Pillar Stamping Automotive: Жоғары беріктікпен болаттан өңдеу мен қауіпсіздік үшін алдыңғы қатарлы әдістер
ҚЫСҚАША
Бағандарды матрицалау автомобиль қазіргі заманның автомобильдерінің құрылымдық беріктігін анықтайтын процестер, оларға A, B, C және D бағаналары жатады. Бұл компоненттер қауіпсіздікті қамтамасыз ету мен салмақты азайту арасындағы күрделі инженерлік теңгерімді білдіреді: соққыға төзімділікті Ultra-High-Strength Steels (UHSS) b-бағаналары үшін 1500 МПа-дан жоғары созылу беріктігіне жету мақсатында өнеркәсіп стандарты күшті түрде Ыстық тегістеу (пресс арқылы қатайту) жеткізу үшін, ал A-бағаналары күрделі геометрия мен көрінетін аймақтарға сәйкес келуі керек, сондықтан көбінесе күрделі Соңғы басқару немесе прогрессивті матрицалар қолданылады. Бұл нұсқаулық бағаналарды өндіруді меңгеру үшін қажетті техникалық сипаттамалар, материалдар ғылымы және өндірістік әдістерді қарастырады.
Қауіпсіздіктің анатомиясы: A-бағанасы мен B-бағанасын штамптау талаптары
Автокөліктің ақ корпус (BIW) өндірісінде барлық тіреулер бірдей емес. Адамдардың қауіпсіздігі мен көліктің сыртқы түріне әртүрлі үлес қосатындықтан, A-бағананың штамптау талаптары B-бағанадан негізгі жағынан өзгеше болады.
A-бағананың қиындығы: геометрия мен көрінетін аймақ
A-бағана алдыңғы терезені ұстап тұруы және шатырдың сығылу күштеріне шыдай алуы керек, бірақ дәл осы уақытта жүргізушінің көру аймағында пайда болатын саңылауды азайту үшін жіңішке болуы тиіс. Group TTM сияқты өндірушілер A-бағаналардың күрделі 3D қисықтары, әртүрлі қабырға қалыңдықтары және сымдар мен ауа жастықтары үшін көптеген тесіктері бар екенін атап өтеді. Мұндағы штамптау процесі таза қаттылықтан гөрі пішін беруге және геометриялық дәлдікке басымдық береді және жиі күрделі терең созылуда жарылмайтындай етіп, жеткілікті дәрежеде пластиктілікті сақтайтын жоғары беріктікте болатты қолданады.
B-бағананың қиындығы: ынталандыруға қарсы төзімділік
B-бағана бүйірлерден соққыға қарсы негізгі қорғаныс болып табылады. А-бағанадан өзгеше, B-бағана пассажир кабинасына ыңғайсыз енуін болдырмау үшін максималды аққыштық беріктікті талап етеді. Бұл борлы болат және басқа да UHSS маркаларын қолдануды қажет етеді. Пішіндеу қиындығы геометриялық күрделіліктен материал қаттылығының шекті деңгейін басқаруға және серпімді оралуға болмауға ығысады. B-бағаналар үшін матрицалау сипаттамалары жиі пішіндеуден кейін 1500 МПа-дан астам созылу беріктігін талап етеді, бұл ыстық және суық пішіндеу технологияларының арасындағы таңдауды анықтайды.

Материалдар ғылымы: UHSS және алюминийге өту
Жұмсақ болаттан келесі дамыған материалдарға өту бағандарды матрицалау автомобиль технологиялық процестерін түбірімен өзгертті. Инженерлер «Салмақты азайту мен қауіпсіздік» теңдеуін тепе-теңдікте ұстау үшін материалдарды таңдауы керек.
- Борлы болат (прессілеу болаты): B-бағаналар үшін алтын стандарт. Оны шамамен 900°C (1650°F) дейін қыздырып, матрицада суылтқан кезде микроконструкция феррит-перлиттен мартенсит бұл түрлендіру лазерлік үдерістерсіз кесу мен қиған кезде қиындықтар туғызатын, өте берік, бірақ өңдеуден кейін пішін беруге мүлдем болмайтын бөлшектерді береді.
- Алюминий қорытпалары (5000/6000 сериясы): Салмақты азайту үшін барған сайын кеңінен қолданылады. Алюминий массаға шаққандағы беріктік жағынан өте жақсы болса да, оның негізгі кемшілігі бар — серпімді қалпына келу — металл штамптаудан кейін өзінің алғашқы пішініне қайта оралу қабілеті. Алюминий A-бағаналарындағы серпімді оралуды бақылау үшін алдын-ала моделдеу бағдарламалық жасақтамасы мен матрица компенсация стратегиялары қажет.
- Жоғары беріктікті болат (ЖББ): Екі фазалы (DP) және деформация кезінде фазалық түрлену арқылы пластикалық қасиеттері артатын болаттар (TRIP) кіреді. Бұлар жұмсақ болатқа қарағанда беріктеу, ыстық штампталған боронды болатқа қарағанда пішін беруге ыңғайлырақ болып келеді және C және D бағаналары немесе ішкі күшейтпелер үшін сәйкес келеді.
| Материал түрі | Типтік қолдану | Негізгі пайдалы әсер | Штамптау қиындығы |
|---|---|---|---|
| Жұмсақ болат | Құрылымдық емес трим | Төмен баға, жоғары пішін берілетіндік | Соқтығысудағы төмен қауіпсіздік |
| Борондалған болат (қызу арқылы пісірілген) | B-бағандары, шатыр рельстері | Өте жоғары беріктік (>1500 МПа) | Ұзақ цикл уақыты, құралдың тозуы |
| Алюминий | A-бағандары, корпус панельдері | Сыртын азайту | Жоғары серпімділік, бір-біріне жабысып қалу |
Процестің терең талдауы: Қыздырып тегістеу мен суық тегістеу
Қыздырып немесе суық тегістеу арасындағы таңдау бағаналарды өндіру саласындағы негізгі техникалық талқылау болып табылады және ол компоненттің нақты өнімділік талаптарымен анықталады.
Ыстық тегістеу (пресс арқылы қатайту)
Қыздырып тегістеу заманауи қауіпсіздік жасушалары үшін негізгі технология болып табылады. Magna сияқты ірі жеткізушілердің көрсетуінше, бұл процесс болат болатты аустениттік күйге дейін қыздыруды, суытылған матрицаға ауыстыруды және бір мезгілде суыту арқылы пішіндеуді қамтиды. Бұл процесс мартенситтік микрокұрылымды қатайтып, өте жоғары беріктік қасиеттерін сақтайды. Суық тегістеуге қарағанда цикл уақыты ұзағырақ (әдетте 10–20 секунд), бірақ пішінін жоғалтпау B-бағандарында өлшемдік дәлдіктің болуы мүмкін еместігін қамтамасыз етеді.
Соңғы басқару
Өте қаттылық шарт емес жағдайда, мысалы өндіру жылдамдығы немесе геометриялық күрделілік басым болса, суық тегістеу әлі де артықшылық береді. Ол қалыпты температурада механикалық немесе гидравликалық престерді пайдаланады. Дегенмен, оны өте жоғары беріктікті болатқа (UHSS) қолданған кезде суық тегістеу пластикалық қатайту және үлкен серпімділік күштерінің пайда болу қаупін туғызады. Тіреулердің алдынғы қатарлы суық тегістеуі үшін жоғары күшті престер (жиі 2000+ тонна) және материалдың созылу кезеңінде жүріс жылдамдығын дәл бақылау үшін сервожетекті технология қажет.
Алдыңғы қатарлы Өндіріс және Прогрессивті Матрицалар
Жоғары көлемді өндірістің талаптарын қанағаттандыру үшін өндірушілер прогрессивті матрицалық штамптау мен дайындамаларды пайдаланады. Прогрессивті матрицалар бір ғана өтуде бірнеше амалдарды — тесу, кесу, иілу — орындайды, олар күрделі А-бағананың нығайтқыштары үшін идеалды нұсқа болып табылады. Лазерлік пісірілген дайындамалар (LWB) инженерлерге штамптау алдында әртүрлі қалыңдықтағы немесе маркалы болатты бір дайындамаға біріктіруге мүмкіндік береді, бұл нақты қажет жерде (мысалы, саңылау аймағында) беріктікті қамтамасыз етеді және басқа жерлерде салмақты үнемдейді.
Автокөлік OEM және Tier 1 жеткізушілері үшін бұл күрделіліктерден шығу үшін әртүрлі мүмкіндіктері бар серіктесті таңдау маңызды. Шаойи Металл Технологиясы автомобильдік штамптаудың толық шешімдерін ұсынады тез пішімдеуден массалық өндіріске дейінгі сатыларды байланыстыратын шешімдер. IATF 16949 сертификаты мен 600 тоннаға дейінгі престік мүмкіндіктері арқылы олар маңызды конструкциялық компоненттер мен ішкі жүйелерді өндіруді қамтамасыз етеді және 50 бірліктің алғашқы тиесі немесе көлемді жеткізу тапсырысына қарамастан глобалдық OEM стандарттарына толық сәйкестікті қамтамасыз етеді.
Ақауларды болдырмау және сапаны бақылау
Дамыған жабдықтармен жұмыс істесе де, ақаулар конструкциялық беріктікті бұзуы мүмкін. Олармен жұмыс істеу үшін процесті бақылау бойынша қатаң тәсіл қажет.
- Серпімді оралу: Металдың жүктеме түсірілгеннен кейінгі серпімді қалпына келуі. ҰБҚС пен алюминийде бұл бірнеше миллиметрлік ауытқуларға әкелуі мүмкін. Шешім: Матрица бетін артық жоғарлату және AutoForm сияқты имитациялық бағдарламаларды қолданып, қалпына келуді болжау және компенсациялау.
- Қатпарлар: Компрессиялық аймақтарда, әсіресе А-бағандардың күрделі тамырында пайда болады. Шешім: Байлам қысымын көтеру немесе материал ағынын бақылау үшін белсенді тарту тостағандарды қолдану.
- Жұқару және сыну: Шектен тыс жұқару конструкциялық бұзылуға әкеледі. Шешім: Майлауды оптималдау өте маңызды. IRMCO жүргізген жағдайларды зерттеу нәтижелері көрсеткендей, синтетикалық майлау материалдарын алмастыру үйкелісті азайтып, дәнекерлеу кемшіліктеріне әкелетін жиі кездесетін ақ коррозияны болдырмауға мүмкіндік береді.
Қорытынды: Тіреуіш инженериясының болашағы
Игеру бағандарды матрицалау автомобиль жұмыс үрдістерін игеру геометриялық күрделі A-тіреуіштер үшін дәлме-дәл суық тегістеу мен қатты B-тіреуіш қауіпсіздік торы үшін ыстық тегістеуді пайдалану сияқты гибрид тәсілге сүйенуді қажет етеді — олардың салмағын жеңілдетуге деген қажеттілік арта түскенде және қауіпсіздік стандарттары дамыған сайын өнеркәсіп бұл тәсілді қолдана береді. Инженерлер мен сатып алу жетекшілері үшін сәттілік тек тоннаждық мүмкіндіктермен ғана емес, сонымен қатар осы күрделі металлургиялық процестерді модельдеу, түзету және бақылау қабілетімен де байланысты.

Жиі қойылатын сұрақтар
1. Тегістеу әдісінің 7 қадамы қандай?
Әртүрлі процесс болуы мүмкін, бірақ металды тегістеудің жеті ортақ сатысына жарықталу (алғашқы пішінді кесу), қырғау (тесіктерді салу), суреттеу (3D пішінді қалыптау), жуырма (бұрыштар жасау), ауа Иілуі , түбін тегістеу/монеталау (дәлдікті қамтамасыз ету үшін тегістеу) және қысу арқылы шетін кесу (артық материалды алу). Тіреулер үшін бұл операциялар жиі прогрессивті немесе тасымалдау матрицаларымен біріктіріледі.
2. Машина тіреулері қалай белгіленеді?
Көлік тіреулері алдыңғыдан соңғыға қарай әліпби бойынша ретімен белгіленеді. A-тіреу алдыңғы шыныны ұстайды; B-тіреу алдыңғы және артқы есіктердің ортаңғы тірегі; C-тіреу седан/кроссоверлерде артқы терезені немесе артқы есікті ұстайды; ал D-тіреу ұзындығы үлкен автомобильдерде, мысалы, универсалдар мен минивэндерде артқы жағындағы тіреу ретінде қолданылады.
3. Автокөлікте қолданылатын металды штамптаудың төрт түрі қандай?
Төрт негізгі түрі: Прогрессивті штамптау (станциялар арқылы үздіксіз лента берілетін), Трансферлі қалыптау (бөлшектерді механикалық тасымалдау арқылы станциялар арасында жылжытылатын, үлкен тірегіштер үшін кеңінен қолданылады), Терең штамптау (есік панельдері сияқты үлкен тереңдіктегі бөлшектер үшін) және Multi-Slide Штамптау (күрделі, кішігірім иілулер үшін). Әрқайсысы бөлшектің көлеміне, күрделілігіне және өлшеміне байланысты таңдалады.
Кіші көліктер, жоғары стандарттар. Біздің шуақты проTOTYPE қызметі табиғатты тексеру процессін жылдамдаған және оңайластырады —
