. Rarament és un procés independent; en canvi, està integrat en un procés més ampli. motló de transferència oR matricial progressiu seqüència. Normalment, el flux de treball procedeix com a següent:

1. Embutició: Talla el traçat inicial de la fulla.
2. Dibuix: Formar la geometria 3D complexa (creant l'addendum).
3. Tallat: Eliminació precisa de l'adenda.
4. Flanges/Perforació: Dobles de les pestanyes o forats de perforat per a l'assemblatge.

La precisió de la línia de recorte és primordial. Una desviació de fins i tot uns quants microns pot afectar les operacions posteriors com de flanx o de llom , on el límit es plega per crear un final segur i suau en peces com les caputxeres i les portes. Per als enginyers, la elecció del mètode de recorte determina no només la tolerància de la peça sinó també el pressupost de l'eina i l'escalabilitat de la producció.

Mètode 1: Trimatge mecànic a matriu (norma de gran volum)

Per a la producció en massaque supera les 100.000 unitats anualsel recorte mecànic és l'estàndard de la indústria. Aquest mètode utilitza eines dures fetes d'acer o carburi d'eina endurecida per tallar el metall en un sol golpe de premsa. La mecànica implica una acció de tall on un cop en moviment empenta el metall més enllà d'un botó de matriu estacionari, fracturant el material dins d'una zona de claredat controlada.

Els enginyers generalment trien entre dos enfocaments mecànics basats en la geometria de la part i els requisits de qualitat de la vora:

• Trimming de pinça: Aquest mètode s'utilitza sovint per a closques dibuixades o parts en forma de copa. El tall es realitza "encunxant" el material contra una paret vertical. Tot i que és més rendible i més fàcil de mantenir, el tall de pinça pot deixar un lleuger pas o adelgaç a la línia de tall, que pot no ser acceptable per a superfícies exteriors de classe A.
• Shimmy (Cam) Trimming: Per a components d'automòbils d'alta precisió, es prefereix el tall amb cames. Aquí, els blocs de conductor converteixen el moviment vertical de la premsa en traços de tall horitzontals o angulars. Això permet que el matriu trimitzi complexes, contorns perpendiculars a la superfície del metall, resultant en un costat més net amb un mínim de barreres. Segons El Fabricant , aconseguir el clarament de tall correcte, típicament el 10% de l'espessor del material, és fonamental per evitar l'usura prematura de l'eina.

A més: Temps de cicle incomparables (segons per part); dimensions extremadament consistents; menor cost variable per unitat.
Cons: Alts despeses d'capital (CapEx) per a l'eina; car i lent per modificar si es produeixen canvis de disseny.

Mètode 2: Trimment amb làser de 5 eixos (flexibilitat i prototipatge)

A mesura que els dissenys d'automòbils es desplacen cap a materials d'alta resistència i lleuger, el recorte mecànic s'enfronta a limitacions. Els acells d'alta resistència (UHSS) i les peces d'acer de boro estampades a calent són sovint massa difícils de tallar econòmicament amb matrices tradicionals, ja que causarien una fallada ràpida de les eines. Introdueix trimant amb làser de 5 eixos .

El tall amb làser utilitza un raig de llum enfocat per fondre i separar el material. Un braç robòtic de múltiples eixos guia el cap de tall al voltant de contorns 3D complexos sense contacte físic. Aquest mètode elimina la necessitat d'eines dures, permetent la implementació instantània de canvis d'enginyeria (ECO) simplement actualitzant el programa CNC.

Aquesta tecnologia és vital per a dos escenaris específics:

1. Prototipatge Ràpid: Abans de fer costosos matisos durs, els enginyers utilitzen el tall amb làser per validar la geometria i el ajuste de la peça.
2. Estampatge a calor: Per a les parts crítiques per a la seguretat com els pilars B formats a altes temperatures, el material es endureix immediatament. El tall amb làser és l'única opció viable per tallar aquests components endurits sense trencar els matisos de tall convencionals.

Mentre que el recorte amb làser ofereix zero costos d'eines, té un cost operatiu significativament més alt (OpEx) a causa de temps de cicle més lents. Una impremta mecànica pot tallar un guardabarres en 4 segons; un làser pot trigar 90 segons. No obstant això, per als fabricants que estan superant la bretxa entre el prototip i la producció, aquesta flexibilitat és inestimable. Parells com Shaoyi Metal Technology aprofitar aquesta dualitat, oferint solucions que s'escala des de 50 prototype parts (usant tall flexible) fins a milions de parts produïdes en massa certificades per IATF 16949 utilitzant línies de premsa de 600 tones.

Defectes comuns de recorte i resolució de problemes

El control de qualitat en el tall està dominat per la lluita contra els defectes de vora. Fins i tot les imperfeccions més petites poden provocar fallades d'assemblatge o riscos de seguretat per als treballadors de la línia. La solució de problemes normalment se centra en tres causes principals: rebavats, restes de ferro i distorsió.

1. Rebavats i vores arrodonides

A rebavat és una vora afilada i elevada, mentre que rollover és la vora arrodonida al costat oposat. Aquests són subproductes naturals del cisallament, però cal mantenir-los dins dels marges de tolerància. Una altura excessiva de rebavat és gairebé sempre causada per un joc de tall inadequat . Si l'espai entre el punçó i la matriu és massa gran, el metall es trenca en lloc de tallar-se, creant rebavats grans. Si l'espai és massa petit, l'eina s'acaba desgastant prematurament. L'afinat regular i els ajustaments amb xims són la solució habitual.

2. Restes de ferro (llesques)

Partícules soltes de metall, o "llesques", poden desprendre's durant el tall i caure a la matriu. Si aquestes restes cauen sobre la peça següent durant una operació de conformació, creen berrugues o indents a la superfície, un desastre per als acabats cosmètics Panells de classe A . Les solucions inclouen la incorporació de sistemes de retirada de rebuts per buit en el disseny del motlle i assegurar que els acers de tall estiguin ben afilats per evitar que el material s'esmicoli.

3. Deformació i retroces

Alliberar la tensió en una peça embutida durant el tall pot provocar que el metall faci retroces o torsió, perdent així la seva precisió dimensional. Això és especialment comú en acers d'alta resistència. Per contrarestar-ho, els enginyers utilitzen almohadilles de pressió per subjectar fermament la peça durant el tall i poden dissenyar intencionadament la línia de tall lleugerament "desplaçada" en una quantitat calculada per compensar l'efecte de retroces.

Gestió de rebuts i economia del procés

L'aspecte empresarial del tall gira entorn de la gestió de rebuts . Atès que el material tallat és rebut, representa un valor perdut. Tanmateix, una enginyeria de processos intel·ligent pot minimitzar aquesta pèrdua. Aproveïtament òptim el software s'utilitza durant la fase de tallat per disposar les peces a la tira de bobina d'una manera que minimitza l'addenda necessària, reduint efectivament la quantitat de material que cal tallar posteriorment.

La retirada física de la ferralla també és un repte logístic. En motxes progressius d'alta velocitat, les canonades de ferralla i els transportadors vibradors han de netejar eficientment el residu per evitar els "doble impactes", en què la ferralla bloqueja la motxa, provocant danys catastròfics a l'eina. Per a peces automotrius estampades, el cost de la motxa de tall sovint queda justificat no només per la qualitat de la peça, sinó per la fiabilitat del seu sistema d'expulsió de ferralla, que assegura un temps d'activitat sense interrupcions.

Conclusió

El tall no és només una operació de retall; és el moment definitiu en què una fulla de metall es converteix en un component automobilístic dimensionalment precís. Ja sigui mitjançant la força bruta i la velocitat dels motlles mecànics per a panells de carroceria d’alta producció o la precisió quirúrgica dels làsers de 5 eixos per a estructures de seguretat endurides, l'objectiu és sempre el mateix: un cantell net i sense rebava dins de toleràncies estrictes. A mesura que els materials automobilístics evolucionen cap a aliatges més durs i lleugers, les tecnologies de tall continuen avançant, combinant principis mecànics tradicionals amb la flexibilitat digital moderna.

Preguntes freqüents

1. Quins són els 7 passos del mètode d’embutició?

Encara que n'existeixin variacions, el procés estàndard d'estampació de 7 passos normalment inclou: Tall (tallar la forma inicial), Perforació (perforar forats), Dibuix (formar la forma 3D), Flecte (crear angles), Fletxa d'Aire (formar sense arribar al fons), Bottoming/coining (estampació per a precisió i resistència), i finalment Retallat pinçat (eliminació del material sobrant de la peça formada).

2. Quina és la diferència entre cisallament i tall?

Cisalla és un terme general per a tallar metall al llarg d'una línia recta, sovint utilitzat per crear el tros inicial a partir d'una bobina. Retall és un tipus concret d'operació de tall que es realitza en una peça formada en 3D per eliminar les vores irregulars (addendi) i aconseguir el perfil final del perímetre. El desbastat normalment requereix motlles complexos amb contorns adaptats en lloc de fulles rectes.

3. Per què és necessari el material «addendi» si al final es retalla?

Les aNEXE actua com a nansa perquè l'anell de brida pugui agafar durant el procés d'estampació. Sense aquest material addicional, el metall entraria de manera incontrolada a la cavitat del motlle, provocant arrugues greus, trencaments i reduccions d'espessor. L'addendi assegura que el metall s'estiri uniformement sobre el punçó, sacrificant-se per garantir la qualitat de la peça final.