ҚЫСҚАША

Автокөлік бөлшектерінің құрылымдық бөлшектері үшін матрица құру – бұл шасси және кузов панельдері сияқты мықты, жеңіл және дәл автомобиль бөлшектерін пісіру үшін металды пішіндіруге арналған құралдар (матрицалар) құруға бағытталған мамандандырылған инженерлік пән. Бұл процесс негізінен жапырақ тәрізді металл үшін штамповка немесе балқытылған металл үшін матрицаға құю әдісін қолданады және соңғы бөлшектің құрылымдық беріктігін, сапасын және өнімділігін анықтайтындықтан заманауи автокөлік жасауда маңызды орын алады. Әдісті таңдау мен құрастырудың дәлдігі оптималды тұрақтылық пен қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін өте маңызды.

Автомобиль өнеркәсібіндегі матрица құрылымының негіздері

Пішін құю — бұл цифрлық идеяны нақты, сериялық шығарылатын автомобиль өніміне айналдыратын негізгі процесс. Ол үлкен қысым астында металл кесіп және пішіндеу үшін арнайы құрал-жабдықтардың күрделі инженерлік жобалауын қамтиды, сонымен қатар соңғы бөлшектің сапасын, дәлдігін және құрылымдық беріктігін алдын ала анықтайды. Қауіпсіздік пен өнімділік ең маңызды орын алатын салада пішін өзі осы стандарттардың қамқоршысы болып табылады және миллиондаған бөлшек шығарылса да, біріншіден бастап әрбір бөлшектің бірдей болып және қатаң талаптарға сай келуін қамтамасыз етеді. Бұл процесс автомобильдің денесінің жұмсақ панельдерінен бастап кузовының негізін құрайтын маңызды рама компоненттеріне дейін бәрін шығару үшін өте маңызды.

Қалыптың жобалауының негізгі мақсаты бірнеше негізгі өндірістік мақсаттарды тепе-теңдікте ұстау арқылы сенімді түрде жоғары сапалы бөлшектерді шығара алатын құралды жасау болып табылады. Құрылымдық бөлшектерді жасауда екі негізгі әдіс пайда болады: жаппа металл үшін штамптау және балқытылған метал үшін құю. Штамптау күшті үлкен күшті қолданып жазық металл парақтарын есіктер мен бамперлер сияқты күрделі үш өлшемді пішіндерге айналдырады. Құю — бұл қозғалтқыш блоктары мен трансмиссия корпусы сияқты күрделі, жеңіл салмақты бөлшектерді жасау үшін алюминий немесе магний қорытпалары сияқты балқытылған металды қалып қуысына енгізу процесі. Екі әдіс де отын тиімділігін және көлік динамикасын жақсарту үшін бөлшектерді берік әрі мүмкіндігінше жеңіл етіп жасауға бағытталған.

Кез келген құрылымдық автомобиль бөлшегінің сәттілігі ою дизайндарымен анықталатын қасиеттердің дәл тепе-теңдігіне байланысты. Бұған ішкі кернеу, дәнекер құрылым және бетінің өңделуі сияқты факторларды бақылау енеді. Мысалы, жақсы құрылған ою формасы балқытылған металдың қуысқа толуы мен суынуын басқарады, бұл тікелей бөлшектің қуыстылығы мен беріктігіне әсер етеді. Ою дизайндау процесінің негізгі мақсаттары мыналар болып табылады:

• Точность және тұрақтылық: Жүздеген мыңдаған өндірістік циклдар бойынша дәл мөлшерде болу.
• Структуралық толықтыру: Күшті, тұрақты және көлік жұмысы кезіндегі кернеуді шыдай алатын бөлшектерді шығару.
• Салмақты оптимизациялау: Қауіпсіздікті құрбандыққа бермей көліктің салмағын азайту үшін жоғары беріктіктегі болат пен алюминий қорытпаларын пайдалану.
• Қарыз-шығымдық: Материалдардың жоғалуын азайту және бір өнімге шаққандағы шығынды төмендету үшін өндірісті жеңілдету.

Негізгі әдістер: Штамптау оюының дизайны мен құрылымдық ою құю

Штамптау мен құрылымдық матрицалық құю арасындағы айырмашылықты түсіну маңызды, өйткені әрбір әдіс автомобиль қолданыстарының әртүрлі түрлері үшін өзіндік артықшылықтарын ұсынады. Штамптау матрицасының дизайны қатты металл парақтарды пішіндеуге бағытталған, ал құрылымдық матрицалық құю балқытылған металдан бөлшектер жасайды. Олардың арасынан таңдау бөлшектің күрделілігіне, қажетті материал қасиеттеріне және өндіріс көлеміне байланысты болады.

Дамқылық құралының дизайны металл парақтарды қажетті пішінге кесуге, иілуге және пішіндеуге арналған құралдар жасау процесі. Бұл жиі прогрессивті матрицаларды қолдану арқылы іске асырылады, мұнда материал орамы соңында дайын бөлшек алынатын әрбір станцияда белгілі бір операцияны орындайтын бірнеше станциялар арқылы беріледі. По автомобиль бөлшектерін шығаратын Alsette компаниясының айтуынша, бұл әдіс кузов панельдері мен жақтар сияқты күрделі компоненттерді үлкен көлемде шығару үшін өте тиімді. Штамптау болат пен алюминий сияқты материалдар үшін идеалды және дәстүрлі автомобиль кузовын өндірудің негізі болып табылады.

Құрылымдық матрицалық құю , басқа жағынан, ыстық болат қалыпқа (матрица) үлкен қысым астында балқытылған металды енгізу процесін қамтиды. Оның сипаттауынша, KDM Fabrication , бұл әдіс ешқандай қосымша өңдеуді қажет етпейтін күрделі, дәл пішінді бөлшектерді шығаруға өте жарамды. Бұл әдіс алюминий мен магний қорытпаларынан жеңіл, бірақ берік бөлшектер жасау үшін ерекше маңызды. Алайда, Zetwerk белгілейді , бұл отын тиімділігін және электр көліктерінің жүру қашықтығын жақсарту үшін өте маңызды болып табылатын қосымша салмақтың азаюына әкеледі. Мұндай бөлшектерге мысал ретінде двигатель сүйегі, соққылық башнялар және аккумулятор корпусын келтіруге болады.

Айырмашылықтарды түсіндіру үшін, екі әдістің тікелей салыстыруы келтірілген:

Соңында, таңдау стратегиялық болып табылады. Инженер машина есігі үшін үлкен, тегіс бет және жоғары өндіріс жылдамдығы қажет болғандықтан штамповкалауды таңдайды. Керісінше, ішкі каналдар мен орнату нүктелерін қажет ететін күрделі трансмиссия корпусы үшін құйманың формаларында құю – бұл күрделі элементтерді бір ғана жеңіл бөлшек ретінде жасауға мүмкіндік беретіндіктен, жоғары таңдау болып табылады.

Құйма форманы жобалау мен өндірудің қадамдық процесі

Функционалды және тиімді матрица жасау — бөлшектің концепциясын өндіріске дайын құралға айналдыратын жүйелік процес болып табылады. Бұл жұмыс үдерісі миллиондаған циклдар бойы бөлшектерді дәл және сенімді шығару үшін соңғы матрицаға кепілдік беру мақсатында аналитикалық қатаңдық, шығармашылық мәселелерді шешу және алдыңғы қатарлы бағдарламалық құралдардың үйлесімін талап етеді. Әрбір кезең соңғы компонент деңгейіндегі ұқыпты баптауға дейін кеңінен тексеруден басталып, бір-біріне негізделіп дамиды.

Концепциядан жасақталуға дейінгі жолды түсінікті, реттелген жұмыс үдерісіне бөлуге болады:

1. Бөлшекті талдау және іске асымдылық зерттеу: Бұл процесс бөлшектің конструкциясын талқандаудан басталады. Бастаушыларға арналған нұсқауда түсіндірілгендей Jeelix , дизайнерлер дизайнның өндірістілігін (DFM) талдау үшін өте сүйір бұрыштар, жеткіліксіз иілу радиустары немесе пішіндеу қиындық тудыратын элементтер сияқты потенциалды мәселелерді анықтау үшін жүргізіледі. Пішіндеу үдерісіне қолайлы болуына көз жеткізу үшін материал қасиеттері талданады.
2. Процесс жоспары (таспа немесе қалып орналасуы): Штамптау үшін инженерлер прогрессивтық матрицаның әрбір станциясындағы операциялар тізбегін (мысалы, тесу, иілу, пішіндеу) бейнелейтін жолақ компоновкасын жасайды. Бұл жоспар материалды тиімді пайдалануды оптималдау және жолақ престен өту үшін жеткілікті қаттылықта болуын қамтамасыз ету үшін маңызды. Матрицалық құю үшін бұл кезең балқыған металдың құйма ойығына қалай ағып, толтыратынын жоспарлауды қамтиды, соның арқасында ақаулардың пайда болуын алдын алуға болады.
3. CAD жобасы мен симуляция: Қауіпсіздіктің алдын алу үшін CAD бағдарламалық жасақтамасын пайдалана отырып, жобалаушылар жоғарғы мен төменгі табандар, соққыштар, матрица блоктары және бағыттау жүйелерін қоса алғанда, матрицаның толық құрамасының үш өлшемді макетін жасайды. Бұл кезеңде көбінесе қуатты симуляциялық бағдарламалық жасақтама (CAE) қолданылады және виртуалды сынақ өткізіледі. Бұл болашақта материал ағынын болжауға, потенциалды кернеу нүктелерін анықтауға және болат кесілмеден бұрын сызаттар немесе бұзылулар сияқты мәселелерді болжауға мүмкіндік береді, бұл уақыт пен құнды үлкен шығыннан сақтайды.
4. Матрица компоненттері мен материалды таңдау: Бөлшек бөлшектер, мысалы, ұрып-соғу және формалау кілттері мұқият жасалған. Бұл компоненттерге арналған материалдар олардың төтеп бере алатын күштеріне байланысты таңдалады. Жоғары тозу бөлшектері ұзақ өмір сүруін қамтамасыз ету үшін әдетте D2 немесе SKD11 сияқты қаталған құралдар болаттарынан жасалады. Сенімділікті қамтамасыз ету үшін жетекші шұңқырлар мен бұлақтар сияқты стандартталған компоненттер көбінесе мамандандырылған жеткізушілерден алынады.
5. Өңдеу және құрастыру: Құрал жасаушылар жобаны аяқтап, қайта қарағаннан кейін, 2D-жоспарларды толықтай жасайды. Дәлдікті СНК өңдеу, қырғыу және ЭДМ процестерін қолдану арқылы әрбір компонент қатаң төзімділікпен өндіріледі. Соңында, бөлшектер мұқият жиналып, қатар қойылып, сыналады. Күрделі жобалар үшін, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. маңызды болуы мүмкін. Олар автомобильдерге арналған штамптау өлшеміне арналған CAE симуляциясынан және прототиптер жасаудан бастап, автомобильдерге арналған штамптау өлшеміне дейінгі көп көлемді қызметтерді ұсынады, бұл OEM және Tier 1 жеткізушілеріне жоғары сапа мен тиімділікті қамтамасыз етеді.

Қарап шығушы жобалау ережелері мен сапаны бақылау факторлары

Міне, осылайша, ең бастысы, бұл әдіс-тәсілдердің бірі - "жақсылық" және "жақсылық" деген ұғымдарды қалыптастыру. Бұл ережелер металдың қысым астында қалай әрекет ететінін бақылау үшін өте маңызды, осылайша торлылық, жарықтар және бұрмалау сияқты жалпы кемшіліктерді болдырмайды. Бұл нұсқауларды сақтау автомобиль өнеркәсібінің қатаң қауіпсіздік және өнімділік стандарттарына сай келетін жоғары сапалы құрылымдық компоненттерді өндіру үшін өте маңызды.

Бұл принциптер, әсіресе, металлдың ағыны мен қатаюы бөлшектің ішкі тұтастығын белгілейтін конструкциялық қалыпқа салу кезінде өте маңызды. Бұл туралы нұсқаулықта Inox Cast , өлшеміне сәйкес, өлшеміне сәйкес, өрістілік пен ішкі кернеу сияқты факторларды тікелей басқарады. Бұл ережелерді елемеу бөлшектің жүктеме астында жұмыс істеуін бұзатын әлсіз жерлерге әкелуі мүмкін.

Мынау ең маңызды жобалау ережелері мен сапа факторлары:

• Бөлу сызығын анықтау: Ал бөліну сызығы - тірліктің екі жартысы кездесетін жер. Оның орналасуы маңызды, өйткені ол бөлшектің шығарылу тәсіліне, жарқырау мүмкіндігіне (екі есе артық материал) және компоненттің соңғы көрінісіне әсер етеді. Жақсы орналастырылған бөлгіш сызық құралдың құрылысын жеңілдетеді және бөлшектің сапасын арттырады.
• Қақпа және жүгіруші жүйелер жобалау: Сырлауда қақпа жүйесі - балқытылған металл қалып қуысына ағып жатқан арналар желісі. Бұл қақпалар мен жүгірушілердің конструкциясы қуысты ауаны тұтқындап, қуыстылыққа әкелуі мүмкін турбуленциясыз тегіс және толығымен толтыруды қамтамасыз етуі керек.
• Ашылу және ауа желдеткіштің орналасуы: Ашылу - металлдың бастапқы, суық ағынын және кез келген кіршіктерді ұстауға арналған кішкентай қалталар. Ауа бұрғылары - бұл кішкентай арналар, олар қамауға алынған ауа мен газдарды қақпақ толған кезде шығарады. Газдың қуыстылығының негізгі себебі - дұрыс емес желдету, ол бөлшектің ішінде көпіршіктер пайда болып, оны қатты әлсіретеді.
• Эжектор шприцінің стратегиясы: Ежекторлы тіректер қаталған бөлшекті өлшеуден шығару үшін қолданылады. Олардың орналасуы мен өлшемі бөлшекті біркелкі күшпен жүгірту үшін мұқият жоспарлануы керек, бұл шығарылған кезде бұрмалау немесе зақымдануды болдырмайды. Олардың белгілері соңғы компонентте жиі көрінеді, сондықтан олар әдетте косметикалық емес жерлерде орналастырылады.
• Көлбеу бұрыштары: Құйманың ашылу бағытына параллель барлық беттерде шамалы бұрыш болуы тиіс, ол су тарту деп аталады. Бұл қалыптан таза шығуға мүмкіндік береді. Жеткісіз соққы бөлшектің жабысып қалуына әкелуі мүмкін, бұл оның бетіндегі тартылыс белгілеріне немесе шығарылған кезде сынып қалуына әкеледі.

Бұл ережелерді мұқият қолдана отырып, дизайнерлер өндіріс кезінде пайда болуы мүмкін мәселелерді алдын ала шеше алады. Мысалы, дұрыс жобаланған құю жүйесі тиімді ауа өткізу тесіктерімен бірге ішінде қуыстары жоқ тығыз, құйма деталь алуға мүмкіндік береді. Осындай бақылау деңгейі жоғары өнімділікті конструкциялық бөлшекті ақаулары бар бөлшектен ажыратады.