Kivágás és kiszúrás autóipari sajtolásnál: folyamatmechanika és sablontervezés

TL;DR
A nagy pontosságú autógyártás világában e két nyíró folyamat közötti alapvető különbség a célban rejlik: vágás előállítja a végső alkatrészt (a kivágott darab a termék), míg a átörés belső geometriákat hoz létre, például lyukakat (a kivágott darab hulladék). Bár hasonló hidraulikus vagy mechanikus sajtoló gépeket használnak, szerszámtervezésük jelentősen különbözik a anyagáramlás kezelése érdekében. Az autóipari progresszív sablonokban ezek a műveletek általában együtt működnek: először a belső geometriák döntése, majd a végső alváz- vagy karosszériarész kivágása a fémszalagból.
Az alapvető különbség: termék vs. hulladék
Az autóipari mérnökök és beszerzési szakemberek számára a kivágás és döntés megkülönböztetése nem csupán szóbeli gyakorlat; ez határozza meg az eszköztervezést, az anyagfelhasználást és a költségbecslést. Mindkettő nyíró eljárás, amely során a lemezanyagot a szakítószilárdságán túl terhelik, amíg törés nem következik be, de a kívánt eredmény határozza meg a terminológiát.
Vágás az a művelet, amely során az elsődleges lemezből vagy sávból eltávolított anyag a hasznos rész. A maradék fémcsíkot váznek vagy selejtnek nevezik. Például egy ajtórögzítő konzol gyártása során maga a konzol kerül „kivágásra” a tekercsből.
Átörés (általános kontextusban gyakran szinonimaként használják a kivágással, bár precíziós mélyhúzás esetén különbség van) ezt a logikát fordítja meg. Döntésnél az eltávolított anyag – a tokmány – a selejt, míg a lemezen maradt lyuk a kívánt geometria. Ez kritikus fontosságú rögzítési pontok, könnyítő lyukak vagy vezérlyukak kialakításánál a következő műveletekhez.
A „Master” szerszámozási szabály
A legfontosabb technikai különbség az sablontervezés fázisában merül fel. Annak érdekében, hogy a végső alkatrész megfeleljen a tűréshatár-előírásoknak, az építészek másképp alkalmazzák a hézagtűréseket:
- Kivágás esetén: A mátrix az üreg mérete határozza meg a végső alkatrész méretét. A hézagtűrés a lökhöz -re kerül alkalmazásra, így az kisebb, mint a névleges méret.
- Lyukasztás esetén: A lökhöz méret határozza meg a végső lyuk méretét. A hézagtűrés a mátrix -re kerül alkalmazásra, így a nyílás nagyobb, mint a névleges méret.
Gépjárműipari sajátosságok: Finomkivágás vs. Szabványos kivágás
A szabványos kivágás gyakran durva szélt hagy, amelynek „törési zónája” majdnem a anyagvastagság kétharmadát elfedi. Általános szerkezeti alkatrészek esetében ez elfogadható. Azonban a gépjárműipar gyakran magasabb pontosságot követel meg funkcionális alkatrészeknél, például váltódugattyúknál, biztonsági öv mechanizmusoknál és féktárcsáknál. Itt jön képbe a Finomkivágás fontossá válik.
A finomkivágás egy speciális változat, amely V-gyűrűt (nyomórögzítő gyűrűt) használ a lemezanyag szoros rögzítésére az álló bélyegben, mielőtt a kivágó ütő működésbe lépne. Ez az ellennyomás megakadályozza, hogy az anyag elmozogjon a vágóél elől, így a vágott szél 100%-ban nyírt, sima és merőleges a lemez felületére. A szabványos kivágással ellentétben, amelynél másodlagos gépi megmunkálás szükséges lehet a durva élek tisztításához, a finomkivágás olyan nettó formájú alkatrészeket állít elő, amelyek közvetlenül szerelhetők.
Beszerzési menedzserek számára létfontosságú ez a különbség megérteni. Ha egy olyan alkatrészhez, amely csak szabványos kivágást igényel, finomkivágást írnak elő, feleslegesen növelik a költségeket, míg egy nagy igénybevételű fogaskerék-fog esetén a finomkivágás elmaradása idő előtti meghibásodáshoz vezethet.
Folyamatmérnökség: Progresszív bélyegek és sorrend
Nagyüzemi autóipari sajtolásnál a kivágás és döntés ritkán történik elkülönítve. Ezeket integrált módon építik be progresszív szerszámok összetett szerszámok, amelyeknél a fémcsík minden egyes nyomtatási menet során több állomáson keresztül mozog. Ezek a műveletek szekvenálása kritikus a részegység és a dimenzió pontosság szempontjából.
A folyamat általában szigorú sorrendben zajlik:
- Pilóta Piercing: Az első műtét gyakran lyukat vág a pilóta. Ezek nem az autó alkatrész végső funkciójára szolgálnak, hanem a szalag pontos helyének és irányításának a következő állomásokon keresztül.
- Belső szúrás: A funkcióbeli lyukak és vágások akkor keletkeznek, amikor az alkatrész még a főcsíkhoz van rögzítve. Ez biztosítja, hogy a belső elemek relatív helyzetét szoros tűréshatárok között tartsák.
- Végső lecsapás: Az utolsó állomás levágja a külső profilot, elválasztva a kész alkatrészt a törmelék csontvázatól.
A hatékony szekvenálás minimalizálja a "tolerancia-felhalmozódást". Ha először egy alkatrészt lelepleznének, majd másodlagos művelet során átfúrnák, a rész pontos megtalálása nehéz és lassú lenne. Ha először átfúrja a szalagot, az anyagot saját rögzítőgé teszi. A gyors prototípuskészítésből a nagy mennyiségű gyártásba való átmenetet áthidaló gyártók számára olyan partnerek, mint a Shaoyi Metal Technology a projektek célja, hogy a gyártók számára lehetővé tegyék, hogy a termékeket a leginkább megfelelő minőségű termékekkel és a legkönnyebbségesebb minőségű termékekkel készítsék.

A formázás és a tisztaság összehasonlítása
A nyílás - a szúrás és a vágás közötti rés - a legkritikusabb változó a szélek minőségének és a szerszám élettartamának meghatározásában. A nem megfelelő tisztaság másodlagos vágást okoz (kettős törés), ami olyan törmelékeket okoz, amelyek károsíthatják a matricát. A túlzott távolság nagy töréseket és deformációkat okoz.
Az alábbi táblázat összefoglalja az autóipari szerszámok műszaki konfigurációit:
| Funkció | A lecsökkentő művelet | Átfúrás |
|---|---|---|
| Elsődleges célkitűzés | A szilárd alkatrészek gyártása (plug) | Nyiss egy lyukat (nyitás) |
| Hulladékanyag | A maradék lap (csontváz) | Eltávolított csigolyák |
| A méret irányítása | A tömörítés mérete = alkatrészmérete | A tömés mérete = lyukmérete |
| A jóváhagyás | Punch (kis méretű) | A méreteltő |
| Kritikus hibák kockázata | Takarítás (részes görbület) | A szarvashúzás |
A megfelelő számítás ezek a tisztaságok alapján anyagi húzószilárdság és vastagság, ami elválasztja ipari minőségű bélyegző alacsonyabb színvonalú gyártásból.
Gyakori hibák és hibaelhárítás
Még a pontos szerszámokkal is előfordulnak hibák. Az autóipari bélyegzőzésben, ahol az "A osztályú" felületek és a biztonsági szempontból kritikus geometriai szabványok, a gyökér okának azonosítása kötelező.
Burrs és Rollover
Folyószer (a bejárati oldalon kerekített szélek) és kivágási élek (burr) a szőrzet (a kilépési oldalon éles gerincek) a vágás természetes melléktermékei. A túlzott borítómagasság azonban unalmas szerszámkészítésre vagy helytelen tisztításra utal. A törésnél a rész nagy hányása azt sugallja, hogy a szúrás távolsága túl nagy. A piercingnél a lyuk körül lévő kőzet azt sugallja, hogy a szál átlátszó pontja túlzott.
Slug Pulling
Egy specifikus probléma a döntő műveletek során slug Pulling , amikor a selejtdarab hozzásimul a döntőszerszám felületéhez, és visszahúzódáskor a sablon üregéből kihúzódik. Ha ez a darab a szalagra esik, akkor a következő ütésnél megsérülhet az alkatrész vagy a sablon – ami katasztrofális esemény lehet nagy sebességű automatizált gyártósorokon. A mérnökök ezt úgy enyhítik, hogy rugós kilökőtűket építenek a döntőszerszámba, vagy speciális vákuumos sablonblokkokat használnak.

Összegzés
Bár a kivágás és a döntés ugyanazon fémlemez-hajlítási fizikai elveken alapul, szerepük az autóipari sajtolásban különálló és egymást kiegészítő. A kivágás határozza meg a kerületet és állítja elő a végső alkatrészt, míg a döntés hozza létre a belső funkcionális geometriát. Az ezen folyamatok közötti kölcsönhatás elsajátítása – különösen a szerszámjátékok, a sorozatsablonok sorrendje és a finomkivágás alkalmazása pontossági alkatrészek esetén – elengedhetetlen a modern járműgyártás által támasztott hatékonysági és minőségi követelmények teljesítéséhez.
Gyakran Ismételt Kérdések
1. Mi a különbség a döfés és a kivágás között?
Az elsődleges különbség a kívánt termékben van. A vágás , a lemezből kivágott darab a végső termék, a maradék lemez pedig selejt. átörés , a lemezen létrehozott lyuk a kívánt elem, a kivágott darab (a tokmány) pedig selejt.
2. Miért használják az alakító vágást autóalkatrészeknél?
Az alakító vágást nagy pontosságú autóalkatrészeknél, például fogaskerekeknél, fékalkatrészeknél és biztonsági öv mechanizmusoknál használják, mivel teljesen nyírt, sima élt hoz létre repedések nélkül, amelyek jellemzőek a szabványos vágásra. Ez kiküszöböli a másodlagos megmunkálási műveleteket, amelyek az élek simítását célozzák.
3. Hogyan működik a vágás és dörzsölés egy fokozatos sablonban?
Egy fokozatos sablonban a dörzsölés általában a korábbi állomásokon történik, hogy vezető furatokat és belső elemeket hozzon létre, miközben a fémcsík stabil. A vágás általában a végső állomáson történik, ahol a kész alkatrész ki van vágható a csíkból, így biztosítva, hogy minden belső elem pontosan helyezkedjen el a külső élhez képest.
4. Hogyan különbözik a sablonrések kiszámítása a vágás és a dörzsölés esetében?
A kivágásnál az anyagvezető nyílás mérete a szükséges alkatrész-méretre van méretezve, és a játékot a döngölő méretéből vonják le. A lyukasztásnál a döngölő mérete a szükséges lyukméretre van méretezve, és a játékot az anyagvezető nyílás méretéhez adják hozzá.
Kis szeletek, magas szabványok. Gyors prototípuskészítési szolgáltatásunk gyorsabbá és egyszerűbbé teszi az ellenőrzést —