Ölwanne-Metallstanzprozess: Der vollständige Ingenieurleitfaden

Zusammenfassung
Die stanzprozess für Ölwannen aus Metall nutzt hauptsächlich tiefziehtechnologie um flache Bleche aus kaltgewalztem Stahl oder Aluminium in nahtlose, dichte Behälter umzuformen. Dieser Fertigungsprozess umfasst mehrere Schritte wie das Ausstanzen, das Umformen unter hohem Pressdruck, das präzise Abschneiden und das Widerstandsschweißen interner Schottbleche. Zu den entscheidenden Qualitätskontrollmaßnahmen gehören Lecktests unter Wasser und die Überprüfung der Flansch-Ebenheit, um sicherzustellen, dass diese Bauteile strengen automobilen Leistungsanforderungen genügen.
Phase 1: Werkstoffauswahl und -vorbereitung
Die Grundlage für eine langlebige, dichte Ölwanne ist die richtige Auswahl des Rohmaterials. Im Gegensatz zu optischen Karosserieteilen muss eine Ölwanne Straßenschmutz, Temperaturschwankungen und ständigen Vibrationen standhalten. Am häufigsten verwendet wird hierfür Kaltgewalzter Stahl (SPCC, DC04, DC06) diese Güten werden aufgrund ihrer hervorragenden Ziehbarkeit – also der Fähigkeit, sich stark zu verformen, ohne zu reißen – sowie ihrer kostengünstigen Eignung für die Serienproduktion bevorzugt.
Für Hochleistungs- oder Luxusfahrzeuge Aluminium ist aufgrund seiner hervorragenden Wärmeableitungseigenschaften und der geringen Gewichtsmasse oft das Material der Wahl, was zur Gesamtkraftstoffeffizienz beiträgt. Allerdings erfordert Aluminium eine genauere Kontrolle während des Stanzens, um Rissbildung zu vermeiden. Edelstahl wird gelegentlich für anspruchsvolle Anwendungen mit extrem hoher Korrosionsbeständigkeit verwendet, doch seine höheren Kosten begrenzen die weite Verbreitung.
Der Prozess beginnt mit aushämmen , bei dem die Grundform aus einer Hauptspule ausgeschnitten wird. Dabei handelt es sich nicht einfach um das Ausschneiden eines Rechtecks; die Geometrie des Zuschnitts wird berechnet, um einen optimalen Materialfluss während der Ziehphase zu ermöglichen. Die Verwendung einer vorausberechneten Form minimiert Abfall und reduziert das Risiko von Falten oder Rissen während der anschließenden Tiefziehoperation.
Phase 2: Der Ablauf des Tiefzieh-Stanzprozesses
Der Kern der Ölwannenfertigung ist tiefziehstanzen . Diese spezifische Technik zeichnet sich dadurch aus, dass die Tiefe des Teils dessen Durchmesser übersteigt, was sie vom herkömmlichen Biegen von Blech unterscheidet. Der Vorgang erfolgt in hydraulischen oder mechanischen Pressen mit hohem Pressdruck, wobei ein Stempel das Metallblech in einen Matrizenhohlraum zwingt. Anstatt das Metall so weit zu dehnen, bis es gefährlich dünn wird, fördert das Tiefziehen einen plastischen Materialfluss in die gewünschte Form, wodurch die strukturelle Integrität erhalten bleibt.
Eine typische Tiefziehsequenz umfasst mehrere entscheidende Schritte:
- Positionierung der Matrize: Das geschmierte Blech wird durch einen Blechhalter über der Matrize fixiert.
- Stempelabfahrt: Der Stempel fährt mit großer Kraft abwärts und drückt das Metall in die Matrize.
- Materialfluss-Steuerung: Der Blechhalter übt einen genau definierten Druck aus, um Faltenbildung (bei zu geringem Druck) oder Reißen (bei zu hohem Druck) zu verhindern.
Die Erreichung der komplexen Geometrie einer modernen Ölpfanne - oft mit unterschiedlichen Tiefen, um die Motorenunterrahmen unterzubringen - erfordert fortgeschrittene Maschinen. Für OEMs im Automobilbereich, die dieses Maß an Präzision benötigen, reicht das von einer schnellen Prototypstellung von 50 Einheiten bis zur Massenproduktion von Millionen von Einheiten. Shaoyi Metal Technology die Kommission hat die Kommission aufgefordert, die in den letzten Jahren durchgeführten Untersuchungen zu überprüfen. Ihre Fähigkeiten überbrücken die Lücke zwischen der ersten Konstruktionsvalidierung und der Vollmassenfertigung und sorgen dafür, dass die Wandstärke und die Spitzenwinkel während der gesamten Entwurfszeit gleichbleiben.

Phase 3: Kritische Nebenoperationen
Sobald die Grundform der Tasse gebildet ist, wird das Bauteil sekundären Operationen unterzogen, die eine einfache Metallbox von einem funktionellen Motorölbehälter unterscheiden. Der erste Schritt ist zuschneiden , wobei die durch den Zeichnungsvorgang zurückgelassenen unregelmäßigen Kanten abgeschnitten werden, um die endgültigen Abmessungen zu ermitteln.
Flanschen ist vermutlich der wichtigste sekundäre Schritt. Die Fügefläche der Ölwanne muss absolut eben sein, um eine dichte Verbindung mit der Zylinderkurbelgehäuse-Dichtung sicherzustellen. Branchenstandards schreiben oft eine Ebenheitstoleranz innerhalb von 0,1 mm über eine Länge von 250 mm vor. Jede Abweichung hier kann zu schwerwiegenden Ölleckagen im fertigen Fahrzeug führen.
Im Gegensatz zu einfachen gestanzten Teilen sind Ölwanne Baugruppen. Diese Phase umfasst die Integration interner und externer Komponenten:
- Wandblech-Schweißen: Innere Wandbleche werden punktgeschweißt in der Wanne befestigt, um Ölverwirbelungen während Beschleunigung oder Bremsen zu verhindern, die die Ölabsaugung beeinträchtigen könnten.
- Ölablassschrauben-Halterungen: Eine verstärkte Mutter oder Aufnahme wird widerstandsgeschweißt an der Unterseite angebracht und ist so konstruiert, dass sie Drehmomentkräften von über 80 N·m bei routinemäßiger Wartung standhält.
- Oberflächenbehandlung: Die fertigen Stahlwannen durchlaufen typischerweise eine E-Coat-Beschichtung (elektrophoretische Abscheidung) oder eine Pulverbeschichtung. Dies gewährleistet einen robusten Korrosionsschutz, der für das Bestehen branchenüblicher Salzsprühnebeltests von über 480 Stunden unerlässlich ist.
Phase 4: Qualitätssicherung und Prüfung
Vor dem Versand muss jeder Ölwannenbehälter strenge Prüfprotokolle bestehen, um seine Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Die Automobilstandards verlangen null Fehler, da ein Ausfall vor Ort einen Motor beschädigen kann.
| Testmethode | Zweck | Standardannahmekriterien |
|---|---|---|
| Lecksuche | Dichtigkeit prüfen | Keine Blasen bei 1,5 Bar Luftdruck (30 Sekunden untergetaucht) |
| Ebenheitsprüfung | Dichtflansch sicherstellen | < 0,1 mm Abweichung auf der Flanschoberfläche |
| Salzsprüh-Test | Korrosionsbeständig | > 480 Stunden ohne rostrote Verfärbung |
| Drehmomentprüfung | Haltbarkeit des Ablassstopfens | Widerstandsfähig gegen über 80 N·m Drehmoment ohne Verformung |
Fortgeschrittene Einrichtungen nutzen außerdem Koordinatenmessgeräte (KMG) und „Go/No-Go“-Messmittel, um komplexe geometrische Profile zu prüfen. Diese Inspektionen stellen sicher, dass die Ölwanne bei der Montage auf der Fertigungslinie genügend Abstand zu Subrahmen, Auspuffrohren und Fahrwerkskomponenten hat.

Integrierte FAQ
1. Welche 7 Schritte umfasst das Stanzverfahren?
Der standardisierte 7-Schritt-Stanzprozess umfasst: (1) Konstruktion und Simulation, (2) Werkzeug- und Formenherstellung, (3) Materialauswahl, (4) Zuschnitt (Ausschneiden der Grundform), (5) Umformen (Tiefziehen), (6) Sekundäre Bearbeitungen (Schneiden, Stanzen, Schweißen) und (7) Oberflächenbearbeitung und Inspektion.
2. Wie sieht der Prozess des Heißstanzens von Metall aus?
Das Heißstanzen beinhaltet das Erwärmen einer Stahlplatte (häufig Borstahl) auf hohe Temperaturen (ca. 900 °C), bevor sie in einer gekühlten Form gestanzt wird. Dadurch wird das Bauteil während der Formgebung schnell abgeschreckt, wodurch ein äußerst hartschöpfender und hochfester Bauteil entsteht. Während dies üblich für sicherheitskritische Karosseriesäulen ist, werden Standard-Ölwannen typischerweise kaltgestanzt.
3. Benötigen Sie einen speziellen Hammer für das Metallstanzen?
Bei der Herstellung von industriellen Ölwannen werden keine Hämmer verwendet; stattdessen verrichten hydraulische oder mechanische Pressen die Arbeit. Bei manueller Metallumformung oder beim Prototypenbau kommt jedoch ein Hammer aus Messing oder Kunststoff zum Einsatz, um Metall zu glätten oder anzupassen, ohne die Oberfläche zu beschädigen, während ein gehärteter Stahlhammer gegebenenfalls zusammen mit Schlagstempeln verwendet wird.
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