TL;DR

A kihajtott autóalkatrészek vágása a másodlagos művelet, amely során a felesleges anyag – az úgynevezett kIEGÉSZÍTÉS vagy hulladék – eltávolításra kerül egy alakított alkatrészből, hogy végső méretprofilját elérje. Általában a mélyhúzás után következik, és egy durva, kötőelemmel rögzített formából pontos, szerelésre kész alkatrészt alakít ki. A gyártók elsősorban két módszert alkalmaznak: mechanikus vágószerszámokat nagy sorozatszámú termeléshez (kamplégépes vagy csípőműködtetésű megoldásokkal) és 5-tengelyes lézeres vágást prototípusokhoz, kis sorozatokhoz vagy edzett boronacélhez. Ennek a szakasznak az optimalizálása elengedhetetlen a repedések és vasreszelék hiányosságok megelőzése, valamint a hulladék költségeinek kezelése érdekében.

A vágás szerepe az autóipari kihajtás munkafolyamatában

Az autóipari fémsajtolás hierarchiájában a vágás határozott hídként szolgál az alak létrehozása és a végső részletek között. Működésének megértéséhez először fel kell ismerni a mechanikát tervezés eljárás. Amikor egy lapos lemezt (kiinduló alakot) 3D formába húznak – például ajtólapon vagy motorháztetőn – a kerület mentén további anyagra van szükség. Ez az anyag, amelyet a befogó gyűrű tart, szabályozza a fémáramlást az üregbe, hogy megakadályozza a redőződést és repedéseket. Amint a mélyhúzás befejeződött, ez a tartóanyag kIEGÉSZÍTÉS vagy hulladék -ként ismert, és többé nem játszik funkcionális szerepet.

A vágás eltávolítja ezt a felesleget, hogy felfedje az alkatrész nettó alakját. Ez ritkán önálló folyamat; inkább egy nagyobb áttételi sablon (Transfer Die) vagy haladó matrica sorozatba van integrálva. Általában a munkafolyamat a következőképpen zajlik:

1. Kiszúrás: A kiinduló lemez kivágása.
2. Húzás: Összetett 3D geometria kialakítása (az addendum létrehozása).
3. Vágás: Az addendum pontos eltávolítása.
4. Peremképzés/Lyukasztás: Konzolok hajlítása vagy lyukak készítése az összeszereléshez.

A vágási vonal pontossága elsődleges fontosságú. Már néhány mikronnyi eltérés is hatással lehet a következő műveletekre, mint például peremképzés vagy behajtás , ahol az él behajtásával biztonságos, sima felületet kapunk alkatrészeknél, mint például a motorháztetők és ajtók. Mérnökök számára a vágási módszer kiválasztása nemcsak az alkatrész tűréshatárát határozza meg, hanem a szerszám költségvetését és a termelés méretezhetőségét is.

1. módszer: Mechanikus sablonvágás (nagy sorozatgyártás szabványa)

Tömeggyártás esetén – évente 100 000 egységet meghaladó gyártási volumennél – a mechanikus vágás az ipari szabvány. Ez a módszer keményített szerszámacélból vagy karbidból készült merev szerszámokat használ, amelyek egyetlen sajtoló ütemben nyírják le a fémlemezt. A mechanika során egy mozgó dörzs segíti a fém áttolását egy álló sablonlyukon, miközben a anyagot egy pontosan meghatározott hézagméret mellett eltöri.

A mérnökök általában két mechanikus módszer közül választanak, az alkatrész geometriájától és az élminőségre vonatkozó követelményektől függően:

• Csípővágás: Ez a módszer gyakran használatos húzott hüvelyek vagy csésze alakú alkatrészek esetén. A levágás során az anyagot egy függőleges falhoz „csípik”. Bár költséghatékony és egyszerűbb karbantartani, a csípővágás enyhe lépcsőt vagy elvékonyodást hagyhat a vágási vonalon, ami elfogadhatatlan lehet az A-osztályú külső felületeknél.
• Reszkető (kamplós) vágás: Nagy pontosságú autóipari alkatrészek esetén a kampós meghajtású vágás az előnyben részesített. Ebben az esetben mozgatóblokkok alakítják át az sajtó függőleges mozgását vízszintes vagy szögelt vágóütésekké. Ez lehetővé teszi az oltószerszám számára, hogy összetett, íves éleket merőlegesen vághasson le a fémfelületről, így tisztább élt eredményezve minimális hátlappal. A szerint A gyártó , a megfelelő vágórések beállítása – általában az anyagvastagság 10%-a – kritikus fontosságú a korai szerszámkopás megelőzése érdekében.

Előnyök: Páratlan ciklusidő (másodperc/alkatrész); rendkívül konzisztens méretek; alacsonyabb változó egységköltség.
Hátrányok: A szerszámokhoz nagy tőkebefektetés (CapEx); költséges és lassú módosítani, ha tervezési változások történnek.

2. módszer: 5 tengelyes lézeres vágás (rugalmasság és prototípuskészítés)

Mivel az autótervezés erőteljes, könnyű anyagokra irányul, a mechanikai karbantartás korlátozásokkal néz szembe. Az ultra-magas erősségű acélok (UHSS) és a forró nyomtatású bór acél alkatrészek gyakran túl nehéz gazdaságilag a hagyományos formákkal megmunkálni, mivel gyors szerszámhibát okoznának. Beírni 5 tengelyes lézeres vágás .

A lézeres vágás egy fókuszált fénysugárral olvad és szétválasztja az anyagot. Egy több tengelyes robotkar vezeti a vágófejét a bonyolult 3D-s kontúrok körül fizikai érintés nélkül. Ez a módszer megszünteti a kemény szerszámok használatát, lehetővé téve a mérnöki változások (ECO) azonnali végrehajtását egyszerűen a CNC program frissítésével.

Ez a technológia két konkrét forgatókönyv esetében létfontosságú:

1. Gyors prototípuskészítés: Mielőtt a mérnökök drága kemény formátumú darabokhoz kezdenek, lézeres vágással igazolják a alkatrészek geometriai alakulását és beilleszkedését.
2. Meleg bélyegzés: Biztonságkritikus alkatrészeknél, mint például a magas hőmérsékleten kialakított B-oszlopoknál, az anyag azonnal megkeményedik. A lézeres vágás az egyetlen életképes lehetőség ezeknek a megkeményedett alkatrészeknek a darabolására anélkül, hogy a hagyományos vágószerszámok széttörnének.

Bár a lézeres vágás esetén nulla a szerszámköltség, működési költsége (OpEx) jelentősen magasabb a lassúbb ciklusidő miatt. Egy mechanikus sajtoló berendezés 4 másodperc alatt vág le egy sárvédőt; egy lézeres berendezés akár 90 másodpercig is tarthat. Ugyanakkor gyártók számára, akik prototípus és tömeggyártás közötti átmenetet valósítanak meg, ez a rugalmasság felbecsülhetetlen értékű. Olyan partnerek, mint a Shaoyi Metal Technology kihasználják ezt a kettősséget, olyan megoldásokat kínálva, amelyek skálázhatók 50 darabos prototípusgyártástól (rugalmatos vágás használatával) egészen millió darabos, IATF 16949 tanúsítvánnyal rendelkező tömeggyártásig 600 tonnás sajtolóvonalak segítségével.

Gyakori vágási hibák és hibaelhárításuk

A minőségellenőrzés a vágás során elsősorban az élhibák elleni küzdelemre irányul. Még a kisebb hibák is összeszerelési problémákat vagy biztonsági kockázatot jelenthetnek a gyártósori dolgozók számára. A hibaelhárítás általában három fő okra koncentrál: burkolatokra, vasforgácsokra és torzításra.

1. Burkolatok és áthajlás

A kopászkopó éles, felálló él, míg áthajlás a szemben lévő oldalon lévő lekerekített él. Ezek a vágás természetes melléktermékei, de tűréshatáron belül kell tartani őket. A túl magas burr szinte mindig az helytelen vágási rés miatt keletkezik. Ha a bélyeg és az anyaméret közötti rés túl nagy, a fém szakadás helyett szétszíródik, nagy burkokat képezve. Ha a rés túl sz eng, a szerszám túl korán elkopik. A rendszeres élezés és sínbeállítás a sztender megoldás.

2. Vasforgácsok (cseppek)

A vágás során leváló, laza fémrészecskék, vagy „cseppek”, lehullhatnak a szerszám belsejébe. Ha ezek a részecskék a következő alkatrészre kerülnek alakítási művelet során, a felületen púpokat vagy horpadásokat okozhatnak – katasztrófa a esztétikus A osztályú panelek . A megoldások közé tartozik a vákuumos hulladékeltávolítók beépítése az anyaforma kialakításába, valamint az élen levő acélok élességének biztosítása, hogy megakadályozzák az anyag morzsolódását.

3. Torzulás és rugóhatás

A húzott alkatrész feszültségének felengedése vágás közben okozhatja, hogy a fém visszarugódjon vagy torzuljon, ezzel elveszítve méretpontosságát. Ez különösen gyakori nagy szilárdságú acéloknál. Ennek ellensúlyozására a mérnökök nyomólapok használnak, hogy szorosan rögzítsék az alkatrészt vágás közben, és szándékosan "eltolhatják" a vágási vonalat egy kiszámított mértékig, figyelembe véve a visszarugó hatást.

Hulladékkezelés és folyamatgazdaságosság

A vágás gazdasági oldala a hulladékkezelésre fókuszál. Mivel a levágott anyag selejt, ez értékvesztést jelent. Azonban intelligens folyamatmérnöki megoldásokkal ez a veszteség minimalizálható. Alklap elrendezés a szoftver a kivágási fázis során arra használják, hogy a lemeztekercsre úgy helyezzék el a alkatrészeket, hogy minimalizálják a szükséges hozzáadási értéket, hatékonyan csökkentve a később levágandó anyagmennyiséget.

A hulladék fizikai eltávolítása is logisztikai kihívást jelent. Nagysebességű progresszív sabernél a hulladéksüllyesztőknek és rázószávoknak hatékonyan kell eltávolítaniuk a lehulló anyagot, hogy megakadályozzák a „dupla ütéseket” – amikor a hulladék eltorlaszolja a sabert, katasztrófális szerszám károsodást okozva. Sajtolással készült járműalkatrészek esetén a vágósabert költségét gyakran nemcsak az alkatrész minősége, hanem a megbízható hulladék kiejtési rendszer is indokolja, amely biztosítja a folyamatos üzemeltetést.

Összegzés

A vágás több, mint egyszerű darabolás; ez az a meghatározó pillanat, amikor egy fémlemez méretre pontos, autóipari alkatrészként kerül felhasználásra. Legyen szó nagy sorozatszámú karosszériapanelek esetén a mechanikus vágóformák nyers erejéről és sebességéről, vagy keményített biztonsági szerkezeteknél a 5-tengelyes lézerek sebészeti pontosságáról, a cél mindig ugyanaz: tiszta, átmenő perem nélküli vágás, szigorú tűréshatárokon belül. Ahogy az autóipari anyagok egyre keményebb, könnyebb ötvözetek felé fejlődnek, a vágástechnológiák is továbbfejlődnek, ötvözve a hagyományos mechanikai elveket a modern digitális rugalmassággal.

Gyakran Ismételt Kérdések

1. A Melyek a 7 lépés a pecsételési módszerben?

Bár változatok léteznek, a szabványos 7 lépéses sajtolási folyamat általában a következőket foglalja magában: Vágás (a kezdeti forma kivágása), Átörés (lyukak kiszúrása), Tervezés (a 3D forma kialakítása) Hajlítás (szögek képzése), Légibogás (formázás fenékrész nélkül), Alátámasztás/koining (pontosság és szilárdság érdekében történő sajtolás), és végül Csipkeszegélyezés (a megmunkált alkatrészből kilógó anyag eltávolítása).

2. Mi a különbség a lemezbefogás és a vágás között?

Nyírás a lemezbefogás egy általános kifejezés, amely egyenes vonal mentén történő fémvágást jelent, gyakran használják tekercsből az elsődleges alapanyag kivágására. Vágás egy speciális fűrészelési művelet, amelyet 3D-sen alakított alkatrészeken végeznek az egyenetlen szélek (hozzáadott anyag) eltávolítására, hogy elérjék a végső kerületi profilt. A fűrészelés általában összetett, kontúros sablonokat igényel egyenes pengék helyett.

3. Miért szükséges a "hozzáadott anyag", ha úgyis lefűrészelik?

A kIEGÉSZÍTÉS a kötőgyűrű fogódzójaként működik az alakítási folyamat során. Az extra anyag nélkül a fém ellenőrizhetetlenül áramlana a sablon üregébe, ami súlyos redők, szakadások és elvékonyodás kialakulásához vezetne. A hozzáadott anyag biztosítja, hogy a fém egyenletesen húzódjon a döngölő felett, saját magát feláldozva a végső alkatrész minőségének érdekében.