Stanzprozess für Motorhaubenverriegelung: Ingenieur- und Fertigungsanleitung

Zusammenfassung

Die stanzprozess für Motorhaubenschlösser umfasst zwei unterschiedliche Fertigungsabläufe, um ein vollständiges Sicherheitssystem herzustellen. Die komplexen Mechanikbauteile – wie Schloss, Riegel und Sicherheitshaken – werden typischerweise mittels progressive Stanztechnik . Bei diesem Verfahren werden hochfeste Stahlcoils durch eine Reihe von Stationen geführt, um die erforderlichen engen Toleranzen und hohen Produktionsgeschwindigkeiten für Millionen von Zyklen zu erreichen.

Umgekehrt wird der Befestigungspunkt für das Schloss, bekannt als „Innentafel der Motorhaube“, mittels transfer- oder Tandemstanzverfahren hergestellt. Dieses robuste Verfahren umfasst Tiefziehen, Schneiden und Flanschen, um eine starre, verstärkte Struktur zu schaffen, die Metallermüdung verhindert. Anschließend werden diese gestanzten Teile mit Nieten und Federn montiert und einer strengen Belastungsprüfung unterzogen (häufig über 5500 N), um die Einhaltung der Sicherheitsvorschriften sicherzustellen.

Aufbau eines gestanzten Motorhaubenschlosssystems

Bevor die Stanzlinien untersucht werden, ist es wichtig, die zu formenden Komponenten zu verstehen. Eine Motorhaubensicherung besteht nicht aus einem einzigen Teil, sondern aus einer Baugruppe von gestanzten Bauteilen aus hochfestem Stahl, von denen jedes besondere mechanische Anforderungen erfüllen muss.

Der Kernmechanismus besteht aus dem hauptverschluss (Klaue), der mit dem Fahrzeuganker (Striker) verbindet, und dem sperrklinke (Hebel), der den Verschluss in Position hält. Laut ingenieurtechnischen Optimierungsstudien, wie beispielsweise denen des Worcester Polytechnic Institute , muss der Verriegelungsmechanismus erheblichen Kräften standhalten – typischerweise einer Mindestzugkraft von 5500 N (ca. 550 kg) ohne bleibende Verformung. Der sicherheitshaken , die für die Festnahme der Haube verantwortlich ist, wenn die primäre Verschlussstange versagt, ist in der Regel für rund 2700N .

Diese Bauteile werden aus bestimmten Stahlsorten gestempelt, oft SAPH 440 oder ähnliche hochfeste Niedriglegierte (HSLA) Stähle. Diese Materialien bieten die notwendige Zugfestigkeit, um beim Zusammenstoß gegen Scheren zu bestehen, stellen aber aufgrund ihrer Härte Herausforderungen beim Stanzverfahren dar.

Verfahren 1: Progressive Druckdruckdruckdruckung von Schleusekomponenten

Die kleinen, komplexen Teile des Schlossmekanismus sind ideale Kandidaten für progressive Stanztechnik - Ich weiß. Bei diesem schnellen Verfahren wird eine Metallspirale durch eine einzige Matrize mit mehreren "Stationen" gespeist. Während der Druckzyklus läuft, bewegt sich der Metallstreifen nach vorne und an jeder Station wird eine andere Operation durchgeführt.

Die typische Reihenfolge für eine Komponente für die Kapuzenverschließung umfasst:

• Pilotbohrungen: Die erste Station durchbohrt kleine Löcher, die dazu dienen, den Streifen genau durch die folgenden Stationen zu führen.
• Stanzen: Drehlöcher für Nieten werden mit hoher Präzision gestanzt. Diese Löcher erfordern oft enge Toleranzen (z. B. ±0,05 mm), um sicherzustellen, dass der Riegel reibungslos ohne Spiel rotiert.
• Prägen/Reliefprägung: Der Werkzeugstempel übt enormen Druck aus, um Kanten zu abschrägen oder verstärkte Versteifungsrippen zu erzeugen. Dieser Schritt ist entscheidend, um Kontaktflächen glatt zu machen, an denen der Riegel auf den Anschlag trifft, wodurch die Abnutzung im Laufe der Zeit reduziert wird.
• Biegen/Formen: Flansche und Verriegelungsnasen werden in Form gebogen. Da hochfester Stahl unter „Rückfederung“ leidet (der Tendenz, zur ursprünglichen Form zurückzukehren), muss das Werkzeug das Metall leicht überbiegen, um den endgültigen Winkel zu erreichen.
• Abschneiden: Das fertige Teil wird von der Trägerbahn getrennt und ausgeworfen.

Für Hersteller, die Vielseitigkeit benötigen, progressive Stanztechnik ist bevorzugt aufgrund seiner Fähigkeit, Millionen konsistenter Teile mit minimalem Abfall zu produzieren, wodurch es zum Industriestandard für Verriegelungsmechanismen geworden ist.

Verfahren 2: Stoßstangen-Innenteil-Stanzen (Der Befestigungspunkt)

Ein Riegel kann nicht funktionieren, ohne einen sicheren Befestigungspunkt. Dieser wird durch das innendeckelblech , ein großes gestanztes Bauteil, das das tragende Gerüst der Motorhaube bildet. Im Gegensatz zu kleinen Mechanismusteilen wird dieses Blech mithilfe von transfer- oder Tandemwerkzeugen .

Gefertigt. Dieser Prozess beginnt mit einem „Blank“—einer flachen Metallplatte—, die in eine große Presse eingelegt wird. Die erste Operation ist in der Regel tief zu ziehen das Umformen, bei dem ein männlicher Stempel das Metall in eine weibliche Matrize presst, um die dreidimensionale Form des Haubengerüsts zu erzeugen. In diesem Stadium werden die Knautschzonen und der zentrale Hohlraum definiert.

Anschließende Stationen übernehmen das Beschneiden (Entfernen von überschüssischem Metall) und das Ausstechen (Erzeugen von Löchern für die Verriegelungsbolzen). Ein kritischer Schritt ist flanschen das Umlegen der Kanten, um eine Anschlussfläche für das äußere Haubendeckelblech zu schaffen. Der Bereich, in dem die Verriegelung montiert wird, wird häufig durch eine lokal vertiefte Stelle oder einen dickwandigen Abschnitt verstärkt, um die Belastung durch das Zuschlagen der Haube zu verteilen und Ermüdungsrissen vorzubeugen.

Materialauswahl und Produktionsskalierbarkeit

Die Wahl des Materials bestimmt die Stanzstrategie. Während unlegierter Stahl leicht umformbar ist, erfordern Motorhaubenverriegelungen Materialien wie verzinkten HSLA-Stahl um Korrosion zu verhindern und hohen Belastungen standzuhalten. Hartere Stähle verschleißen jedoch die Stanzwerkzeuge schneller und neigen stärker zu Fehlern wie „Rissen“ oder „Falten“ während der Umformung.

Um diese Risiken zu minimieren, verwenden Ingenieure Simulationssoftware, um den Metallfluss vorherzusagen. Der Übergang von einem digitalen Design zu einem physischen Bauteil bleibt jedoch eine Herausforderung. Die Überbrückung der Lücke zwischen schnellem Prototyping und Serienfertigung ist eine entscheidende Phase. Unternehmen wie Shaoyi Metal Technology spezialisieren sich auf diesen Übergang und nutzen Pressenkapazitäten bis zu 600 Tonnen, um präzise Komponenten wie Querlenker und Subframes bereitzustellen, die strengen globalen OEM-Normen entsprechen.

Ob die Herstellung einer Charge von 50 Prototypen zur Validierung oder Millionen Einheiten für die Massenproduktion, die Zusammenarbeit mit einem Stamper, der das Verhalten von Metallen der Automobilindustrie versteht, ist wichtig, um später teure Werkzeugmodifikationen zu vermeiden.

Montage und Qualitätskontrolle

Nach Abschluss des Stempels werden die einzelnen Bauteile Lach, Pflügel und Basisplatte zur Montage geschickt. Hier werden die Niete durch die durchbohrten Drehbohrlöcher eingeführt und verzerrt (deformiert), um ein permanentes Gelenk zu schaffen, das immer noch eine Rotationsbewegung ermöglicht.

Frühlingsanlage folgt, wobei Hochspannungs-Spring an der Schleuse und dem Schleppkopf befestigt sind. Diese Federn sorgen für die notwendige Rückschlagkraft, um den Schloss in geschlossener Position zu halten.

Die Qualitätskontrolle ist streng. Zufällige Proben aus der Stanzlinie werden zugprüfung um sicherzustellen, dass sie die Lastanforderung von 5500 N erfüllen. Es werden auch Zyklenprüfungen durchgeführt, bei denen der Riegel zehntausende Male geöffnet und geschlossen wird, um sicherzustellen, dass die geprägten Kanten nicht vorzeitig abgenutzt werden. Laut Branchenkenntnissen von presswerkzeughersteller , können sogar mikroskopisch kleine Grate aus dem Stanzprozess die Mechanik beeinträchtigen, weshalb Entgraten und Oberflächenveredelung entscheidende letzte Schritte sind.

Häufig gestellte Fragen

1. Welche 7 Schritte umfasst das Stanzverfahren?

Die sieben gängigen Metallstanzoperationen umfassen Aushämmen (Ausschneiden der Grundform), Durchstoßen (Löcher stanzen), Drawing (Bildung tassenförmiger Formen) Verbeugen (Winkel erzeugen), Luftbiegen (Umformen mit einem Stempel) Gravieren/Prägen (Stanzen unter hohem Druck für Präzision) Zuschneiden (Entfernung von überschüssigem Material). Motorhaubenverriegelungen nutzen eine Kombination dieser Verfahren und setzen dabei stark auf Durchstechen und Prägen.

2. Welche vier Arten des Metallstanzens gibt es?

Die vier Hauptarten sind Progressive Stanztechnik (kontinuierlicher Streifen, mehrere Stationen) Transfer die Stanzung (Teile werden mechanisch zwischen Stationen bewegt) Tiefziehstanzen (für Tiefen, die den Durchmesser überschreiten), und Mikro-Stanzen (für winzige Elektronik). Motorhaubensicherungen verwenden hauptsächlich Stufenfolgedecken für Effizienz, während Motorhaubenbleche Transferwerkzeuge für die Größe nutzen.