Auton moottoriluukun pursotusprosessin kulku: Tekninen valmistuksen opas

TL;DR

The auton kojelaudan stanssausprosessin työnkulku on tarkka valmistussarja, jossa litteät levytyöhön soveltuvat metallilevyt — tyypillisesti alumiini tai teräs — muunnetaan valmiiksi "kehoksi ilman maalausta" (BIW) -sulkuosikokoonpanoiksi. Työnkulku käyttää kahta rinnakkaista puristuslinjaa muodostamaan erikseen Moottoriluukun sisälevy (rakenteellinen runko) Kojelaudan ulompi levy (Class A -esteettinen pinta) Leikkaus , Syväpiirtoon , Trimmaus , Avaus , ja Reunustus . Prosessi huipentuu Reunoitettu vaiheeseen, jossa ulompi levy taitetaan sisemmän levyn päälle käyttäen mastikkatiivisteen avulla yhtenäistä, jäykkiä kokoonpanoa. Tämä opas selvittää insinööritekniikat, muottilinjan järjestelyn ja laadunvalvontastrategiat, jotka ovat olennaisia nykyaikaisessa ajoneuvotuotannossa.

Auton kojelaudan anatomia: Sisempi vs. Ulompi levy

Ennen tuotantolinjan analysointia on kriittistä erottaa kaksi pääkomponenttia, jotka muodostavat auton kojon (moottorikaapin). Vaikka niiden kulkema painojärjestys on samankaltainen, niiden suunnittelutarpeet – ja siten muottisuunnittelut – poikkeavat merkittävästi.

Kojon ulkopaneeli (Ulkomuovi)

The Kojelaudan ulompi levy on ajoneuvon näkyvä pinta, joka vaatii virheettömän "Class A" -pintasuorituksen. Sen ensisijainen tehtävä on aerodynamiikan suoritus ja ulkonäön jatkuvuus vanteiden ja hilan kanssa. Koska tämä paneeli on näkyvissä asiakkaalle, pinnan virheet kuten halkeamat tai rypyt eivät ole hyväksyttäviä. Valmistajat usein käyttävät alumiiniseoksia (kuten 6000-sarjan) ulkopaneeliin painon vähentämiseksi samalla kun ylläpysyy denttivastus, vaikka tämä tuo haasteita kimpoamisen kanssa.

Kojon sisäpaneeli (Rakenne)

Piilossa ulkomuovin alla, Moottoriluukun sisälevy toimii rakenteellisena kantavana. Se sisältää monimutkaisia geometrioita, kuten jäykisteitä, painumuotoja ja leikkauksia, jotka on suunniteltu hallitsemaan törmäyksen energiaa (taittuvat vyöhykkeet) sekä vähentämään melua, tärinää ja epämukavuutta (NVH). Sisälevyssä sijaitsevat myös saranoiden, lukkojen ja kojelaudan tukivangin kiinnityskohdat. Toisin kuin sileä ulkolevy, sisälevy priorisoi geometrista jäykkyyttä pintakäsittelyn sijaan, ja siinä käytetään usein korkean lujuuden terästä (HSS) tai erikoislajitteisia alumiinilaatuja.

Vaihe 1: Puristuslinjan toiminnot (muovausjärjestys)

Ydin auton kojelaudan stanssausprosessin työnkulku tapahtuu "kuvalinjalla", yleensä sarjapressilinjalla (useita yksittäisiä presseja) tai siirtopressillä (yksi suuri pressi sisäisillä siirtoraudoilla). Järjestö koostuu yleensä viidestä kuuteen toimenpiteestä, joilla litteä levy muovataan muodostuneeksi paneeliksi.

1. Levyn leikkaus (Blanking)

Prosessi alkaa kelalla raakalevyä. Kela syötetään leikkauspuristimeen, joka leikkaa materiaalin tiettyihin kaksiulotteisiin muotoihin (levyt), jotka on optimoitu minimoimaan hukkapalo. Nämä levyt pestään ja voidellaan kitkavirheiden estämiseksi seuraavissa muovausvaiheissa.

2. Syvävetokohde (muovaus)

Tämä on tärkein vaihe. Tasainen levy kiinnitetään pitimellä, ja työntöpainin pakottaa metallin muottikuvaan luodakseen kojelaudan kolmiulotteisen muodon. Materiaalivirran säätö on tässä erittäin tärkeää; riittämätön paine aiheuttaa rypleitä, kun taas liiallinen paine aiheuttaa halkeamia. Syvävetomuotit määrittävät paneelin perusgeometrian ja jäykkyyden.

3. Reunien leikkaus ja rei'ittäminen

Kun muoto on muovattu, paneeli siirtyy reunojen viilläysasemalle. Tässä leikataan pois hukkapaloja pitimen alueelta saavuttaakseen lopullisen kehän profiilin. Samanaikaisesti tai seuraavassa asemassa porausmuotit tekevät tarvittavat reiät – ilmastointia sisäpaneeliin tai tunnusten kiinnityspisteitä ulkopaneeliin.

4. Suomalainen Sekoitus ja rajoittaminen

Lieriöinti sisältää reunan taivuttamista levyn alaspäin (sisäosalle) tai ylöspäin (ulkolevylle) valmistamaan liitospinnat. Ulkolevylle nämä lieriöt taivutetaan 90 asteeseen, jotta ne helpottavat tulevaa taittokäsittelyä. Rivuutus-operaatio suoritetaan usein linjan lopussa osan kalibrointiin, hahmottavien viivojen terävöimiseen ja kompensoimaan karkauma .

Tarkan tarkkuuden saavuttaminen näiden vaiheiden aikana edellyttää vahvaa koneistoa. Valmistajat usein luottavat erikoistuneisiin kumppareihin työkalujen ja komponenttien valmistuksessa; esimerkiksi yritykset kuten Shaoyi Metal Technology hyödyntävät painekykyjä jopa 600 tonniin saadakseen yhteyden nopeasta prototekniikasta suuren tuotantotilavuuden valmistukseen, varmistaen että osat täyttävät tiukat mitoituustoleranssit.

Vaihe 2: Avioliitto-prosessi (Taittokäsittely ja kokoaminen)

Kojon valmistuksen määrittelevä vaihe on sisä- ja ulkolevyn "avioliitto". Koska hitsaus pilkkaistaisi ulko-oven luokan A-pintaa, teollisuus käyttää mekaanista liitosmenetelmää nimeltä reunoitettu .

Mastiikkitiivisteen soveltaminen

Ennen liittymistä robotti levittää rakenteellista liimaa (massaa) ulomman paneelin sisäpinnan kehälle. Keskelle lisätään lisää vastavärinäliimaa, jolla sisempien paneelien jäykisteet kiinnitetään ulompaan kuoreen estämään värinämelut korkeilla nopeuksilla.

Taivutussarja

Sisempi paneeli asetetaan ulomman paneelin sisään. Ulomman paneelin 90 asteen lieat taivutetaan sitten kahdessa vaiheessa sisemmän paneelin reunojen yli:

• Esitaivutus: Liema taivutetaan 90 asteesta noin 45 asteeseen.
• Lopullinen taivutus: Liema painetaan litteäksi (köysitai tai litteä taivutus) sisempää paneelia vasten lukiten molemmat rakenteet yhteen.

Muottitaivutus vs. rullataivutus

Tällä toimenpiteellä on kaksi perusmenetelmää. Perinteinen muottitaivutus käyttää erityistä muottia taittaakseen koko liepeen yhdellä iskulla. Se on erittäin nopea ja tarkka, mikä tekee siitä ideaalin suurten sarjojen tuotantoon. Kuitenkin työkalut ovat kalliita. Sen sijaan Robottirullatumppaus käyttää robottikäsivartta rullatyökalulla taittaakseen reunan vaiheittain. Tämä menetelmä on joustavampi ja kustannustehokkaampi pienemmille volyymeille tai monimutkaisille ääriviivoille, mutta sillä on pidempi sykliaika.

Laadunvalvonta ja vianehkäisystrategia

Lopullisen kokoonpanon varmistaminen autoteollisuuden standardeihin täyttäväksi edellyttää tiukkaa laadunvalvontaa. Vianehkäisy alkaa simulointiohjelmistolla muottisuunnitteluvaiheessa ennustamaan materiaalin käyttäytymistä.

Yleiset pintaviat

• Kimmoisuus: Metallin (erityisesti alumiinin) taipumus palata alkuperäiseen muotoonsa muovaamisen jälkeen. Insinöörit kompensoivat tätä ylitaittamalla metallia muotissa.
• Omenan kuori: Karkea, teksturoitunut pinta, joka johtuu liiallisesta raeruiskosta ja joka pilaa maalipinnan.
• Luistaviivat: Naarmut, jotka aiheutuvat levyraudoista, jotka hankaavat muotin kaarevuutta vasten vetovaiheessa.

Tarkastus tapahtuu yleensä Sininen valoskannaus tuottamaan digitaalisen lämpökartan osan poikkeamisista CAD-mallista, sekä perinteisten "tarkastusjäädytteistä", joissa operaattorit tarkistavat rako- ja tasotoleranssit manuaalisesti. Näiden standardien ylläpito on elintärkeää, koska kori on ajoneuvan merkittävä visuaalinen keskipiste.

Teknologia täydelliseen sulkemiseen

The auton kojelaudan stanssausprosessin työnkulku on raskaan teollisen voiman ja mikrometasoisuksen tarkkuuden synergiaa. Alkaen kelan alussa olevasta leikkaamisesta aina hienon robottisovituksen loppuun, joka yhdistää sisä- ja ulkopaneelit, jokaisen vaiheen on oltava synkronoitu takaamaan rakenteellinen turvallisuus ja esteettinen täydellisyys. Kun teollisuus siirtyy kevyempiin materiaaleihin kuten alumiiniin ja komposiitteihin polttoaineenkulutuksen parantamiseksi, näiden stamping- ja kokoamistekniikoiden monimutkaisuus jatkaa kehittymistään, vaatien entistä korkeampia standardeja valmistusinsinööreiltä ja työkalusuunnitteluilta.

Usein kysytyt kysymykset

1. Mitkä ovat auton korkien stamping-prosessin päävaiheet?

Prosessiin liittyy tyypillisesti viisi tai kuusi keskeistä vaihetta per paneeli: Leikkaus (muodon leikkaaminen), Syvävetominen (kolmiulotteisen profiilin muotoilu), Reunansuoritus (ylimääräisen metallin poistaminen), Poraus (reikien tekeminen), Kääntö (reunojen taivutus) ja lopuksi Kääntöuliste (sisemmän ja ulomman paneelin yhdistäminen).

2. Miksi auton konesuojuksissa käytetään kääntöuliste- (hemming-) menetelmää hitsaamisen sijaan?

Kääntöulistemontausta käytetään, koska pistehitsaus aiheuttaisi näkyviä palovaurioita, kuoppia tai vääristymiä luukun ulkoiselle "Class A" -pinnalle. Kääntöuliste mekaanisesti taittaa ulomman paneelin sisemmän paneelin päälle, mikä luo vahvan liitoksen eikä tahraa näkyvää esteettistä pintaa.

4. Mikä on ero konesuojan sisemmän ja ulomman paneelin välillä?

The Kojelaudan ulompi levy on suunniteltu esteettisyyttä varten (sileät kaaret, aerodynaaminen muoto) ja sen on oltava vapaa pintavikoista. Moottoriluukun sisälevy on suunniteltu rakenteellista lujuutta, iskunvaimennusta (rommimvyöhykkeet) ja komponenttien kiinnitystä varten, ja siinä on monimutkaisia jäykisteitä ja leikkauksia sileän pinnan sijaan.

5. Mitä materiaaleja käytetään yleisimmin autojen konesuojien valssaukseen?

Modernit autonkansit on yleensä valettu liejuteräksestä, korkean lujuuden teräksestä (HSS) tai alumiiniseoksista. Alumiinia käytetään yhä suositummassa määrin kansiin, koska se vähentää painoa merkittävästi teräksen kanssa verrattuna, mikä parantaa polttoaineen kulutusta ja ajomukavuutta, vaikka sitä on vaikeampi valaa korkeamman kimpoamisen vuoksi.

5. Mikä on kimpoaminen levyjen vaivannossa?

Kimpoaminen on metallin kimmoisa palautuminen muovauksen jälkeen, kun muovauskuorma on poistettu. Metalli pyrkii palaamaan alkuperäiseen litteään muotoonsa, mikä voi aiheuttaa lopullisen osan poikkeavan tarkoitetuista mitoista. Muottisuunnittelijat käyttävät simulointia ja "ylikuparointi"-tekniikoita tämän ilmiön kompensoimiseksi.