RESUMO

O roscado no molde para o estampado automotriz é un proceso avanzado de fabricación que integra operacións de roscado directamente no molde progresivo, eliminando a necesidade de procesos secundarios custosos. Ao sincronizar cabezas de roscado co golpe da prensa, os fabricantes poden acadar velocidades de produción superiores a 200 golpes por minuto (SPM) mantendo os estándares de calidade «sen defectos» requiridos polos OEM de automoción. Esta tecnoloxía reduce significativamente os custos de man de obra, o inventario en curso de fabricación (WIP) e os requisitos de espazo no chan de produción.

O argumento comercial: por que o estampado automotriz necesita roscado no molde

O afán incesante da industria do automóbil por mellorar a eficiencia converteu a eliminación de operacións secundarias nunha prioridade estratégica. Tradicionalmente, as pezas estampadas que requiren furos roscados enviábanse a unha estación secundaria para o roscado manual ou semiautomático. Esta "interrupción do proceso" introduce múltiples puntos de fallo: aumento dos custos de manipulación, posibilidade de confusión entre pezas e menor velocidade total de produción. A integración do roscado no troquel de estampación transforma este fluxo de traballo nunha operación continua dun só paso.

Vantaxes de custo e velocidade
O principal impulsor económico é a redución do custo por peza. Ao aproveitar o movemento existente da prensa, as unidades de roscado dentro do molde poden producir pezas acabadas a velocidades que compiten coa propia prensa de estampado —moitas veces ata 250 SPM para diámetros pequenos—. Isto é significativamente máis rápido ca as máquinas de roscado independentes. Ademais, o custo de capital dunha unidade de roscado reutilizable (que pode moverse entre moldes) é a miúdo inferior ao de adquirir unha máquina de roscado secundaria dedicada.

Cultura de cero defectos
Os fabricantes de automóbiles OEM requiren un control de calidade estrito. Os sistemas dentro do molde melloran inherente a calidade ao garantir que a posición do rosca sexa precisa en relación con outras características estampadas, mantendo frecuentemente tolerancias dentro de 0,001–0,002 polgadas. Os sensores integrados detectan inmediatamente a rotura ou alimentación incorrecta das machas, detendo a prensa antes de que se prodúzan miles de pezas defectuosas. Esta capacidade é esencial para fornecedores que cumpren cos estándares IATF 16949.

Para os fabricantes que se enfrontan a limitacións de capacidade ou que prefiren non xestionar a complexidade técnica da ferramenta interna, a terceirización a líderes establecidos é unha estratexia viable. Acelera a túa produción de automóbiles con Shaoyi Metal Technology , cuxas solucións de estampación completas achegan unha ponte entre a creación de prototipos rápidos e a fabricación en gran volume utilizando prensas de ata 600 toneladas.

Comparación de tecnoloxía básica: Servo vs Sistemas mecánicos

A selección do mecanismo de accionamento correcto é a decisión técnica máis crítica para os enxeñeiros. A elección entre unidades mecánicas e servo-driven depende do volume, complexidade da parte e orzamento.

Tapeo mecánico en matriz
As unidades mecánicas son os cabalos de traballo da industria. Son accionados directamente pola carrera da prensa, normalmente usando un mecanismo de parafuso de rack e pinión ou de chumbo. Esta sincronización asegura que a billa entre e saia do material no tempo perfecto co ciclo de prensa.
Ventaxas: Baixo custo inicial, durabilidade robusta, mantemento sinxelo e sen necesidade de fontes de enerxía externas.
Desvantaxes: A velocidade está ligada rígidamente á prensa; flexibilidade limitada para profundidades de rosca variables sen reequipar.

Tapeo en matriz servo-conducido
Os sistemas de servo utilizan motores independentes para impulsar os husos de toque. Isto disocia a acción de toque da velocidade da prensa, permitindo un control programable sobre velocidade, par e tempo de permanencia.
Ventaxas: control preciso para pezas complexas, capacidade de "reverso rápido" para aforrar tempo de ciclo e capacidade de tocar grandes diámetros sen retardar a prensa principal.
Desvantaxes: O investimento inicial é maior (2-4 veces o custo mecánico), require integración eléctrica e un mantemento máis complexo.

De acordo co IMS Buhrke-Olson , os sistemas mecánicos seguen sendo a opción ideal para producións sinxelas e de alto volume, mentres que os sistemas servo ofrecen a adaptabilidade necesaria para liñas que producen múltiples variacións de pezas.

Configuración técnica: De arriba abaixo, de abaixo arriba e seguindo a banda

A xeometría da peza estampada e o deseño do troquel progresivo ditan a configuración física da unidade de roscado. Os deseñadores de troqueis deben escoller unha configuración que acomode o movemento do material, en concreto o "levantamento da banda".

Furado Descendente

Esta é a configuración estándar para pezas planas con elevación mínima da banda. A unidade de furado móntase na zapata superior do punzón e descende co carro da prensa. É o método máis común e económico, capaz de alcanzar altas velocidades. Sen embargo, require que a banda permaneza relativamente estacionaria e plana durante a fase de furado no ciclo.

Furado Ascendente

Cando unha matriz progresiva require unha elevación considerable da banda (para salvar formas ou extrusións), o material móvese verticalmente entre as estacións. Nestes casos, unha unidade ascendente móntase na zapata inferior da matriz. A banda é premida cara abaixo sobre o furado, ou o furado sobe para atopar a banda. O Fabricante observacións segundo as cales o furado ascendente compensa efectivamente o movemento do material, utilizando o curso da prensa para posicionar a peza en troques de impulsar a rotación, o que resulta útil cando a elevación da banda excede os límites estándar.

Tecnoloxía de Seguimento da Banda

Para aplicacións nas que a corredura da prensa é curta ou o levantamento da banda é excesivo (máis de 2,5 polgadas), as unidades de seguimento da banda son a solución. Estas unidades «móvense» coa banda durante unha parte da corredura, estendendo efectivamente a xanela de roscado. Isto permite que o macho complete os seus ciclos de rosca incluso en prensas de alta velocidade e corredura curta nas que unha unidade estacionaria non disporía de tempo suficiente para entrar e saír do burato.

Excelencia Operativa: Lubricación, Protección e Mantemento

A implementación do roscado dentro do troquel require unha aproximación disciplinada ao mantemento e protección do troquel para previr danos catastróficos na ferramenta.

Lubricación e Refrixeración
O roscado xera calor e fricción significativas. As unidades modernas de roscado dentro do troquel teñen frecuentemente capacidade de «refrixeración a través da ferramenta», fornecendo aceite a alta presión directamente á aresta de corte. Isto non só lubrica a rosca senón que tamén evacúa as virutas que poderían encallar a ferramenta ou danar a superficie da peza.

Sensores de protección de troquel
Para funcionar "sen luces" ou con supervisión mínima, é obrigatorio dispor dunha detección robusta. Os sensores deben monitorizar:
1. Presenza da macha: Verificar que a macha segue intacta despois de cada ciclo.
2. Posición da chapa: Asegurar que o furado está perfectamente aliñado antes de que entre a macha.
3. Límites de torsión: Os sistemas servo poden detectar picos de torsión (que indican unha macha roma ou un furado de tamaño insuficiente) e deter a prensa instantaneamente.

Mantemento de cambio rápido
O tempo de inactividade arruína a rentabilidade. Os principais fabricantes como Sistemas Automatizados de Roscado utiliza ensamblaxes de parafuso de arrastre de tipo twist-lock, o que permite aos operarios cambiar un macho desgastado en segundos sen ter que retirar a unidade da prensa. Os planes habituais de mantemento deben centrarse na limpeza dos engranaxes de paso e na verificación da sincronización para evitar o deterioro das roscas.

Valor Estratéxico da Integración no Troquel

A transición ao roscado no troquel representa un marco de madurez para as operacións de estampado automobilístico. Supón un cambio para o fabricante, pasando de ser un simple fornecedor de blanques a entregar compoñentes acabados con valor engadido. Aínda que existe unha curva de aprendizaxe técnica —en particular en relación co tempo do ciclo e a xestión do levantamento da chapa—, o retorno do investimento derivado da eliminación da logística secundaria e da obtención dun fluxo sen defectos é indiscutible.

Para os xestores de planta, a decisión equilibra en última instancia o custo inicial de enxeñaría coa economización a longo prazo en man de obra e espazo no chan. Sexa que se elixa unha unidade mecánica robusta para producións de alto volume dedicadas ou un sistema servo versátil para unha gama de pezas, o roscado dentro do molde é un pilar da fabricación automobilística moderna e competitiva.

Preguntas frecuentes

1. Cal é a velocidade máxima para o roscado dentro do molde?

As velocidades de produción dependen moito do tamaño do macho, do material e da profundidade do rosca. Para furos de pequeno diámetro (por exemplo, M3 a M5) en metais non ferrosos, as velocidades poden superar as 200 SPM. Diámetros maiores ou materiais máis duros como o acero de alta resistencia funcionarán normalmente máis lentos, a miúdo entre 60 e 100 SPM, para controlar o calor e a vida útil da ferramenta.

2. Pódese adaptar o roscado dentro do molde a moldes existentes?

Sí, pero require espazo de troquel suficiente. As unidades de roscar son compactas, pero o troquel debe ter unha estación aberta ou espazo suficiente entre as estacións existentes para aloxar a unidade e o percorrido necesario do expulsor. É esencial consultar cun deseñador de troqueis para determinar se é factible unha adaptación ou se se require un novo troquel.

3. Como se evita que as ferraduras danen o troquel?

A xestión das ferraduras é fundamental. A maioría dos sistemas internos utilizan machos especializados (como machos de conformado por laminado) que forman roscas sen crear ferraduras. Se se usan machos de corte, empreganse sistemas de refrigerante a alta presión a través da ferramenta e sistemas de baleiro para extraer e evacuar inmediatamente as ferraduras, evitando que contaminen o troquel ou marquen as pezas.