ҚЫСҚАША

Автомобильдік штамповка өндіру циклінің уақыты негізінен пішіндеу әдісімен анықталады: Соңғы басқару жоғары көлемді жылдамдық үшін өнеркәсіптік стандарт болып табылады және әдетте 20–60 Минутына Соққы (SPM) , немесе бөлшек үшін шамамен 1–3 секунд. Алайда Ыстық тегістеу (пресс арқылы қатайту) қалыптағы суыту уақыты қажет болғандықтан едәуір баяу, орташа циклына 10–30 секунд бірақ қауіпсіздік компоненттері үшін жоғары созылу беріктігін қамтамасыз етеді.

Өндірушілер үшін тиімділіктің эталоны жиі Toyota сияқты лидерлерге қатысты өлшенеді, онда жеке штамповка қадамдары ең аз 3 секунд дене панельдері мен құрылымдық бөлшектерді өндіру үшін суық шөгу жылдам өткізуін ұсырса, қыздырып шөгу күйінде тіреулер мен тірегіштер үшін әлі де маңызды болып табылады, әсіресе уақыт шектеуіне қарамастан. Бұл циклдардың тиімділігін арттыру үшін қосымша қызмет етпейтін өңдеу уақытын азайту үшін алдыңғы қатарлы серво престік технологиялар мен автоматтандырылған беру жүйелері қажет.

Суық Шөгу Циклдарының Уақыты: Жоғары Көлемді Стандарт

Суық шөгу автомобильдің массалық өндірісінің негізі болып табылады және бөлшектерді бөлме температурасында өте жылдам өндіру мүмкіндігіне байланысты бағаланады. Бұл процесте болат немесе алюминийден жасалған катушкалар механикалық немесе серво престерге беріледі, мұнда олар тізбектей кесіледі, пішімделеді және тесіледі. Материалдың қызу немесе суыққа дейін күту сияқты жылулық тосқауылы жоқ болғандықтан, циклдық уақыт престің механикасы мен материалды беру жылдамдығымен ғана шектеледі.

Суық тегістеудің тиімділігіне арналған өнеркәсіптік эталонды көбінесе Toyota өндіріс желілерінен алады. Олардың стандартты төрт сатылы тегістеу процесінде (созу, қию, иілу және тесу) әрбір сатыны орындауға шамамен 3 секунд жұмсалады. Қазіргі заманғы жоғары жылдамдықты тандемді желілер мен беру престері бұл көрсеткішті одан әрі арттыра алады. Мысалы, Toyota Motor Manufacturing France зауытының престері жеке бөлшектер үшін шамамен 25 жүріс минутына (SPM) жылдамдықпен жұмыс істейді, бұл әрбір жүріске 2,4 секунд цикл уақытын құрайды. Егер екі бөлшек (әрбір жүрісте екі бөлшек) шығарылатын болса, шығыс тиімді түрде екі есе өседі, бұл суық пішіндеудің үлкен өткізу қабілетін көрсетеді.

Прогрессивті матрица мен беру матрицасының жылдамдығы

Суық тегістеу кезінде құрал-саймандар стратегиясы циклдық уақытқа үлкен әсер етеді:

• Прогрессивті штамптау: Бұл жақтаушалар мен бекіткіштер сияқты кішігірім, күрделі бөлшектер үшін ең жылдам әдіс. Металл лентасы бірнеше станциялары бар жалғыз матрица арқылы үздіксіз беріледі. Жылдамдық оңай ғана 60–80 SPM бөлшек тасымалдаушы жолаққа бекітіліп қалады, күрделі тасымалдау ішектерінсіз жылдам әрі дәл қозғалыс жасауға мүмкіндік береді.
• Трансферлік өшіріп тастау (Transfer Die Stamping): Жолақтан босатылуы тиіс үлкен дене панельдері мен құрылымдық бөлшектер үшін қолданылады. Механикалық тасымалдау саусақтары бөлшекті станциялар арасында жылжытады. Прогрессивті штемпелдеуге қарағанда баяу болса да, заманауи сервожүйелі тасымалдаулар жылдамдықты 15–30 SPM диапазонына дейін жеткізіп, өлшем мүмкіндігін өндіріс жылдамдығымен тепе-теңдестіреді.

Төмендегі кестеде суық штемпелдеу технологиялары үшін типтік өнімділік көрсеткіштері көрсетілген:

Қыздырып тегістеу циклы: Жоғары беріктіктің айырбасталуы

Қыздырып тегістеу немесе престе қатайту түбегейлі басқа уақыт шеңберінде жүзеге асады. Бұл процесс болат бор пластиналарын шамамен 900°C (1,650°F) дейін пеште қыздыруды, содан кейін суытылған матрицаға ауыстыруды қамтиды. Бұл циклдың негізгі сипаттамасы пішіндеу жылдамдығы емес, қалған уақыт суыту үшін қажетті уақыт. Бөлшек микроструктурасы мартенситке айналып, 1,500 МПа-ға дейінгі созылу беріктігін қамтамасыз ету үшін тез суыту кезінде тұйық матрицада қысым астында ұстап тұру керек.

Бұл сөндіру фазасы елеулі тежеу факторын туғызады. Қалыптастырудың типтік ыстық циклы мына аралықта болады 10 мен 30 секунд , бұл суық қалыптауға қарағанда 5–10 есе баяу. Стандартты ыстық қалыптау циклының құрамы әдетте мынадай болады:

1. Көшіру (Пештен престеуге): < 3 секунд (Ерте суытуға жол бермеу үшін маңызды)
2. Пішіндеу: 1–2 секунд
3. Сөндіру (Тұру уақыты): 5–15 секунд (Негізгі уақыт шығыны)
4. Бөлшекті шығару мен алу: 2–4 секунд

Бұл баяулықты жеңу үшін өндірушілер жиі көп орынды қалыптарды қолданады (бір мезгілде 2, 4 немесе тіпті 8 бөлшек қалыптау), осылайша әр соққыға кететін цикл уақыты ұзақ болса да, минутына шаққандағы бөлшектер санын арттырады. Соңғы кездегі салқындату каналдарының конструкциясы мен жоғары жылу өткізгіштігі бар құрал-жабдық болаттарындағы жаңалықтар бұл уақытты баяу төмендетіп жатыр, кейбір алдыңғы қатарлы желілер цикл уақыты 8–10 секундқа жақындап келгенін мәлімдейді, дегенмен бұл әлі кең таралған стандартқа айналмаған.

Өндіріс жылдамдығына әсер ететін маңызды факторлар

Ыстық және суық пісірудің негізгі физикадан басқа, өндіріс сағатынан секундтерді азайту үшін бірнеше технологиялық факторлар маңызды рөл атқарады. Механикалық престен серво престік технология серво преске ауысу ойын өзгерткіш болды. Тұрақты жылдамдықпен жұмыс істейтін механикалық иірімнен өзгеше, серво престің жылжымалы бөлігі бағдарламамен басқарылады. Инженерлер престі тек пісіру кезеңінде баяулатып, шығыс және қайту сияқты жұмыс емес кезеңдерде жылдамдатуға бағдарламалай алады. Бұл оптималдау дәстүрлі механикалық престерге қарағанда циклдық уақытты 30–60% азайтуы мүмкін.

Автоматтандыру және Өндіріс Ауысу Тиімділігі сондай маңызды. Көптеген өнімдерді өндіру ортасында, «циклдық уақыт» тек қана соққы жылдамдығы емес, жүйенің қолжетімділігі де маңызды. Toyota Yaris үшін қолданылатын қазіргі заманғы соғу желілері сияқты автоматтандырылған қалып ауыстыру жүйелері мен серво-жүйелі ұстап алушылар бір бөлшектен екіншісіне өндірісті 180 секундтан кем уақыт ішінде ауыстыра алады бұл бір минуттық матрица ауыстыру (SMED) мүмкіндігі престің бөлшектерді жасауға кеткен уақытын арттырып, ал тұрып қалу уақытын азайтады.

Дегенмен, осындай оптимизацияланған циклдық уақыттарға тек барлық өндіріс спектрін түсінетін серіктес арқылы қол жеткізуге болады. Shaoyi Metal Technology тез прототиптеуден массалық өндіріске дейінгі сатылар арасындағы сәйкестікті қамтамасыз етуге маманданған. 600 тонналық престерді және IATF 16949-бекітілген дәлдікті пайдалана отырып, ол автомобиль өнеркәсібінің клиенттеріне жоғары көлемді өндіріске көшу алдында жобаларды тез дайындауға көмектеседі. Бұл интеграцияланған тәсіл инженерлерге жетекші иінтілер мен рамалар сияқты компоненттерді толық масштабты өндіріс басталмас бұрын жылдамдық пен сапа бойынша оптимизациялау үшін жобалау кезеңінде циклдық уақыт бөгелулерін ерте анықтауға мүмкіндік береді.

Циклдық уақыт, әкелу уақыты және тактілік уақыт

Автокөлік жасау саласында «уақыт» әртүрлі мүдделі тараптар үшін әртүрлі мағыналарға ие болуы мүмкін. Бұл терминдер арасындағы шатастыру жиі инженерлік және сатып алу командалары арасында күтілетін нәтижелердің үйлесімсіздігіне әкеледі. Осы уақыттық метрикаларды бір-бірінен ажырату маңызды. Цикл уақыты басқа уақыттық метрикалардан.

• Циклдық уақыт (Жабдық темпі): Бұл бір өнімге бір операцияны орындауға кететін уақыт. Штамповкалауда, егер престің жұмыс жылдамдығы 20 SPM болса, циклдық уақыт 3 секунд болады. Бұл метрика өндіріс сызығының дереу әсер етуіне бағытталған зауыт менеджерлері мен технологиялық инженерлер үшін негізгі маңызға ие.
• Әкелу уақыты (Тапсырыс күтілуі): Бұл тапсырыс берілгеннен бастап жеткізуге дейінгі жалпы уақытты білдіреді. Жаңа штамптау жобасы үшін әкелу уақыты қалып дизайндауын, матрицаны жасауды және сынақты қамтиды, бұл әдетте прогрессивті матрицалар үшін 8–14 апта құрайды. Тек қана бар өнімдер үшін де әкелу уақыты шикізат кестесін және логистиканы қамтиды, оның өлшем бірлігі секунд емес, күндер немесе апталар.
• Такт уақыты (Сұраныс пульсі): Такт уақыты тапсырыс берушінің сұранымына бөлінетін өндірісте пайдаланылатын уақыт арқылы есептеледі. Егер тапсырыс берушіге күніне 1000 бөлшек қажет болса және зауыт 1000 минут жұмыс істесе, такт уақыты 1 минутқа тең болады. Жеткіліксіздіктен аулақ болу үшін цикл уақыты әрқашан такт уақытынан тезірек болуы тиіс.
• Көліктің өткізу уақыты: Бұл толық машина жинауға кететін жалпы уақыт. Мысал үшін, есік панелін штамптау тек бірнеше секундты қажет етсе де, мысалы Toyota Yaris сияқты автомобильді өндіруге жалпы уақыт шамамен 15 сағат , ал бояу процесі осы уақыттың жартысын құрайды.

Қорытынды

Автомобиль штамптау өндірісінің цикл уақытын түсіну үшін секундомерден тыс процестің талаптарын талдау қажет. Суық штамптау сыртқы панельдерді жоғары көлемде шығару үшін қажетті 20–60 рет/мин жылдамдықты ұсынса да, ыстық штамптау қауіпсіздік торына қажетті өмір сақтайтын беріктікті алу үшін 10–30 секундтық баяу циклды қабылдайды. Мұндай таңдау сирек жағдайда тек жылдамдыққа байланысты болады, бірақ материал қасиеттері, геометрия мен көлемнің тепе-теңдігіне байланысты.

Автокөлік инженерлері үшін оптималдау жолы сервопресс және автоматтандырылған беру жүйелері сияқты технологияларды пайдаланып, құнсыз уақытты азайту арқылы жүзеге асады. Циклдық уақыт пен дайындау уақыты арасындағы айырмашылықтарды нақты анықтау және қолдануға сәйкес ұстау әдісін таңдау арқылы өндірушілер заманауи автокөлік өндірісінің негізі болып табылатын синхрондалған тиімділікке қол жеткізуі мүмкін.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Автокөлік корпусы үшін толық ұстау процесі қанша уақытты алады?

Жеке бөлшектер бірнеше секунд ішінде (әдетте әрбір кезеңге 1–3 секунд) ұсталса да, толық автокөлік корпусы жүздеген ұсталған бөлшектерден тұрады. Қазіргі заманғы престехника цехы осы бөлшектерді партиялап шығарады. Нақты бір металл парағының престік желіде болатын уақыты өте қысқа — толық 4 кезеңді тандемдік желі процесі үшін жиі 15 секундтан кем болады, — бірақ автокөлік үшін қажет барлық бөлшектерді ұстау үшін логистикалық ынтымақтастыру әдетте бірнеше смена немесе күндерге созылатын қор жинақтауды қамтиды.

2. Автомобиль созу циклының типтік қадамдары қандай?

Стандартты автомобиль созу желісі әдетте төрт бөлек қадамды қамтиды: Суреттеу (бастапқы 3D пішінді жасау), Тезделу (артық металлды кесіп тастау), Иілу/Жиектеу (дәл шеттер мен қаттылықты жасау), және Тесу/Қайта соғу (тесіктерді соғу және соңғы геометрияны жетілдіру). Тандем желіде олар әртүрлі престерде орындалады; ал беру немесе прогрессивті матрицада бір ғана престік жүйенің ішінде тізбектеліп орындалады.

3. Неліктен ыстық созу суық созудан әлдеқайда баяу болады?

Ыстық созу кезінде металды ~900°C дейін қыздырып, одан кейін мартенситті болат құрылымын сақтау үшін матрицаның ішінде салқындату (сумен сөндіру) қажет. Бұл салқындау фазасы, яғни «тоқтау уақыты» әдетте 5–15 секундқа созылады, осы кезеңде престі ашуға болмайды. Суық созу үшін мұндай жылулық күту кезеңі қажет емес, сондықтан престі механизм мүмкіндігінше үздіксіз жылдам орындай алады.