TL;DR

Az autóipari sajtolási ciklusidő elsősorban a kialakítási módtól függ: Hűvös bélyegzés az iparági szabvány a nagy sorozatgyártás sebességéhez, általában eléri a 20–60 ütést percenként (SPM) , azaz alkatrénként kb. 1–3 másodpercet. Ezzel szemben a Melegképlékenyalakítás (sajtóhőntés) lényegesen lassabb, mivel az alkatrészben történő edzési idő szükséges, átlagosan 10–30 másodperc ciklusonként , de kiváló húzószilárdságot biztosít a biztonsági alkatrészekhez.

A gyártók számára a hatékonyság mércéje gyakran olyan vezető vállalatokhoz, például a Toyotához képest mérhető, ahol egyes sajtolási lépések akár 1 másodpercen belül is befejeződnek 3 másodperc . Míg a hideg kivágás gyors átmenetet biztosít testpanelok és szerkezeti alkatrészek esetén, a meleg kivágás továbbra is elengedhetetlen a kritikus oszlopoknál és merevítésekhez, annak ellenére, hogy időbeli hátránnyal jár. Ezeknek a ciklusoknak az optimalizálásához fejlett szervó sajtoló technológia és automatizált átviteli rendszerek szükségesek, hogy minimalizálják az értéknövelő tevékenységgel nem járó kezelési időt.

Hideg kivágás ciklusidők: A nagy tömeggyártás standardja

A hideg kivágás továbbra is az autóipari tömeggyártás gerince, amelyet az alkatrészek szobahőmérsékleten történő rendkívül gyors előállításának képessége miatt tartanak nagyra. Ebben az eljárásban acél- vagy alumíniumtekercseket vezetnek mechanikus vagy szervó sajtókba, ahol egymás után vágják, formázzák és döfik ki őket. Mivel nincs hőtechnikai akadály (nincs várakozás anyagok felmelegedésére vagy lehűlésére), a ciklusidőt kizárólag a sajtó mechanikája és az anyag előtolási sebessége határozza meg.

Az ipari hidegen sajtálási hatékonyság mércéje gyakran a Toyota gyártósorairól származik. Sztenderd négy lépéses sajtálási folyamatuk (húzás, vágás, hajlítás és döntés) mindegyike körülbelül 3 másodperc befejeződik. A modern nagysebességű tandem sorok és átviteli sajtok ezt még tovább tudják fokozni. Például, a Toyota Motor Manufacturing France sajtműhelye sorainak üzemeltetése körülbelül 25 ütőper perc (SPM) egyedülálló alkatrészek esetén, ami 2,4 másodperces ütemidőt jelent ütésenként. Kettős alkatrészek futtatása esetén (két alkatrész ütésenként) az output hatékonyan megkétszereződik, ami a hidegalakítás hatalmas áteresztési képességét mutatja be.

Progresszív sabi vs. Átviteli sabi sebességek

A hidegen sajtáláson belül a szerszámstratégia jelentősen befolyásolja a ciklusidőt:

• Folyamatos sajtózás (Progresszív sablon): Ez a leggyorsabb módszer, ideális kisebb, összetett alkatrészekhez, mint például konzolok és rögzítőelemek. A fém szalag folyamatosan halad át egyetlen többállásos sabi alatt. Sebességek könnyedén meghaladhatják a 60–80 SPM mivel a rész a hordozó szalaghoz van rögzítve, így gyors, precíz mozgást tesz lehetővé bonyolult átviteli karok nélkül.
• Átadó formás sajtás: A nagyobb karosszérialapokhoz és szerkezeti alkatrészekhez használják, amelyek mentesek kell lenniük a formálandó szalagtól. A mechanikus átviteli ujjak mozgatják a részt az állomások között. Bár lassabbak, mint a progresszív tömítés, a modern szervo-vezérelt átvitelek javították a sebességet a 1530 SPM a méret és a gyártási sebesség közötti egyensúly.

Az alábbi táblázat a hideg tömítéses technológiák jellemző teljesítménymérőit vázolja:

A hőnyomtatás ciklusideje: a nagy szilárdságú cserék

A forró nyomtatás vagy a sajtos keményítés alapvetően más idővonalon működik. Ez a folyamat magában foglalja a bor acél üres részek körülbelül 900 °C-ra melegítését egy kemencében, mielőtt átadják őket egy hűtött formába. A ciklus meghatározó jellemzője nem a formálási sebesség, hanem a tartózkodási idő a sötétítéshez szükséges. A részt a zárt formában nyomás alatt kell tartani, miközben gyorsan lehűlik, hogy a mikroszerkezetet martensitrá alakítsa, elérve a 1500 MPa-ig terjedő húzóerősséget.

Ez a lecsillapító fázis jelentős szűk keresztmetszetet teremt. A tipikus forrónyomtatási ciklus a következők között zajlik: 10 és 30 másodperc , ami 5-10-szer lassabb, mint a hidegnyomtatás. A standard forrónyomtatási ciklus bontása általában így néz ki:

1. Átvitel (kesztyű a nyomtatóhoz): < 3 másodperc (kritikus a korai hűtés megakadályozásához)
2. Alakítás: 12 másodperc
3. Elolvasztás (megmaradás): 515 másodperc (Az elsődleges időköltség)
4. Részkivetés és eltávolítás: 24 másodperc

A lassulás csökkentése érdekében a gyártók gyakran több üreges formátumú formátumokat alkalmaznak (2, 4 vagy akár 8 darab egyszerre történő nyomtatása) a hatékonyság növelése érdekében, még akkor is, ha a ciklus idő egy ütés alatt hosszú marad. A hűtőcsatorna-tervezés és a magas hővezetőségű szerszámcsalak legutóbbi fejlődései lassan csökkentik ezeket az időket, néhány fejlett vonal szerint a ciklusok közelítik a 810 másodpercet, bár ez még nem a széles körben elterjedt szabvány.

A gyártási sebességet befolyásoló kritikus tényezők

A forró és a hideg formálás alapvető fizikájának túlmenően számos technológiai tényező játszik kulcsfontosságú szerepet a gyártási óra másodpercekének csökkentésében. A mechanikusról a szervóprés technológia a játékot megváltoztatja. A mechanikus lendkerékkel ellentétben, amely állandó sebességgel halad, a szervo nyomógép programozható csúszómozgással rendelkezik. A mérnökök úgy programozhatják a nyomógépet, hogy csak a kritikus alakítási pillanatban lassuljon, és a ütés nem működő részében (közelítés és visszatérés) gyorsan gyorsuljon. Ez az optimalizálás a hagyományos mechanikus nyomógépekkel összehasonlítva 3060% -kal csökkentheti a ciklusidőt.

Automatizáció és átállás hatékonysága ugyanolyan kritikusak. A nagy összetételű gyártási környezetekben a "ciklusidő" nem csak a sebességről szól, hanem a rendelkezésre állásról is. A modern fémcsapolási vonalak, mint például a Toyota Yaris-ben használt, automatizált cserecsere rendszereket és szervo-vezérelt fogóeszközöket használnak, amelyek a gyártást egy részből a másikba válthatják, kevesebb mint egy óra alatt. 180 másodperc. - Nem. Ez az egyperces öltőanyag-csere (SMED) lehetővé teszi, hogy a nyomtató több időt töltsön alkatrészek gyártásával, és kevesebb időt töltsön tétlen üléssel.

A optimalizált ciklusidő eléréséhez azonban olyan partnerre van szükség, aki megérti a gyártási spektrumot. Shaoyi Metal Technology a gyors prototípusgyártás és a tömeggyártás közötti szakadék áthidalására specializálódott. A 600 tonnáig terjedő nyomtatási képességek és az IATF 16949-es tanúsítvány szerinti pontosság kihasználásával segítik az autóipari ügyfeleket a prototípusokkal történő gyors tervezés megerősítésében, mielőtt nagyszabású gyártásra léptek volna. Ez az integrált megközelítés lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy a tervezési szakaszban már a ciklusidő-szűk keresztmetszeteket azonosítsák, biztosítva, hogy a vezérlőkarok és a alkeretekhez hasonló alkatrészek a teljes léptékű gyártás megkezdése előtt a sebesség és a minőség szempont

Ciklusidő vs. leadidő vs. takti idő

Az autógyártás összefüggésében az "idő" különböző érdekelt felek számára különböző dolgokat jelenthet. A kifejezések közötti zavar gyakran a mérnöki és beszerzési csapatok közötti elkülönült elvárásokhoz vezet. Fontos megkülönböztetni a A ciklus időtartama más időbeli mérésekből.

• A ciklus időtartama (A gép üteme): Ez az idő, ami egy egységnél egy művelet elvégzéséhez szükséges. A nyomtatás során, ha egy sajtó 20 SPM-nel működik, a ciklus idő 3 másodperc. Ez a mérőszám az üzemvezetők és a folyamatmérnökök elsődleges gondja, akik a közvetlen vonalhatékonyságra összpontosítanak.
• Előzetes idő (A vevő vár): Ez a teljes időtartam a megrendelés elhelyezésétől a szállításig. Egy új nyomtatási projekthez a lead idő magában foglalja a szerszámtervezést, a formázás gyártását és a tesztelést, ami általában kiterjed a 8–14 hét progresszív halálesetek esetén. Még a meglévő alkatrészek esetében is a lead-time magában foglalja a nyersanyag-tervezést és a logisztikát, amelyeket napokban vagy hetekben mérnek, nem másodpercekben.
• Takt idő (Kereslet pulzus): A taktikaidő a rendelkezésre álló termelési idő és a fogyasztói kereslet osztásával számít. Ha egy ügyfélnek napi 1000 alkatrészre van szüksége, és az üzem 1000 percig működik, a takt idő 1 perc. A ciklusidőnek mindig gyorsabbnak kell lennie, mint a takt idő, hogy elkerüljék a hiányt.
• A jármű átviteli ideje: Ez az összes idő egy teljes autó összeszerelésére. A szövegkörnyezetre nézve, míg egy ajtócsomag beállítása csak másodperceket vesz igénybe, egy Toyota Yarishoz hasonló jármű teljes gyártási ideje kb. 15 óra , a festészet gyakran a felét teszi ki.

Összegzés

Az autóipari nyomtatás gyártási ciklusának időtartamának megértéséhez a temporizátoron túl kell nézni, és elemezni kell a folyamat követelményeit. Míg a hidegnyomtatás 2060 SPM-es buborékos sebességgel rendelkezik, ami nagy térfogatú külső panelekre szükséges, a forrónyomtatás lassabb 1030 másodperces ciklust fogad el a biztonsági ketrecekre szükséges életmentő erő elérése érdekében. A választás ritkán a sebességről szól, hanem az anyag tulajdonságainak, geometria és térfogat egyensúlyáról.

Az autóipari mérnökök számára az optimalizáció útja az olyan technológiák kihasználásában rejlik, mint a szervópresszek és az automatizált átviteli rendszerek, hogy minimalizálják a nem hozzáadott értékű időt. A ciklusidő és a lead idő közötti különbség egyértelmű meghatározásával, valamint a megfelelő nyomtatási módszer kiválasztásával a gyártók elérhetik a modern autógyártás definícióját meghatározó szinkronizált hatékonyságot.

Gyakran Ismételt Kérdések

1. A Mennyi időbe telik egy autó karosszériájának a nyomtatása?

Míg az egyes alkatrészek másodpercek alatt készülnek el (általában 1–3 másodperc lépésenként), egy teljes autókarosszéria több száz sajtolt alkatrészből áll. Egy modern sajtóüzem ezeket az alkatrészeket tételben gyártja. Egy adott fémlap tényleges ideje a sajtósoron belül nagyon rövid – gyakran kevesebb, mint 15 másodperc egy teljes, 4 lépésből álló soros vonal folyamata esetén –, de a járműhöz szükséges összes alkatrész előállításának logisztikai koordinációja általában több műszakot vagy napokat igénybe vevő készletfelhalmozást jelent.

2. Mik a tipikus lépések egy gépjármű-sajtolási ciklusban?

Egy szabványos gépjármipari sajtósort általában négy különálló lépés alkotja: Tervezés (a kezdeti 3D forma kialakítása) Vágás (a fölösleges fém levágása) A szűrőszög (pontos szélek és merevséget teremt), és Átfúrás/visszafogás (lyukakat fúrni és finomítani a végleges geometriát). A tandem vonalban ezek külön-külön nyomtatásban fordulnak elő; a transzfer vagy a progresszív formázás esetében ezek egy nyomtatási rendszerben következetesen fordulnak elő.

3. A szülői család. Miért olyan lassú a forró nyomtatás, mint a hideg nyomtatás?

A forrónyomtatás megköveteli, hogy a fémt ~ 900 °C-ra melegítsék, majd hűtsék (csillapítsák), miközben a formában tartják a martenszit acél szerkezetének lezárására. Ez a hűtési szakasz, vagy "megmaradási idő" általában 515 másodpercet tart, amely alatt a sajtó nem nyitható meg. A hidegnyomtatás nem igényel ilyen hővárakozási időt, így a sajtó folyamatosan olyan gyorsan mozog, ahogy a mechanizmus lehetővé teszi.