Kerékív alkatrészek kihúzása: Az autógyártási útmutató

TL;DR

Főberendezés az autóipari gyártási folyamat, amely a nagy terhelésű hidraulikus vagy mechanikus sajtolók segítségével fémkerékkutak (más néven kerékcsíkok) kialakítását végzi. A papírgyártásban használt asztali "bélyegzőkerékektől" eltérően ez az ipari technika mélyhúzásra a járművekben a járművek felfüggesztése és gumiabroncsok összetett, görbe szerkezeti elemeire általában nagyszilárdságú acélból vagy alumíniumból épülnek.

Ez az útmutató a gépjármű-kerékházak gyártásához szükséges mérnöki előírásokat, anyaggyűjtéseket és lépésről lépésre történő gyártási munkafolyamatot tartalmazza, biztosítva a szerkezeti merevséget és a pontos OEM toleranciákat.

A kerékházi alkatrész: meghatározása és funkciója

Az autóipari mérnöki kerékházat (gyakran nevezik kerékívnek vagy kerékvájatnak) egy kritikus fehértest (BIW) alkatrész. Ez a jármű kerekeinek burkolataként szolgál, elválasztva az út környezetét a váztól és az utastértől. Bár gyakran összetévesztik a külső "sárvédővel", a kerékház a belső szerkezeti héj, amely kezeli az útról származó szennyeződéseket, vízfelhajtást és akusztikai rezgéseket.

Az egység általában két elsődleges sajtolással készült alkatrészből áll: a Belső Kerékház és a Külső Kerékház . A belső lemez közvetlenül a jármű padlólemezéhez és oldalsínekhez van hegesztve, jelentősen hozzájárulva a váz torziós merevségéhez. A külső lemez a hátsó oldallemezhez vagy sárvédőhöz kötődik, meghatározva a jármű esztétikai kerékív profilját. Mivel ezeknek az alkatrészeknek dinamikus felfüggesztési rendszerek mozgását is el kell fogadniuk – beleértve a lengéscsillapítókat és rugókat – mély, összetett geometriára van szükségük, amelyek gyártása hibamentesen nehézkes.

A tervezőknek egyensúlyt kell teremteni az egymással ellentétes követelmények között: maximalizálni kell a belső utastér helyét, miközben biztosítaniuk kell elegendő helyet a kerék mozgásához és a felfüggesztés működéséhez. Ez a geometriai bonyolultság teszi a nyomásztási folyamat az egyetlen életképes módszerré ezeknek az alkatrészeknek a tömeggyártásához a szükséges sebességgel és ismételhetőséggel.

A fémsajtolás folyamata: lépésről lépésre

Egy keréktér gyártása sorrendi kivágó sablonos kihúzás munkafolyamatot igényel, amelyet általában átviteli sajtolón vagy progresszív sablonál végeznek. Az ipari sajtószakértők, például a Mursix szerint a folyamat lapos fémszalagokból pontos műveletek sorozatán keresztül kész 3D alkatrészekké alakítja át az anyagot. Egy keréktér gyártási folyamata általában négy kulcsfontosságú szakaszból áll.

1. Lemezvágás

A folyamat a vágás , ahol egy adott profil kerül kivágásra a lemezfémből álló anyacoilból. A kerékívek esetében ez az alaplemez általában nagy méretű, durván félkör alakú vagy téglalap alakú lemez, amely elegendő anyagot biztosít a mély oldalakhoz anélkül, hogy jelentős hulladék keletkezne. Az alaplemez szélének minősége kritikus fontosságú; a rostélyok vagy mikrotöredezések ezen a szakaszon repedésekké növekedhetnek a kialakítás folyamán.

2. Mélyhúzás

Ez a legtechnikailag igényesebb fázis. A sík alaplemezt egy sablonüreg fölé helyezik, majd egy ütőszerszám lenyomja a fémet, hogy a kerékív csészészerű alakját kialakítsa. Mivel a kerékívek mélyek (gyakran 10–15 hüvelyk vagy több, hogy elférjenek a futómű-csapszelekek), a fémnek plasztikusan kell alakulnia szakadás nélkül. A mérnökök figyelemmel kísérik a húzásarány óvatosan, gyakran húzócsatornákat használva az anyagáramlás szabályozására és a peremterületeken fellépő redőződés megelőzésére.

3. Vágás

Miután a mély alakot kialakították, a széleken lévő felesleges anyagot (köpenyhulladékot) el kell távolítani. Vágósablonok vágja le a kerékív végső peremét pontosan a CAD-specifikációk szerint, így biztosítva, hogy tökéletesen illeszkedjen az aljlemezhez és a hátsó oldallemezhez. A pontosság itt nem megengedhető luxus, mivel a hézagok a kerékív szerelésénél vízszivárgáshoz vagy szerkezeti gyengeséghez vezethetnek.

4. Döfés és peremezés

A sajtó végső ütemei a következők: átörés lyukak a felfüggesztés rögzítési pontjaihoz, fékcső rögzítőkapcsokhoz és a hangcsillapító bélelés rögzítéseihez. Ugyanakkor a peremezési műveletek bizonyos éleket hajthatnak meg, hogy hegesztési felületeket hozzanak létre. Nagy sorozatgyártás esetén ezek a lépések másodpercek alatt zajlanak, miközben automatizált átviteli rendszerek mozgatják az alkatrészt a sablonállomások között.

Áruválasztás: acél vagy alumínium

A kerékív kihúzásához használt anyag kiválasztását a jármű tömegcéljai és ütközésbiztonsági követelményei határozzák meg. Az anyag alakíthatósága – képessége, hogy szakadás nélkül nyúljon – elsődleges szempont a gyártási mérnökök számára.

• Nagy szilárdságú acél (HSS): hagyományosan az acél a keréknyílások sztenderd anyaga, mivel tartósságához és alacsonyabb költségéhez képest kiváló védelmet nyújt a közúti törmelék becsapódással szemben. Azonban az acél lényegesen nagyobb sajtolóerőt igényel kihajtásához, és nagyobb mértékben kopasztja a sajtolószerszámokat.
• Alumínium ötvözetek (5000/6000 sorozat): növekvő számban használják modern elektromos és luxus járművekben az el nem függesztett tömeg csökkentése és a hatótáv növelése érdekében. Az alumínium keréknyílások kihajtása azonban sajátos kihívásokkal jár, elsősorban visszasugrás —az anyag rugós jellegével, vagyis azzal a hajlammal, hogy visszatérjen eredeti alakjába a sajtolóprés visszahúzása után. A szerszámtervezőknek ezt úgy kell ellentételezniük, hogy túlhajlítják az alkatrészt, vagy fejlett szimulációs szoftvereket használnak.

Azok számára a gyártók számára, akik prototípusból tömeggyártásba kívánnak átjutni, a megfelelő partner kiválasztása ugyanolyan kritikus, mint a megfelelő anyagé. Shaoyi Metal Technology specializálódott ebben az átmenetben, kihasználva az IATF 16949-es tanúsítványt, hogy komplex alkatrészeket, mint például kerekházak és alkereteket szállítson. Akár 50 prototípusos kezdeti gyártásra van szükséged az anyagválasztásod igazolására, akár több millió darabra nősz, a 600 tonnás nyomtatási kapacitásaink biztosítják a globális OEM szabványok következetes betartását.

Sorozatgyártás nyomtatás és kézi formázás

Az ipari és a munkaerőpiaci ágazat közötti különbségek a leggyakoribb zavargáspontok közé tartoznak. a bélyegzés és a kézikönyv Angol Kerék módszer. Bár mindkét technika görbevé alakítja a fémeket, az autóiparban teljesen más célokat szolgálnak.

Ha egy veterán járművet újít ki, és nem találja meg a cserepanelt, egy mesterember kézi formázásra használhatja az angol kereket. Azonban a modern járműgyártás esetében a sajtó a szerszámozott sajtás az egyetlen módszer, amely képes elérni a szükséges szerkezeti integritást és gyártási sebességet.

Minőségellenőrzés és gyakori hibák

A kerék házak sajtásánál jellemző hibák fordulhatnak elő a mély húzás és az összetett forma miatt. A minőségellenőrző csapatok általában három fő meghibásodási formát figyelnek:

• Szakadás (szakítás): Akkor következik be, amikor a fém eléri szakítószilárdsági határát, általában a kerékív legmélyebb sarkánál. Ez gyakran a rossz kenésre vagy túlzott leszorító nyomásra utal.
• Redőzés: Akkor történik, amikor a fém összenyomódik, ahelyett hogy áramlana, általában a perjén vagy oldalfalain. Ez a szerkezeti hiba megakadályozza, hogy az alkatrész megfelelően hegeszthető legyen.
• Visszapattanás: Ahogy az alumíniumnál említettük, az alkatrész deformálódhat a bélyeg elhagyása után. Napjainkban speciális optikai szkennerrendszereket használnak annak ellenőrzésére, hogy a végső geometria szigorú tűréshatárokon belül megegyezzen a CAD-modellal.

Összegzés

A nyomtató kerékházak a szakirányok és a gépészmérnöki tudományok összetett kereszteződése. A nagyszilárdságú acél első felületének felfésülésétől a védelmi ívet alkotó bonyolult mélyvonásig minden lépés a jármű szerkezeti integritásának biztosítására van számítva. Az autóipari mérnökök és beszerzési szakemberek számára elengedhetetlen, hogy megértsék e folyamat árnyalatait - a material visszaszorulásától a nyomtatási tonnásig -, ha olyan alkatrészek beszerzése érdekében kívánnak, amelyek megfelelnek a modern szállítás szigorú követelményeinek.

Gyakran Ismételt Kérdések

1. A Mi a különbség a kerékházak és a kerítés között?

A kerékházat (vagy kerékjelen) a kerék körülvevő és a kerékvázot védő belső kerékhelye. A lökhárító ez a külső kozmetikai panel, amely lefedi a kerékházat és beolvad az autó testének. A kerékházak szerkezetet adnak, a kerítés pedig stílust.

2. A székhely. Miért használnak mélyvázlatot a kerékházakhoz?

Mélyhúzásra az egyetlen sajtolási technika, amely képes létrehozni a mély, csészészerű alakot, amelyre a felfüggesztés elhelyezéséhez szükség van. Az egyszerű hajlítás vagy hajtogatás nem képes olyan tömör, vízhatlan mélységet elérni, amely egy működőképes kerékívhez szükséges.

3. Használható-e alumínium kerékív sajtolásához?

Igen, az alumíniumot széles körben alkalmazzák a járművek tömegének csökkentésére. Azonban speciális sajtolási technikákat igényel visszasugrás és megakadályozza a repedést, mivel az alumínium általában kevésbé alakítható, mint az enyhén szén-dús acél.