Автокөлік белбеулері үшін біртіндеп матрица дизайны: Инженерлік нұсқау

ҚЫСҚАША
Жылына 50 000 бөлшектен астам көлемде автомобильдік тіреулерді шығару үшін прогрессивті өлшемді құрылғылардың дизайны стандарт болып табылады және жылдамдық, дәлдік пен тұрақтылықтың тепе-теңдігін ұсынады. 75%-дан жоғары материал пайдалану мақсатына жету үшін инженерлер дәл көпір қалыңдығын есептеу (әдетте 1,25t - 1,5t) және тығыз орналасу стратегияларын пайдалана отырып, жолақтың орналасуын оптимизациялауы керек. Маңызды дизайн факторларына Жоғары беріктікті Төмен қоспалы (HSLA) болаттарда серпімділікті компенсациялау және жалпы кесу периметрі мен жұлу күштері негізінде престің тоннажын есептеу жатады.
±0,05 мм-ден кіші дәлдікті талап ететін күрделі автомобильдік бекіту элементтері үшін сәтті шығу нәтижесі мықты бағдарлау сақинасының орнына және өндіріс көлеміне байланысты дұрыс құрал болаттарын (мысалы, Карбид немесе D2) таңдауға байланысты. Бұл нұсқаулық жоғары өнімді прогрессивті матрицаларды жасау үшін қажетті техникалық формулаларды, орналасу ережелерін және ақауларды болдырмау стратегияларын ұсынады.
1-саты: Алдын-ала жобалау және материалды таңдау
Бірінші жолақтың орналасу сызбасын сызу алдында жобалау процесі бекіту элементінің материалдық қасиеттерін қатаң талдаудан басталуы керек. Автомобильдік бекіту элементтері жиі массаны азайту және конструкциялық беріктікті сақтау үшін Жоғары беріктікті төмен қоспалы (HSLA) болаттарын немесе алюминий қоспаларын (6061 немесе 5052 сияқты) пайдаланады. Материалдың таңдауы матрицаның саңылауын, иілу радиустарын және қаптама талаптарын анықтайды.
Материалдың қасиеттері мен матрицаға әсері
Шикізаттың созылу беріктігі мен жаншылу беріктігі тоннажға және құралдың тозуына негізгі әсер етеді. Мысалы, әлсіз болатқа қарағанда ЖСЛҚ болатын шығырдың тоннаждық қажеттілігі мен саңылаулары біршама жоғары болады. Керісінше, алюминий қорытпалары жұмсақ болса да, шайқалуға бейім және TiCN (Титан Карбонитрид) сияқты парлауық белсенді құрал бөлшектері немесе арнайы қаптамаларды талап етеді.
| Материалдың түрі | Жаншылу беріктігі (шамамен) | Негізгі дизайндағы қиындық | Саңылаудың кең тараған ережесі |
|---|---|---|---|
| Әлсіз болат (CRS) | 35,000 PSI | Шеттерді бақылау | қалыңдықтың 10-12% |
| HSLA болат | 60,000+ PSI | Серпінділік пен соққыштың тозуы | қалыңдықтың 12-15% |
| Алюминий (6061) | 25,000 PSI | Шайқалу мен сақиналың тартылуы | қалыңдықтың 8-10% |
| Ржавымайтын (304) | 80,000+ PSI | Пластикалық қатайту | қалыңдықтың 15-18% |
Серпімді иілуді ерте басқару
Автомобильдік жақтарды штамптаудағы ең тұрақты ақаулардың бірі — серпімді иілу, яғни металл иілгеннен кейін бастапқы пішініне қайта оралу ұмтылысы. Бұл әсіресе HSLA материалдарында күшті болады. Оған қарсы тұру үшін конструкторлар стандартты үйкелісті иірудің орнына "артық иіру" станцияларын немесе ротациялық иіру әдістерін қолдануы керек. 90-градустық жақтар үшін матрицаны 2-3 градусқа артық иіретіндей етіп жобалау финалдық сызба дәлдігін қамтамасыз ету үшін жиі қолданылатын әдіс.
2-саты: Жолдың орналасуын оптимизациялау
Жолдың орналасуы прогрессивті матрицаның сапарнамасы болып табылады. Бұл барлық өндірістік циклдың құнын анықтайды. Дұрыс емес жобаланған орналасу материалды ысырап етеді және матрицаны тұрақсыз етеді, ал оптималды орналасу жылына мыңдаған доллар шығынды үнемдеуге мүмкіндік береді.
Көпірдің қалыңдығы мен тасымалдаушының конструкциясы
"Көпір" немесе "торлық" матрицадан бөлшектерді тасымалдау үшін қалдырылған материал. Осы енін азайту қалдықты азайтады, бірақ тым жіңішке етіп жасау жолақтың иілуіне әкелуі мүмкін. Болат бекітпелер үшін стандартты инженерлік ереже көпірдің енін 1,25 × Қалыңдығы (t) және 1,5 × Қалыңдығы (t) . Жоғары жылдамдықтағы қолданыстар немесе жұқа материалдар үшін тасымалдау проблемаларын болдырмау үшін оны 2t-ге дейін арттыру қажет болуы мүмкін.
Материалды пайдалануды есептеу
Тиімділік Материалды пайдалану (%) арқылы өлшенеді. Автокөлік бекітпелері үшін мақсат >75% болуы керек. Сіздің орналастыру стратегияңызды тексеру үшін қолданылатын формула:
Пайдалану % = (Дайын болат жапырақ ауданы) / (Қадам × Жолақ ені) × 100
Егер нәтиже 65%-дан төмен болса, екі бекітпеден тұратын «екі өту» немесе «бір-біріне сәйкес» орналастыру схемасын қарастырыңыз, онда екі бекітпе бір-біріне қарама-қарсы бағытталып, ортақ тасымалдау сызығын бөліседі. Бұл тәсіл L-тәрізді немесе U-тәрізді бекітпелер үшін өте тиімді.
Бағдаршам штифтінің орны
Дәлдік жолақтың дәл орналасуына байланысты. Бағдаршама тесіктерін алғашқы станцияда тесіп шығу керек. Келесі станциялардағы бағдаршамалар матрица толығымен жабылмас бұрын жолақты дұрыс орналастырады. Тесіктен-тесікке дәл сәйкестік талап етілетін жартылай дөңгелектер үшін бағдаршамалардың пішіндік тескіштер материалға тиісіне дейін кемінде 6 мм жолаққа енуін тексеріңіз.
3-саты: Станциялардың реттілігі мен тоннаждық
Тесу, бағдарлау, қиып тастау, пішіндеу және кесіп алу операцияларының дұрыс реттілігін анықтау матрицаның істен шығуын болдырмауға көмектеседі. Логикалық реттілік жолақтың барлық процестің бойында тұрақты болып қалуын қамтамасыз етеді. Идеялық түрде, бағдаршама тесіктерін тесу ерте жүргізіледі, ал ауыр пішіндеу жұмысы жүктемені теңестіру үшін бөлініп орындалады.
Қажетті тоннаждықты есептеу
Инженерлер престің жұмысты орындауға жеткілікті қуаты (және энергиясы) бар екенін қамтамасыз ету үшін жалпы күшті есептеуі тиіс. Жолақты кесу мен тесу үшін тоннаждық формуласы мынадай:
Тоннаждық (T) = Кесу ұзындығы (L) × Материал қалыңдығы (t) × Қию беріктігі (S)
Сәйкес саланың есептеу стандарттары , сондай-ақ жолақты ұстау үшін қолданылатын азот серіппелерінің немесе буферлердің қысымы мен кесу күшінің (әдетте кесу күшінің 10-20%) есебін жүргізу керек. Бұл қосымша жүктемелерді ескермеу престің өлшемінің кіші болуына әкеп соғады, нәтижесінде төменгі өлі орталықта тоқтап қалуы мүмкін.
Жүктеме орталығы
«Жүктеме орталығы» — бұл маңызды, бірақ жиі елемей қалынатын есептеу. Егер кесу және пішіндеу күштері матрицаның бір жағында шоғырланатын болса, бұл раманы иілетін орталықтан тыс жүктемені тудырады және престегі шанькалар мен матрица тірегінің уақытынан бұрын тозуына әкеп соғады. Үлкен тоннажды станцияларды (мысалы, үлкен периметрлерді кесу) матрицаның орталық сызығының бойынша симметриялы тарату арқылы компоновканы теңестіріңіз.

4-саты: Тіреуіштің жиі кездесетін ақауларын шешу
Бекітілген конструкция болса да, сынамадан өткізу кезінде ақаулар пайда болуы мүмкін. Ақауларды жою үшін түбірлік себептерді талдаудың жүйелі тәсілі қажет.
- Шеткерілер: Артық шыңқылдар, әдетте, дұрыс емес саңылау немесе бұзылған құралдарды көрсетеді. Егер тесіктің тек бір жағында шыңқыл пайда болса, матрица дұрыс орналаспаған болуы мүмкін. Саңылаудың периметрі бойынша біркелкі екенін тексеріңіз.
- Қалдықтың тартылуы: Бұл қалдық қалдығы матрица бетіне жабысып, матрицадан шығарылған кезде пайда болады. Келесі жүрісте ол жолаққа немесе матрицаға зақым келтіруі мүмкін. Шешімдерге ұстау ойықтары бар "slug-hugger" матрицаларын қолдану немесе матрицаның ортасына серіппелі түрткіш штифті қосу жатады.
- Дұрыс емес орналасу (Кембер): Жолақ берілген кезде иілсе (кембер болса), тасымалдаушы деформациялануы мүмкін. Бұл негізінен пішіндеу кезінде жолақтың босап шығуы шектелгенде болады. Кернеуді азайту үшін материалды беру циклі кезінде еркін жүзіп жүруі үшін пилоттық көтергіштердің рұқсат етуін қамтамасыз етіңіз.
Саты 5: Құнын анықтайтын факторлар мен жеткізушіні таңдау
Дизайndan өндіріске өту финалдық бөлшектердің құнына әсер ететін коммерциялық шешімдерді қамтиды. Матрицаның күрделілігі — станциялар саны мен қажетті дәлдік деңгейімен анықталады — бұл ең ірі капиталдық шығын болып табылады. Төмен көлемді жақтаулар үшін (<20 000/жыл) прогрессивті матрицаға қарағанда жалғыз кезеңді немесе қоспалы матрица экономикалық тиімдірек болуы мүмкін.
Бірақ, жоғары көлемді автомобиль бағдарламалары үшін прогрессивті матрицаның тиімділігі бастапқы инвестицияны оправдайды. Өндіруші серіктесті таңдаған кезде матрицаның белгілі бір тонналық және төсем өлшемі талаптарын қанағаттандыру қабілетін тексеріңіз. Мысалы, Shaoyi Metal Technology-тің кешенді штамптау шешімдері прототиптеуден массалық өндіріске дейінгі сатылар арасындағы сәйкессіздікті жояды және басқару иінтілері мен ішкі рамалар сияқты маңызды компоненттер үшін IATF 16949 сертификатталған дәлдікті ұсынады. Олардың 600 тоннаға дейінгі престік жүктемелерді қолдау қабілеті күрделі, қалыңдығы жоғары жақтауларды тұрақты өндіруге мүмкіндік береді.
Соңында, болат кесіп жасау алдында әрқашан нақты Өндіріс үшін Конструкциялау (DFM) тексеруін талап етіңіз. Білікті жеткізуші пішіндеу процесін (AutoForm сияқты бағдарламаларды қолданып) симуляциялап, материалдың жұқаруы мен жарылу қаупін болжай алады, осылайша физикалық қайта жөндеуге кететін ондаған күндерді үнемдеуге мүмкіндік береді.

Прогрессивті матрицалардың өнімділігін меңгеру
Автомобильдік тіреуіштер үшін прогрессивті матрицаларды құру — дәлдік, материалдың үнемділігі және құрал-жабдықтың ұзақ қызмет ету мерзімін теңестіруді талап ететін жұмыс. Дәл көпірдің өлшемдері мен айналдыру формуласынан бастап, материалды таңдауға дейінгі инженерлік негіздерді қатаң қолдана отырып, инженерлер миллиондаған ақаусыз бөлшектер шығаратын құрал-жабдықтар жасай алады. Негізгі мәселе — лента орналасуын негіз ретінде қарау; егер орналасу оптимизацияланған болса, матрица тегіс жұмыс істейді, ақаулар минимумға дейін төмендейді және тиімділік максимумға жетеді.
Жиі қойылатын сұрақтар
прогрессивті матрицалар үшін ең аз көпір қалыңдығы қандай?
Әдеттегі ең аз көпір қалыңдығы (немесе торлы ені) әдетте 1,25 — 1,5 материал қалыңдығына (t) . Мысалы, егері жақтау материал қалыңдығы 2 мм болса, көпіршің ұзындығы кемінде 2,5 мм — 3 мм болуы тиіс. Бұл шектен төмен барады деп, жоғары жылдамдықты операцияларда, әсіресе беру циклы кезінде жолақ иілуі немесе сынбай қалу қаупі артады.
3. Прогрессивті тегістеу үшін тоннажды қалай есептеуге болады?
Жалпы тоннаж барлық операцияларға (кесу, иілу, пішіндеу) қажет күш пен стрипперлер мен қысу табақтарының күшін қосу арқылы есептеледі. Кесу күшінің негізгі формуласы Периметр × Қалыңдық × Кесу беріктігі . Көптеген инженерлер құралдың басып шығуын және престің тербелісін ескеру үшін жалпы есептелген жүктемеге 20% қауіпсіздік маржасын қосады.
4. Прогрессивті матрицалық дизайнда қалдықты қалай азайтуға болады?
Қалдықты азайту жолақ орналасуынан басталады. Техникаларға бөлшектерді орналастыру (бірдей тасымалдаушы желіні пайдалану үшін пішіндерді ілуді), көпір ұзындығын қауіпсіз минимумға дейін азайту және L-тәрізді немесе үшбұрышты жақтаулар үшін "екі рет өту" орналасуын қолдану жатады. Жақсарту материалдың пайдалануы 75%-дан жоғары көрсеткіш - құны тиімді автомобиль созу үшін негізгі мақсат.
Кіші көліктер, жоғары стандарттар. Біздің шуақты проTOTYPE қызметі табиғатты тексеру процессін жылдамдаған және оңайластырады —