TL;DR

Autoteollisuuden muovaussykliajat määräytyvät ensisijaisesti muovausmenetelmän perusteella: Kylmästä märkistämistä on alan standardi suurten tuotantomäärien nopeudelle, ja se saavuttaa tyypillisesti 20–60 iskua minuutissa (SPM) , mikä vastaa noin 1–3 sekuntia per osa. Sen sijaan Kuumuomuvi (Pressin kovetus) on merkittävästi hitaampaa, koska muotissa tapahtuva palautus vie aikaa, keskimäärin 10–30 sekuntia sykliä kohden , mutta tarjoaa korkeamman vetolujuuden turvallisuuskomponenteille.

Valmistajille tehokkuuden vertailukohtana käytetään usein johtavia yrityksiä, kuten Toyotaa, jossa yksittäiset muovausvaiheet saadaan tehtyä jopa 3 sekuntia . Vaikka kylmämuokkaus tarjoaa nopean käsittelyn kevytlevyille ja rakennetosille, kuumamuokkaus säilyy olennaisena menetelmänä kriittisille pylväille ja vahvistuksille ajan hankkimisesta huolimatta. Näiden syklujen optimointi edellyttää edistynyttä servojäkäyttöistä puristinteknologiaa ja automatisoituja siirtöjärjestelmiä arvotonta käsittelyaikaa minimoimalla.

Kylmämuokkauksen sykliajat: suurten sarjojen standardi

Kylmämuokkaus säilyy autoteollisuuden massatuotannon perustana, koska sitä arvostetaan kyvystä valmistaa osia huoneenlämmössä erityisen nopeasti. Tässä prosessissa teräs- tai alumiinikelat syötetään mekaanisiin tai servo-ohjattuihin puristimiin, joissa ne leikataan, muotoillaan ja rei'itetään nopeassa järjestyksessä. Koska lämpötilarajoitetta ei ole (ei tarvitse odottaa materiaalin lämpenemistä tai jäähtymistä), sykliaika rajoittuu ainoastaan puristimen mekaniikkaan ja materiaalin syöttönopeuteen.

Teollisuuden vertailukohtana kylmämuovauksen tehokkuudelle pidetään usein Toyotan tuotantolinjoja. Niiden standardissa nelivaiheisessa muovausprosessissa (vetäminen, leikkaus, taivutus ja poraus) kullekin vaiheelle kuluu noin 3 sekuntia suorittamiseen. Modernit korkean nopeuden tandemlinjat ja siirtopressit voivat viedä tätä vielä pidemmälle. Esimerkiksi Toyota Motor Manufacturing Francen pressikuuri ajaa linjojaan noin 25 iskua minuutissa (SPM) yhden osan kohdalla, mikä vastaa vain 2,4 sekunnin syklausaikaa per isku. Kun käytetään kahta osaa per isku, tuotos kaksinkertaistuu tehokkaasti, mikä osoittaa kylmämuovauksen valtavan läpimeno-ominaisuuden.

Etuviemädie vs. Siirtodie -nopeudet

Kylmämuovauksessa työkaluratkaisu vaikuttaa merkittävästi syklausaikaan:

• Jatkokutistus: Tämä on nopein menetelmä, ihanteellinen pienille monimutkaisille osille, kuten kiinnikkeille ja ruuveille. Metallinauha syötetään jatkuvasti yhden monivaiheisen die:n läpi. Nopeudet voivat helposti ylittää 60–80 SPM koska osa pysyy kiinnittyneenä kanturauhaan, mikä mahdollistaa nopean ja tarkan liikuttamisen ilman monimutkaisia siirtokäsivarsia.
• Siirtoyvästämplaus: Käytetään suuremmille paneleille ja rakenteellisille komponenteille, jotka on irrotettava rauhasta muovattaviksi. Mekaaniset siirtosormet liikuttavat osaa asemien välillä. Vaikka hitaampi kuin jatkuvapuristus, nykyaikaiset servohyvinnokelet ovat parantaneet nopeuksia 15–30 SPM alueelle, tasapainottaen koon kykyjä tuotantonopeuden kanssa.

Alla oleva taulukko esittelee tyypilliset suorituskykyindikaattorit kylmäpuristusteknologioille:

Kuumavalukset: korkean lujuuden kompromissi

Kuumavalu tai painonkovettaminen perustuu perustavanlaatuisesti erilaiseen aikatauluun. Tässä prosessissa boriteräksisiä levyjä kuumennetaan noin 900 °C:n (1 650 °F) lämpötilaan uunissa ennen siirtoa jäähdytettyyn muottiin. Tämän syklin määrittelevä ominaisuus ei ole muovausnopeus, vaan keskeytysaika jäähdytysaika, joka tarvitaan karkaistumiseen. Osan on pidettävä suljetussa muotissa paineen alaisena, kunnes se jäähtyy nopeasti muodostaakseen mikrorakenteen martensiitiksi, jolloin saavutetaan vetolujuudet jopa 1 500 MPa.

Tämä sammutusvaihe luo merkittävän pullonkaulan. Tyypillinen kuumeneristysjakso kulkee 10 ja 30 sekuntia , mikä on 5-10 kertaa hitaampaa kuin kylmätamppaus. Standardin kuumenpuhdistusjakson jakautuminen näyttää tyypillisesti tältä:

1. Siirto (uuni painamaan): < 3 sekuntia (kriittinen ennenaikaisen jäähtymisen estämiseksi)
2. Muotoilu: 1 2 sekuntia
3. Kylmä (Dwell): 515 sekuntia (Ensisijainen aika-hinta)
4. Osatulos ja poistaminen: 2–4 sekuntia

Tämän hitauden lieventämiseksi valmistajat käyttävät usein monikehäisiä leimauksia (purskaavat 2, 4 tai jopa 8 osaa kerralla) tehokkaan osan lisäämiseksi minuutissa, vaikka sykliaika lyönnillä pysyisi pitkäksi. Viimeaikaiset edistysaskeleet jäähdytyskanavan suunnittelussa ja työkaluteollisuudessa, joissa on korkea lämpöjohtavuus, ovat hitaasti työntäneet näitä aikoja alas, ja jotkut kehittyneet linjat väittävät sykleistä lähestyvän 810 sekuntia, vaikka tämä ei ole vielä laaja

Tuotannon nopeuteen vaikuttavat kriittiset tekijät

Kuuman ja kylmän muotoilun perusfysiikan lisäksi useita teknologisia tekijöitä ovat keskeisessä asemassa tuotannon kellojen lyhentämisessä. Mekanisesta servopuristusteknologia - Se on ollut pelinmuuttaja. Toisin kuin mekaaninen lentävä pyörä, joka kulkee vakionopeudella, servopainekoneessa on ohjelmoitavissa oleva liukuliike. Insinöörit voivat ohjelmoida painokoneen hidastumaan vain kriittisessä muodostushetkessä ja kiihtyvän nopeasti iskun työttömän osan aikana (lähestymisen ja paluun aikana). Tämä optimointi voi lyhentää syklin kestoa 30-60 prosenttia perinteisiin mekaanisiin puristuksiin verrattuna.

Automaatio ja siirtymätehokkuus ovat yhtä kriittisiä. Suuren sekoituksen tuotantoympäristöissä "syklin aika" ei ole vain iskun nopeus, vaan myös käytettävyys. Nykyaikaiset leimauslinjat, kuten Toyota Yarisin leimauslinjat, käyttävät automaattisia kuormitusmuutosjärjestelmiä ja servoohjattuja tarttujia, jotka voivat siirtää tuotannon osasta toiseen 180 sekuntia - Mitä? Tämä kuormituksen vaihtamisen yksiminuuteinen (SMED) ominaisuus varmistaa, että painokone käyttää enemmän aikaa osien valmistukseen ja vähemmän aikaa tyhjänä.

Optimoitujen syklin aikajen saavuttaminen edellyttää kuitenkin kumppania, joka ymmärtää koko valmistusluokan. Shaoyi Metal Technology se on erikoistunut nopean prototyypin ja massatuotannon välisen kuilun poistamiseen. Käyttämällä jopa 600 tonnia suuria painokoneita ja IATF 16949-sertifioitua tarkkuutta ne auttavat autoteollisuuden asiakkaita vahvistamaan malleja nopeasti prototyypeillä ennen kuin ne laajennetaan suurten volyymien valmistukseen. Tämä integroitu lähestymistapa mahdollistaa insinöörien tunnistamisen syklin aikana olevista pullonkauloista jo suunnittelun vaiheessa, mikä varmistaa, että komponentit, kuten ohjausvarusteet ja alakehys, optimoidaan nopeuden ja laadun kannalta ennen täysimittaisen tuotannon alkamista.

Kiertotunne vs. johtusaika vs. takti-aika

Autovalmistuksen yhteydessä "aika" voi merkitä eri asianosaisille eri asioita. Näiden termien välinen sekaannus johtaa usein suunnittelutoimien ja hankintijoukkojen välisiin odotuksiin. On tärkeää erottaa Kiertoaika - Muista ajallisista mittauksista.

• Ajanjakso (koneen nopeus): Tämä on aika, joka kuluu yhden operaation suorittamiseen yhdellä yksiköllä. Jos painokone toimii leimauksessa 20 SPM:n nopeudella, syklin kesto on 3 sekuntia. Tämä mittaus on laitoksen johtajien ja prosessiinsinöörien ensisijainen huolenaihe, joka keskittyy välittömiin linjan tehokkuuteen.
• Toimitusaika (asiakas odottaa): Tämä tarkoittaa tilauksen tekemisestä toimitukseen kuluvaa kokonaista aikaa. Uuden leimaushankkeen johtamisaika sisältää työkalujen suunnittelun, kuoren valmistuksen ja testauksen, joka kattaa yleensä 8–14 viikkoa - Progressiivisten kuolemien osalta. Myös olemassa olevien osien valmistusajan mukaan raaka-aineiden suunnittelu ja logistiikka mitataan päivinä tai viikkoina eikä sekunneina.
• Takt-aika (kysynnän pulssi): Takt-aika lasketaan jakamalla käytettävissä oleva tuotantovaika asiakkaan kysynnän mukaan. Jos asiakas tarvitsee 1000 osaa päivässä ja laitos toimii 1000 minuuttia, takt-aika on 1 minuutti. Kiertotunnin on aina oltava nopeampi kuin takt-aika, jotta puutetta ei syntyisi.
• Ajoneuvon läpimitta-aika: Tämä on kokonaisaika koko auton kokoamiseen. Vaikka oven levyjen leimaaminen vie vain sekunteja, Toyota Yarisin kaltaisen auton kokonaistuotannon aika on noin 15 tuntia , ja maalaus on usein puolet siitä.

Johtopäätös

Automaattisen tulostuksen tuotannon jakson ajan ymmärtäminen edellyttää ajanlaskun ulkopuolelle katsomista ja prosessin vaatimusten analysointia. Vaikka kylmätamppaus tarjoaa suurikokoisille ulkokerroslevyille tarvittavan 2060 SPM:n levyttymisnopeuden, kuumatamppaus hyväksyy hitaamman 1030 sekunnin syklin, jotta voidaan tuottaa turvakäytävien tarvitsema hengenpelastusvoima. Valituksessa on harvoin kyse vain nopeudesta, vaan materiaalin ominaisuuksien, geometrian ja tilavuuden tasapainosta.

Autotekniikan insinöörien optimointipolku on hyödyntää teknologioita, kuten servopresseja ja automaattisia siirtojärjestelmiä, jotta ei-lisäarvon aika vähennetään. Määrittäen selvästi jaksojen ja ajan erot sekä valitsemalla sovellukseen sopivan leimausmenetelmän valmistajat voivat saavuttaa synkronoidun tehokkuuden, joka määrittelee nykyaikaisen autojen tuotannon.

Usein kysytyt kysymykset

1. Säännöt Kuinka kauan koko leimausprosessi kestää?

Yksittäiset osat leimautetaan sekunneissa (yleensä 13 sekuntia askeleelta), mutta kokonainen auton korpus koostuu satoista leimautuvista osista. Nykyaikainen painatehdas tuottaa nämä osat eräissä. Tietyn kalvon käytön ajan puristulinjassa on hyvin lyhyt, usein alle 15 sekuntia täydellisen neljän vaiheen tandemlinjan valmistuksessa, mutta kaikkien ajoneuvon tarpeellisten osien leimaamisen logistinen koordinointi kestää yleensä useita vuoroja tai päivät varastoinnin rakentamisessa.

2. Suomalainen Mitkä ovat tyypilliset askeleet autojen leimauskierroksessa?

Automaattisen leimauslinjan vakio sisältää tyypillisesti neljä erillistä vaihetta: Piirustus (muodostetaan alkuperäinen 3D-muoto), Trimmaus (lisämetallin leikkaaminen), Kääntyminen/lähde (jotta voidaan luoda tarkkoja reunoja ja jäykkyyttä) ja Tulos/rajoitus (reikäytetään reikiä ja viimeistellään geometria). Tandemiviivalla nämä tapahtuvat erillisissä painamoissa; siirto- tai progressiivisen kuolin yhteydessä ne tapahtuvat peräkkäin yhden painamisjärjestelmän sisällä.

3. Hän ei ole kuollut. Miksi kuumat tulostukset ovat hitaampia kuin kylmät tulostukset?

Kuumaleimaus edellyttää, että metalli lämmitetään ~ 900 °C: een ja sitten jäähdytetään (tämmätään), kun se pidetään kuoren sisällä lukitsemalla martensitiittinen terässukunta. Tämä jäähdytysvaihe tai "pysymisaika" kestää tyypillisesti 515 sekuntia, jolloin painokone ei voi avata. Kylmästämmälöinti ei vaadi tätä lämpövarausaikaa, joten painokone voi kulkea jatkuvasti niin nopeasti kuin mekanismi sallii.