Stamping Automotive Pillars: Advanced Technologies & Engineering Solutions (Predna tehnologija i inženjerska rješenja)

KRATKO

S druge konstrukcije u skladu s člankom 4. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, proizvođač mora osigurati da je proizvodnja vozila u skladu s člankom 4. stavkom 2. točkom (a) ovog članka. U tom se slučaju formiraju stubovi A, B i C od ultra-visokokrajnog čelika (UHSS) i naprednih aluminijumskih legura pomoću tehnika kao što su toplotno istampiranje i progresivno oblikovanje. Proizvođači moraju uravnotežiti suprotstavljene ciljeve: maksimiziranje zaštite od sudara, posebno za scenarije prevrtanja i bočnog udarca, uz istodobno minimiziranje težine za učinkovitost goriva i domet vozila. Napredna rješenja uključuju tehnologiju servo tiskanja i specijalizirana alata za prevazilaženje izazova poput springbacka i tvrđanja.

Anatomija automobila: A, B i C

Strukturna kičma svakog putničkog vozila temelji se na nizu vertikalnih podržavača poznatih kao stubovi, označeni abecedno od ispred do iza. Iako zajedno djeluju kako bi podržali krov i upravljali energijom udarca, svaki stub predstavlja jedinstvene izazove u stampiranju zbog svoje specifične geometrije i uloge sigurnosti.

The A-stup okviruje vjetrobransko staklo i čuva šarene prednjih vrata. Prema Grupa TTM , A-stojci su dizajnirani s složenih 3D krivulja i različite debljine zida za optimizaciju vidljivosti, a pružaju robusnu zaštitu od prevrtanja. Geometrijska složenost često zahtijeva višestruke operacije oblikovanja kako bi se stvorili flange za ugradnju vjetrobrana bez ugrožavanja strukturne krutosti stuba.

The B-stup to je možda najvažniji element za sigurnost putnika u bočnim udarima. Smješten između prednjih i stražnjih vrata, on povezuje pod vozila s krovom, djelujući kao primarni put za teret tijekom sudara. Za sprečavanje upada u putničku kabinu, B-stepenci moraju imati iznimno visoku snagu. Proizvođači često koriste pojačane cijevi ili čepove od čeličnog čelika visoke čvrstoće unutar stupnog sastava kako bi se povećala apsorpcija energije.

Stojci C i D podržavaju stražnji dio kabine i stražnji prozor. Iako podnosu manje opterećenja izravnim udarom od B-stolpa, oni su ključni za torzijsku krutost i sigurnost od udara na stražnjem kraju. U suvremenoj proizvodnji, te se komponente sve više integriraju u veće vanjske ploče na strani karoserije kako bi se smanjili koraci montaže i poboljšala estetika vozila.

Znanost o materijalima: Prelazak na UHSS i AHSS

Industrija automobila je uglavnom prešla s blagih čelika na ultra-visokokrajnostni čelik (UHSS) i napredni čelik visoke čvrstoće (AHSS) kako bi ispunila stroge propise o sudaru. U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EU) br. 528/2012 Komisija je odlučila o uvođenju mjera za smanjenje emisija goriva iz obnovljivih izvora.

Materijalni razred kao što je borov čelik sada je standard za sigurnosno kritične zone. Ti materijali mogu postići čvrstoću na vladanje veću od 1500 MPa nakon toplinske obrade. Međutim, rad s ovim tvrdim materijalima predstavlja značajne inženjerske prepreke. Za deformaciju materijala potrebne su mase veće od onih u tovornim legurama, a rizik od pukotina ili trganja tijekom procesa crpanja veći je u usporedbi s mekšim legurama.

Ova evolucija materijala također utječe na dizajn alata. U slučaju da se radi o proizvodnji proizvoda koji se upotrebljavaju u proizvodnji materijala, za njih se primjenjuje posebna oprema za proizvodnju materijala. Proizvođači također moraju uzeti u obzir "proljetni" učinak, kada metal pokušava vratiti svoj izvorni oblik nakon formiranja, konstruiranjem nad-izravnavanja nadokretaja izravno u površinu matice.

Primarna tehnologija žigosanja: toplotno ili hladno oblikovanje

Dvije dominantne metodologije definiraju proizvodnju automobilskih stubova: vruće žbunjene (tvrdnjavanje pritiska) i hladno oblikovanje (često koristeći progresivne matrice). Izbor između njih uvelike ovisi o složenosti dijela i potrebnim karakteristikama čvrstoće.

Sljedeći članak u slučaju da se radi o konstrukciji koja se sastoji od dva ili više dijelova, u skladu s člankom 5. stavkom 1. točka (b) ovog Priloga, primjenjivo je da se u skladu s člankom 5. stavkom 1. točka (b) ovog Priloga primjenjuje na sve dijelove. U ovom procesu, čelik se zagrijava na otprilike 900 °C dok ne postane oblikljiv (austenitizacija). Zatim se brzo prenosi na hlađenju, gdje se formira i istodobno gasi. Magna naglašava da ova tehnika omogućuje stvaranje složenih geometrija s ultra visokim svojstvima čvrstoće koje bi pukle ako se formiraju na hladnoći. Rezultat je dimenzijski stabilan dio s minimalnim povlačenjem.

Hladno oblikovanje i postupno umiranje ostaju standard za dijelove sa složenih karakteristika kao što je A-slogan. Progresivni obrtnik izvodi niz operacija - proboj, izrezanje, savijanje i obrezivanje - u jednom kontinuiranom prolasku dok se kotulja hrani kroz tiskaru. Ova metoda je vrlo učinkovita za proizvodnju velikih količina. Za proizvođače koji trebaju nadmašiti jaz između brzog izrade prototipa i masovne proizvodnje, partneri poput Shaoyi Metal Technology s druge strane, u skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2.

Inovacije poput tehnologije "TemperBox" opisane u GEDIA u slučaju da se ne primjenjuje, to se može učiniti u skladu s člankom 6. stavkom 3. To omogućuje inženjerima da stvore "mekle zone" unutar tvrđenih područja stuba B koji se mogu deformirati kako bi apsorbirali energiju dok ostatak stuba ostaje krut kako bi zaštitio putnike.

Primjeri i primjeri

Inženjerski izazovi i rješenja u proizvodnji stubova

Proizvodnja automobila je stalna borba protiv fizičkih ograničenja. Oprugavanje je najčešći problem u hladnom štampiranju UHSS-a. Budući da materijal zadržava značajnu elastičnu memoriju, nakon otvaranja štampača ima tendenciju da se malo ne savije. Napredni softver za simulaciju sada se koristi za predviđanje tog kretanja, što omogućuje proizvođačima alata da obrađuju površinu matice do "kompenzirane" forme koja daje pravu konačnu geometriju.

U skladu s člankom 6. stavkom 2. jednako su kritične. U slučaju da se alat ne koristi, potrebno je uzeti u obzir i to da se ne može koristiti. Osim toga, ostatci maziva mogu ometati procese zavarivanja nizvodno. Studija slučaja IRMCO pokazala da je prelazak na potpuno sintetičku tekućinu za obaranje bez ulja za galvanizirane čelične stubove smanjio potrošnju tekućine za 17% i ukinuo probleme s bijelom korozijom koji su uzrokovali nedostatke varenja.

Dimenzionalna preciznost ne može se pregovarati, jer stubovi moraju savršeno usklađivati vrata, prozore i krovne ploče. Ako se promjeni čak i za milimetar, može doći do buke vjetra, curenja vode ili lošeg zatvaranja. Kako bi se osigurala točnost, mnogi proizvođači koriste sustav za mjerenje laserskih vrijednosti ili kontrolne uređaje koji odmah nakon pečenja provjeravaju položaj svake otvora i flange.

Budući trendovi: lakše težine i integracija električnih vozila

Uspon električnih vozila preoblikuje dizajn stuba. Teški akumulator u električnim vozilima zahtijeva agresivno lagano opterećenje na drugim dijelovima šasije. To je pokretanje usvajanja S druge strane, za proizvodnju proizvoda iz poglavlja 94. točka (a) ovog članka, primjenjuje se sljedeći tarifni broj: , gdje su listovi različite debljine ili kvalitete laserskim zavarivanjem zajedno prije -Ostampati. To stavlja najdeblji, najjači metal samo tamo gdje je potreban (npr. gornji B-stoljak) i koristi tanji metal drugdje kako bi se uštedjela težina.

Radikalne promjene u dizajnu su također na obzoru. Neki koncepti, kao što su sistemi vrata bez stuba B, potpuno preobražavaju strukturu tijela kako bi poboljšali pristupačnost. Ti dizajni preusmjeravaju strukturno opterećenje koje tipično rješava stub B u ojačana vrata i ljuljačke ploče, zahtijevajući još naprednije mehanizme za pečatiranje i zaključavanje kako bi se održali sigurnosni standardi bočnog udara.

Točnost u središtu sigurnosti

Proizvodnja automobila predstavlja presjek napredne metalurgije i preciznog inženjeringa. Kako se razvijaju sigurnosni standardi i arhitektura vozila se mijenja prema elektrifikaciji, industrija pečatanja nastavlja inovirati pametnijim obradama, jačim materijalima i učinkovitijim procesima. Bilo da se radi o toplini stvrdnjevanja ili brzini progresivnog stvrdnjavanja, cilj ostaje nepromjenjiv: proizvodnja čvrste, lažne sigurnosne ćelije koja bez kompromisa štiti putnike.

Često postavljana pitanja

1. za U kojoj je mjeri to moguće?

Toplo ispuštanje (prsno tvrđenje) uključuje zagrijavanje čeličnog praznog na oko 900 °C prije oblikovanja i ugasivanja u matici. Ovaj se proces koristi za stvaranje ultra-visoko čvrstih komponenti poput B-sloga koji otporan na upad. Hladno drskanje oblikuje metal na sobnoj temperaturi, što je brže i energetski učinkovitije, ali je rad s proljevom u visokočvrstim materijalima izazovniji. Često se koristi za A-stepene i druge strukturne dijelove.

2. - Što? Zašto su B-stojci napravljeni od ultra-visokokvalitetnog čelika (UHSS)?

B-stojci su primarna obrana protiv bočnih sudara. Upotreba UHSS-a omogućuje stubu da izdrži ogromne sile i spriječi da se kabina vozila uruši prema unutra, štiteći putnike. U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EU) br. 765/2012 Europska komisija je odlučila o uvođenju mjera za utvrđivanje vrijednosti za proizvodnju gume u skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EU) br. 765/2012.

3. Slijedi sljedeće: Kako proizvođači obrađuju springback u pečatiranim stubovima?

Springback se događa kada se metal pokušava vratiti u svoj izvorni oblik. Proizvođači koriste napredni softver za simulaciju (AutoForm, Dynaform) za predviđanje ovog ponašanja i dizajniranje stampiranja s "previše savijanjem" ili kompenziranim površinama. To osigurava da se kada se dio vrati, on smjesti u ispravne konačne dimenzije.