ҚЫСҚАША

Автокөлік металының тегістеу кемшіліктері негізінен үш түбірлі себепке байланысты: оптимизацияланбаған процестік параметрлер (әсіресе, болат ұстағыш күші), құрал-жабдықтың тозуы (саңылау және тозу) немесе материалдағы тұрақсыздық (әсіресе, Жоғары беріктікті төмен қоспалы болатта). Осы мәселелерді шешу үшін «Алтын Үшбұрыш» тәсілі қажет: болат кесуден бұрын серпімділік пен жарықтарды алдын ала болжау үшін болжамды симуляция, қиыршықтарды жою үшін дәл матрица техникалық қызметі және кемшіліксіз шығарылым үшін автоматтандырылған оптикалық тексеру (АОТ). Бұл нұсқау негізгі кемшіліктерге — жарылуға, бұзылуға, серпімділікке және бетіндегі кемшіліктерге — нақты инженерлік шешімдер ұсынады.

Автокөлік тегістеу кемшіліктерін санаттау

Автокөлік жасау саласының жоғары дәлдікті әлемінде «ақау» дегеніміз тек қана көрінетін кемшілік емес, сонымен қатар көлікті жинау барысында бұзылуға әкелетін конструкциялық ақау немесе өлшемдік ауытқу. Шаралар қолданбас бұрын инженерлер ақаудың түрін дұрыс анықтауы тиіс. Автокөліктерді штамптау кезіндегі ақаулар әдетте үш негізгі топқа бөлінеді және әрқайсысы әртүрлі диагностика әдісін талап етеді.

• Пішіндеу ақаулары: Бұлар пластикті деформациялану фазасы кезінде пайда болады. Мысалдарға бөліну (сынуға әкелетін артық кернеу) және қырықтар туындайды (иілуге әкелетін сығылу құлдырауы) жатады. Бұлар әдетте материалдың ағу шектері мен құрастырушы пластиналардың күштерінің таралуына байланысты болады.
• Өлшемдік ақаулар: Бұлар CAD-модельден геометриялық ауытқулар. Ең белгілісі серпімді қалпына келу , мұнда бөлшектің серпімді қалпына келуі оны матрицадан шығарғаннан кейін пішінін өзгертеді. Бұл қазіргі заманғы Жоғары беріктікке ие болаттар (HSS) мен алюминий панельдерді пішіндеу кезіндегі негізгі қиындық болып табылады.
• Кесу мен бет ақаулары: Бұлар, әдетте, құрал-жабдыққа қатысты мәселелер. Қиыршықтар дұрыс емес кесу саңылауы немесе доғы жиектерден туындайды, ал беткей төмендеулері , жабысуының және слаг белгілері үйкеліс, сұйылтқыштың істен шығуы немесе бөгде заттар салдарынан туындайтын триботехникалық мәселелер.

Дәл диагностика құрал-жабдық шешімін (мысалы, қайта фрезерлеу) процестік мәселеге (мысалы, бүктенуге) қолданудың қымбатқа түсетін қатесінен сақтандырады. Келесі бөлімдер бұл ақаулардың пайда болу себептерінің физикасын талдайды және нақты инженерлік шешімдерді көрсетеді.

Пісіру ақауларын шешу: жарықтар мен бүктелулер

Пісіру ақаулары жиі бір теңгенің екі жағындай: материал ағынын бақылау. Егер метал ойыққа тым жеңіл ағып кетсе, ол жиналады (бүктеледі). Егер ол тым қатаң шектелсе, ол өзінің созылу шегінен асып кетеді (жарылады).

Терең созу кезіндегі бүктелуді жою

Бүктелу — компрессиялық тұрақсыздық құбылысы, жартқылар немесе май қораптары сияқты терең созылған бөлшектердің фланец аймақтарында кездеседі. Бұл металл парақтың сынақ тұрақсыздық шегінен асатын компрессиялық сақиналық кернеулер туындаған кезде пайда болады.

Инженерлік шешімдер:

• Заготовканы ұстағыш күшті (BHF) оптималдау: Негізгі шараның бірі — заготовканы ұстағыштағы қысымды арттыру. Бұл материал ағынын шектейді және радиалдық кернеуді арттырады, сондықтан сығылу толқындары тегістеледі. Дегенмен, BHF-тің мөлшерінен асыра қолдану жарылуға әкеледі. Процестік инженерлер жүріс барысында қысымды реттейтін өзгермелі ұстағыш күші профилдерін жиі қолданады.
• Созу тостағандарын қолдану: Егер BHF-ті арттыру жеткіліксіз болса, созу тостағандарын орнатыңыз немесе реттеңіз. Бұлар материал ағынын механикалық түрде шектейді және артық тоннажды талап етпейді. Тікбұрышты немесе жартылай дөңгелек тостағандар жалғастыруға бейім аймақтарда жергілікті ағын кедергісін қамтамасыз ету үшін реттелуі мүмкін.
• Азот цилиндрлері: Қалыпты серіппелердің орнына азот газ серіппелерін қолданып, бүкіл матрица бетіне біркелкі және бақыланатын күш таралуын қамтамасыз етіңіз, осылайша бүкіл бүгілулердің пайда болуына мүмкіндік беретін жергілікті қысым төмендеуін болдырмаңыз.

Жарылу мен жыртылуға кедергі жасау

Парақтық металлдағы негізгі деформациялық кернеу Формалану шегінің диаграммасы (FLD) қисығынан асып кеткенде жарылу пайда болады. Бұл көбінесе стакан қабырғаларында немесе тұйық радиустарда кездесетін жергілікті сызықтық созылу ақауы.

Инженерлік шешімдер:

• Байламдық қысымды төмендету: Керісінше, материал шаблонға тым тығыз бекітілген болса, ол матрицаға енуі мүмкін емес. BHF-ті төмендету немесе салмақ таспаларының биіктігін азайту материалға тартылымға толығырақ түсуіне мүмкіндік береді.
• Үйкеліс механикасы мен майлау: Жоғары үйкеліс коэффициенттері материалдың матрица радиусының бойымен сырғанауына кедергі жасайды. Майлау қабатының беріктігі операцияның қысымы мен жылуына сай екенін тексеріңіз. Кейбір жағдайларда нақты жоғары кернеу аймақтарына нүктелік майлау қолдану проблеманы шешуге көмектеседі.
• Радиустарды оптимизациялау: Тым кішкентай матрица радиусы кернеуді шоғырландырады. Матрица радиустарын паршау немесе радиус өлшемін ұлғайту (бөлшектің геометриясы рұқсат етсе) деформацияны біркелкі таратады.

Өлшемдік ақауларды түзету: Серпімді оралу проблемасы

Спрингбэк — бұйымдау күші алынып тасталғаннан кейін материалдың серпімді қалпына келуі. Автокөлік шығаратын компаниялар көліктің салмағын азайту мақсатында Жоғары беріктік қасиетке ие болаттарға (AHSS) және мырышқа өте бастаған кезде спрингбэк болжау мен бақылау жағынан ең қиын ақауға айналды. Төменгі беріктіктегі болаттан өзгеше, AHSS-тің ақырғы беріктігі жоғарырақ және серпімді қалпына келу қабілеті де жоғары.

Спрингбэкті компенсациялау стратегиялары

Спрингбэкті шешу үшін матрицаны компенсациялау стратегиясы мен процесті басқарудың үйлесімі қажет. Оны «қаттырақ соғу» арқылы шешу өте сирек кездеседі.

• Артық иілу: Матрица дизайны спрингбэк бұрышын ескеруі тиіс. Егер 90-градус бүгілу қажет болса, бұйым дәл өлшемге келуі үшін металды 92 немесе 93 градусқа дейін бүгу керек болуы мүмкін.
• Қайта соғу және Coin-Setting: Геометрияны «орнату» үшін қосымша операция қосуға болады. Радиусты қайта соғу бүгілетін жерде материалды сығады, бұл серпімді созылу қалпына келуіне қарсы әсер ететін сығылу кернеуін туғызады.
• Симуляцияға негізделген түзету: Жетекші инженерлік командалар қазір AutoForm немесе PAM-STAMP сияқты симуляциялық бағдарламалық жасақтаманы пайдаланып, дизайн сатысында серпімді оралу шамасын болжайды. Бұл құралдар геометриялық түрде дұрыс финалдық бөлшекті шығару үшін мақсатты түрде бұрмаланған «компенсацияланған матрица беті» геометриясын жасайды.

Материалдың айнымалылығына ескерту: Матрицаның мүлтіксіздігіне қарамастан, рулонның механикалық қасиеттеріндегі (аққыштық беріктігінің айнымалылығы) өзгерістер серпімді оралудың біркелкі болмауына әкелуі мүмкін. Жоғары көлемді өндірушілер жиі партия қасиеттеріне негізделіп престің параметрлерін динамикалық түрде реттеу үшін желі ішіндегі бақылау жүйелерін енгізеді.

Кесу мен беткі ақаулардан құтылу

Пішіндеу ақаулары — күрделі физикалық мәселелер болса, кесу мен беткі ақаулар жиі техникалық қызмет көрсету мен тәртіппен байланысты. Олар А-класындағы беттердің (мотор капоттары, есіктер) көркем сапасына және конструкциялық компоненттердің қауіпсіздігіне тікелей әсер етеді.

Шеткерінің азаюы мен саңылауды басқару

Бұр — матаны таза сындыра алмауға байланысты пуншь мен матрицадан пайда болатын металлің көтерілген шеті. Бұрлар құрамдас жинақтау жабдығына зақым келтіруі мүмкін және қауіпсіздікке қауіп тудырады.

• Матрица саңылауын оптималдау: Пуншь пен матрица арасындағы саңылау маңызды. Егер саңылау тым тартылған болса, екінші деңгейлі кесу бұр тудырады. Егер тым бос болса, металл сынбай түйіршеленеді. Стандартты болат үшін саңылау әдетте материал қалыңдығының 10-15% құрайды. Алюминий үшін бұл көрсеткіш 12-18% дейін жоғарылауы мүмкін.
• Құрал-жабдықтарды техникалық қызмет көрсету: Кесуші жетектің тупайып кетуі — бұрлардың ең орынды себебі. Ақауларды анықтауды күтпей, соққы санына негізделген қатаң өңдеу кестесін енгізіңіз.

Бетіндегі кемшіліктер: Галлинг және Слаг белгілері

Жабысуының (жабысқақ тозу) жаппа металдың микроскопиялық түрде құрал болатына бірігуінен және материалдың жыртылуынан пайда болады. Бұл алюминийді штамптауда кең таралған құбылыс, алайда құрал бетіне Титан Карбонитрид (TiCN) сияқты PVD (Физикалық будың шөкіруі) немесе CVD (Химиялық будың шөкіруі) қаптамаларын қолдану арқылы болдырмауға болады.

Слаг белгілері қалдық слаг матрица бетіне қайтадан жоғары қарай сорылғанда (слагты сору) келесі бөлшекке басылып түскенде пайда болады. Шешімдерге соққышта серіппелі эжекторлы штифтерді қолдану, вакуумды азайту үшін соққыш бетіне "шатыр тәрізді" пышақтарды қосу немесе слагтарды матрицалық етек арқылы төмен қарай сору үшін вакуумдық жүйелерді пайдалану жатады.

Жүйелік болдырмау: Симуляция мен серіктесті таңдау

Қазіргі автомобиль штамптау өндірістік жол бойынша ақаулық бағасы экспоненталы түрде өседі — престе бірнеше доллардан бастап, ақаулы автомобиль нарыққа шыққан кезде мыңдаған долларға дейін жетуі мүмкін. Сондықтан оны емдеуден гөрі, іске қосу алдында болдырмауға көшу қарқынды жүріп жатыр.

Симуляция мен тексерудің рөлі

Қазіргі уақытта алдын-ала тарту қондырғылары беттің төмендеуі мен жарықтар сияқты ақауларды виртуалды ортада көрсету үшін болжау симуляциялық құралдарын қолданады. «Цифрлық балтау» бояғаннан кейін көзге көрінетін, бірақ көзге көрінбейтін микроскопиялық бет ауытқуларын анықтау үшін панельді таспен тексеру процесін модельдейді.

Сонымен қатар, Cognex салыстырып тексеру жүйелері сияқты Автоматтандырылған оптикалық тексеру (AOI) жүйелері қатардағы барлық бөлшектерді машиналық көру арқылы тексереді. Бұл жүйелер тесіктердің орнын өлшей алады, жарықтарды анықтай алады және престік желіні баяулатпай өлшемдік дәлдікті растай алады, сондықтан пайдалануға жарамды бөлшектер ғана пісіру кезеңіне жетеді.

Прототиптен өндіріске өту

Автокөлік бағдарламалары үшін инженерлік тексеруден массалық өндіріске көшу — көптеген ақаулар туындайтын кезең. Интеграцияланған мүмкіндіктерге ие серіктесті таңдау өте маңызды. Shaoyi Metal Technology бұл интеграцияланған тәсілдің мысалы болып табылады, ол жылдам прототиптер жасаудан үлкен көлемде өндіруге дейінгі айырмашылықты тоқтайды. IATF 16949 сертификаты бойынша 600 тоннаға дейінгі дәлдік пен пресс мүмкіндіктерін пайдалана отырып, олар OEM-ге процестерді ерте арада растауға және әлемдік стандарттарға қатаң сәйкес басқару қолы мен субфреймдер сияқты маңызды компоненттерді масштабтауға көмектеседі.

Жоқ ақаусыз өндіріс

Автомобиль металлдарды штамптаудағы ақауларды шешу бір ғана "сары оқ" табумен байланысты емес. Бұл материал ағынының физикасын, құрал геометриясының дәлдігін және процессті ұстаудың қатаңдығын теңестіретін жүйелі инженерлік тәсілді қажет етеді. АХСС-те тежеу стратегиялары арқылы қайта көтерілуді азайту немесе нақты тазалауды басқару арқылы бұзылуларды жою, мақсат бірдей болып қала береді: тұрақтылық.

Жобалау кезеңінде болжау симуляциясын және өндіру кезінде сенімді оптикалық тексеруді интеграциялау арқылы өндірушілер жалынмен күресуден процестің қабілеттілігін сақтауға көшеді. Нәтижесінде ақаусыз бөлшек ғана емес, болжанатын, пайдалы және масштабталатын өндірістік процесс қамтамасыз етіледі.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

автокөлік металл штампылаудағы ең орын алатын ақау не?

Қолданылуына қарай жиілік өзгерсе де, серпімді қалпына келу салмақты азайту мақсатында Жоғары беріктікте болаттардың (AHSS) кеңінен қолданылуына байланысты қазіргі уақытта ең күрделі ақау болып табылады. Күрделі пішіндеу операцияларында бұзылу мен сызат пайда болуы орын алады, бірақ өлшемдік дәлдік үшін серпінді оралу ең үлкен қиындық туғызады.

босатқыш ұстағыш күші мен бұдырлану қалай байланысты?

Фланец аймағындағы бұршақтану тікелей ұстағыш күшінің (BHF) жеткіліксіздігінен туындайды. Егер BHF тым төмен болса, металл парақ матрицаға қарай ағып келген кезде қысу арқылы тұрақсыздықтың (иілу) пайда болуын болдырмау үшін жеткілікті дәрежеде шектелмейді. BHF-ті арттыру бұршақтануды болдырмағанымен, егер тым жоғары болса, жарылу қаупін арттырады.

3. Галлинг пен сызаттар арасындағы айырмашылық неде?

Жабысуының бұл материал листік металдан құрал болатына тасымалданып және оған бекінетін жабыспалы тозу түрі, кейінгі бөлшектерде жиі қатты жарылуға әкеледі. Ұпай санау әдетте листік метал мен матрица бетінің арасында ұсталып қалған абразивтік бөлшектер немесе ластану (мысалы, тегістеу қалдықтары немесе сақиналар) тудыратын сызықтарды білдіреді.

4. Симуляциялық бағдарламалық жасақтама штамптау кемшіліктерін қалай болдырмауға мүмкіндік береді?

Симуляциялық бағдарламалық жасақтама (шекті элементтерді талдау) болат кесілмеден бұрын материалдың әлуетін болжайды. Бұл инженерлерге жұқару, жарылу қаупі мен серпімді оралу шамаларын виртуалды ортада елестетуге мүмкіндік береді. Бұл өңдеу сатысында матрица геометриясын — мысалы, тарту тостағандарын қосу немесе серпімді оралуға түзету енгізу — өзгертуге мүмкіндік береді, бұл физикалық сынақ циклдары мен шығындарды әлдеқайда азайтады.