TL;DR

A sablonban menetvágás az autóipari sajtoláshoz egy olyan fejlett gyártási folyamat, amely a menetkialakítást közvetlenül a progresszív sablonba integrálja, megszüntetve ezzel a költséges másodlagos megmunkálás szükségességét. A menetvágó fejek nyomógép ütéshez történő szinkronizálásával a gyártók több mint 200 ütés per perc (SPM) sebességet érhetnek el, miközben fenntartják az autógyártók által előírt „nulla hiba” minőségi szintet. Ez a technológia jelentősen csökkenti a munkaerőköltségeket, a félkész termékek (WIP) készletigényét és a szükséges gyártóterület méretét.

A gazdasági indok: miért szükséges az autóipari sajtoláshoz a sablonban menetvágás

Az autóipar hatékonyság iránti következetlen törekvése másodlagos műveletek kiküszöbölését tette stratégiai prioritássá. Hagyományosan a menetes furatokkal ellátott sajtolt alkatrészeket manuális vagy félig automatizált menetkészítés céljából másodlagos állomásra kellett szállítani. Ez a „folyamatmegszakítás” több hibalehetőséget is felvet: növekednek a kezelési költségek, az alkatrészek összekeveredésének veszélye, valamint csökken a teljes áteresztőképesség. A menetkészítés integrálása a sajtóforma folyamatába ezt a munkafolyamatot folyamatos, egylépcsős műveletté alakítja.

Költség- és sebességelőnyök
A fő pénzügyi mozgatórugó a darabköltség csökkentése. A sajtológép meglévő mozgásának kihasználásával az alkatrész belsejében elhelyezett menetvágó egységek olyan sebességgel képesek előállítani a kész alkatrészeket, amely versenyképes magával a sajtolópréssel – gyakran akár 250 ütés/perc (SPM) kis átmérők esetén is. Ez lényegesen gyorsabb, mint a különálló menetvágó gépeké. Ráadásul egy újrahasznosítható menetvágó egység (amely több sablon is használható) beszerzési költsége gyakran alacsonyabb, mint egy kizárólagos másodlagos menetvágó gép vásárlása.

Nulla hiba kultúra
Az autógyártó gyártók szigorú minőségellenőrzést követelnek meg. Az alkatrész belsejébe integrált rendszerek eleve javítják a minőséget, mivel biztosítják, hogy a menet helyzete pontos legyen a többi sajtolt elemhez képest, gyakran 0,001–0,002 hüvelyk tűréshatáron belül. Az integrált érzékelők azonnal észlelik a menetfúró törését vagy helytelen etetést, és leállítják a sajtot, mielőtt ezrek hibás alkatrész keletkezne. Ez a képesség elengedhetetlen az IATF 16949 szabványnak megfelelő beszállítók számára.

Azok számára a gyártók számára, akik kapacitáskorlátokkal küzdenek, vagy nem kívánnak foglalkozni a belső szerszámgyártás műszaki bonyolultságával, az ismert vezetőknek történő kiszervezés egy életképes stratégia. Gyorsítsa fel járműgyártását a(z) Shaoyi Metal Technology -vel, amelynek komplex bélyegző megoldásai áthidalják a rést a gyors prototípusgyártás és a nagy sorozatgyártás között akár 600 tonnás sajtok használatával.

Alaptechnológia-összehasonlítás: Szervo vs. Mechanikus rendszerek

A megfelelő hajtásmód kiválasztása az egyik legfontosabb műszaki döntés a mérnökök számára. A mechanikus és szervohajtású egységek közötti választás a darabszámtól, az alkatrész bonyolultságától és a költségvetéstől függ.

Mechanikus sabon belüli menetvágás
A mechanikus egységek az ipar munkalovai. Ezeket közvetlenül a sajtó üteme hajtja, általában fogasléc-csiga vagy orsó-szerszám mechanizmus segítségével. Ez a szinkronizálás biztosítja, hogy a menetvágó szerszám pontosan a sajtó ciklusának idejére belépjen és kilépjen az anyagból.
Előnyök: Alacsonyabb kezdeti költség, erős tartósság, egyszerű karbantartás, valamint nincs szükség külső energiaforrásokra.
Hátrányok: A sebesség szorosan kapcsolódik a sajthoz; korlátozott rugalmasság a menetmélységek változtatásához eszközcseré nélkül.

Szervohajtású sablon belső menetrejtes
A szervo rendszerek független motorokat használnak a menetrejtő orsók hajtására. Ez leválasztja a menetrejtési műveletet a sajtó löketsebességétől, lehetővé téve a sebesség, nyomaték és tartási idő programozható szabályozását.
Előnyök: pontos szabályozás összetett alkatrészekhez, a „gyors visszafordulás” funkció ciklusidő-megtakarítással, valamint nagy átmérők menetrejtesének képessége anélkül, hogy le kellene lassítani a fő sajtót.
Hátrányok: Magasabb kezdeti beruházás (2-4-szeres költség mechanikus megoldáshoz képest), elektromos integrációt igényel, és bonyolultabb karbantartást igényel.

A IMS Buhrke-Olson , a mechanikus rendszerek továbbra is ideális választásnak számítanak az egyszerű, nagy sorozatszámú gyártásokhoz, míg a szervorendszerek a többféle alkatrész-változatot előállító sorok szükséges alkalmazkodóképességét kínálják.

Műszaki kialakítás: fentről lefelé, lentről felfelé és sávkövető

A kihajtott alkatrész geometriája és a progresszív sablon terve határozza meg a menetvágó egység fizikai kialakítását. A sablontervezőknek olyan beállítást kell választaniuk, amely figyelembe veszi az anyagmozgást, különösen a „sávemelkedést”.

Fentről lefelé menetvágás

Ez az alapértelmezett kialakítás lapos alkatrészekhez, minimális sávemelkedés esetén. A menetvágó egységet a felső sabloncsonkra szerelik fel, és a sajtó mozgó részével együtt halad lefelé. Ez a leggyakoribb és költséghatékonyabb módszer, nagy sebességre képes. Ugyanakkor azt igényli, hogy a sáv viszonylag mozdulatlan és sík maradjon a menetvágás folyamata alatt.

Alulról felfelé menetkészítés

Amikor egy progresszív sablon jelentős szalagemelést igényel (formák vagy kiálló részek kikerülése céljából), az anyag függőlegesen mozog az állomások között. Ilyen esetekben egy alulról felfelé működő egységet a sablon alsó talpához rögzítenek. A szalagot lefelé nyomják a menetfúróra, vagy a menetfúró emelkedik fel a szalagig. A gyártó megjegyzi, hogy az alulról felfelé menetkészítés hatékonyan kompenzálja az anyagmozgást, a sajtó ütését használva az alkatrész pozícionálására, nem pedig a forgatás meghajtására, ami akkor hasznos, ha a szalagemelés meghaladja a szabványos határértékeket.

Szalagkövető technológia

Olyan alkalmazásoknál, ahol a sajtó ütése rövid, vagy a szalagemelés túl nagy (2,5 hüvelyknél több), a szalagkövető egységek nyújtanak megoldást. Ezek az egységek a szalaggal együtt mozognak az ütés egy részében, hatékonyan meghosszabbítva a menetkészítési időablakot. Ez lehetővé teszi a menetfúró számára, hogy befejezze a menetkészítési ciklusait még olyan nagy sebességű, rövid ütésű sajtóknál is, ahol egy álló egységnek nem lenne elegendő ideje belépni és kilépni a furatból.

Működési kiválóság: Kenés, védelem és karbantartás

Az alkatrészbe történő menetvágás bevezetése szigorúan szabályozott módon igényli az alkatrész karbantartását és védelmét a súlyos eszközhibák megelőzése érdekében.

Olvadék és hűtés
A menetvágás jelentős hőt és súrlódást generál. A modern alkatrészbe épített egységek gyakran rendelkeznek „Szerszámon Keresztüli Hűtés” funkcióval, amely nagy nyomású olajat juttat közvetlenül a vágóélhez. Ez nemcsak a menetet kenje, hanem eltávolítja a forgácsokat is, amelyek máskülönben beszorulhatnának az eszközbe vagy megrongálhatnák az alkatrész felületét.

Szerszámvédelmi érzékelők
Ahhoz, hogy 'fények nélkül' vagy minimális felügyelettel működjön a folyamat, erős érzékelés szükséges. Az érzékelőknek figyelniük kell a következőkre:
1. Menetvágó jelenléte: A menetvágó meglétének ellenőrzése minden ciklus után.
2. Sáv pozíciója: A lyuk tökéletes igazításának biztosítása a menetvágó belépése előtt.
3. Nyomatékhatárok: A szervorendszerek képesek nyomatéktúlcsúszás észlelésére (ami tompa menetvágót vagy túl kicsi lyukat jelezhet), és azonnal leállíthatják a sajtot.

Gyorscsere-karbantartás
A leállások csökkentik a jövedelmezőséget. A vezető gyártók, mint például a Automatizált Menetesítő Rendszerek gyorscsatlakozós orsóegységeket használnak, amelyek lehetővé teszik a műszakvezetők számára egy elkopott menetvágó cseréjét másodpercek alatt anélkül, hogy az egységet le kellene szerelni a sajtról. A rendszeres karbantartási ütemterveknek a fogaskerekek tisztítására és az időzítés szinkronizálásának ellenőrzésére kell koncentrálniuk a menetkifordulás megelőzése érdekében.

Az Sajtban Történő Menetesítés Stratégiai Értéke

Az sajtközi menetesítésre való áttérés egy érettségi mérföldkő az autóipari sajtásüzemek számára. Ez a lépés egy egyszerű alapanyag-szállítótól egy befejezett, hozzáadott értékkel rendelkező alkatrészeket szállító vállalattá fejleszti a gyártót. Bár létezik egy tanulási görbe – különösen az ütőút időzítésével és a szalagemelés kezelésével kapcsolatban –, a megtérülés (ROI) elkerülhetetlen a másodlagos logisztika megszüntetéséből és a hibamentes átfutási teljesítményből eredően.

A gyárigazgatók számára a döntés végül is az induló mérnöki költségek és a hosszú távú megtakarítások – a munkaerőre és a helyigényre vonatkozóan – közötti egyensúlyt jelenti. Legyen szó nagy sorozatú alkatrészekhez készült erős mechanikus egységről vagy alkatrészcsaládokhoz alkalmazható sokoldalú szervorendszerű megoldásról, a sabon belüli menetkészítés a modern, versenyképes autógyártás alappillére.

Gyakran Ismételt Kérdések

1. Mekkora a sabon belüli menetkészítés maximális sebessége?

A termelési sebesség nagymértékben függ a menetfúró átmérőjétől, az anyagtól és a menetmélységtől. Kisméretű furatok (pl. M3-tól M5-ig) nemvas fémből készült darabok esetén a sebesség meghaladhatja a 200 ütem/perc (SPM) értéket. Nagyobb átmérők vagy keményebb anyagok, például nagy szilárdságú acél esetén a sebesség általában lassabb, gyakran 60 és 100 ütem/perc között mozog, hogy kezelhető maradjon a hőterhelés és a szerszámélettartam.

2. Utólagosan beépíthető-e menetkészítés meglévő sablonokba?

Igen, de elegendő helyet igényel az állványon. A menetvágó egységek kompaktak, de az állványon szükség van egy nyitott munkaállomásra vagy elegendő helyre a meglévő állomások között, hogy elhelyezhető legyen az egység és biztosított legyen a szükséges leválasztó mozgástér. Egy állványtervezővel való konzultáció elengedhetetlen annak megállapításához, hogy a bővítés kivitelezhető-e, vagy új állványt kell készíteni.

3. Hogyan lehet megakadályozni, hogy a forgácsok károsítsák az állványt?

A forgácskezelés kiemelten fontos. A legtöbb belső menetvágó rendszer speciális menetvágókat (például alakító menetvágókat) használ, amelyek forgácsmentesen képezik ki a menetet. Ha vágó menetvágókat alkalmaznak, akkor nagy nyomású szerszámbeli hűtőfolyadékot és vákuumrendszert használnak a forgács azonnali eltávolítására, így megakadályozva, hogy az állványt szennyezzék vagy megrongálják a munkadarabokat.