Металл өңдеу арқылы жасалған ілініс компоненттері: Шығару технологиясы мен артықшылықтары

ҚЫСҚАША

Штампталған ілмек компоненттері — көп тонналы престерде жоғары беріктікте болат парақтарын пішіндеу арқылы жасалатын бақылау иінтілері, субрамалар мен лапаталар сияқты маңызды құрылымдық бөлшектер. Бұл әдіс литей немесе ұсталық әдістеріне қарағанда автомобиль өндірісінің жоғары көлемдері үшін салмаққа шаққандағы беріктік пен шығын тиімділігінің жоғары деңгейін қамтамасыз етеді. Негізгі артықшылықтарына дәлме-дәл қайталану мүмкіндігі, жеңілдету мақсатында қолданылатын жетілдірілген жоғары беріктік болаттарын (AHSS) қолдану және Tier 1 жеткізу тізбектері үшін масштабтау мүмкіндігі жатады.

Сатып алу бойынша мамандар мен инженерлер үшін штамптау серіктесін таңдау прогрессивті матрица технологиясындағы мүмкіндіктерге, IATF 16949 стандарттарына сай келуіне және электромобильдердің қатаң қашықтық пен шығарындылар мақсаттарын орындау үшін SPFH590 сияқты заманауи материалдармен жұмыс жасау бойынша сараптамаға байланысты.

Штампталған ілмек компоненттері дегеніміз не?

Тегін салынған ілмектер қазіргі заманғы автомобиль шассисінің конструкциясының негізі болып табылады және статикалық құрылымдық беріктік пен динамикалық автомобильді басқару арасындағы салыстыру саласын жабады. Құйманың керісінше, балқытылған металды қалыпқа құюмен емес, тегін салу — бұл жоғары беріктіктегі болат немесе алюминийден тұратын жазық қаңылды дәлме-дәл қалыптар мен механикалық престерді пайдаланып күрделі геометриялық пішіндерге иілу процесі.

Бұл әдіспен жасалынатын негізгі компоненттерге мыналар жатады:

• Басқару иінтілері (A-иінтілер): Дөңгелек ортасын кузовға жалғастыратын маңызды байланыстар, дөңгелектің қозғалысын басқарады. Тегін салынған басқару иінтілері жоғары төзімділік пен массаның төмендеуін теңестіре алатындықтан танымал.
• Ішкі рамалар мен көлденең қосылыстар: Қозғалтқыш пен ілмек геометриясын ұстауға арналған үлкен құрылымдық негіздер. Тегін салу оларды жартылай (қабықша) жасап, одан кейін пісіру арқылы қатты қорапша бөліктер жасауға мүмкіндік береді.
• Ілмек байланыстары мен вишбондар: Жүріс кезінде дөңгелектердің бұрылуын сақтап тұратын қосылғыштар, жиі басқа шасси бөлшектерін босату үшін күрделі иілу талап етеді.
• Серіппе отырғыштары мен тіреулер: Қауіпсіз жинақтау үшін өте тұрақтылық қажет ететін жоғары көлемді орнату нүктелері.

Тығырықтан жасалған ілмеге ауысу негізінен автомобиль өнеркәсібінің сыртын азайту . Электрлік көліктердің (EV) қозғалыс қашықтығын ұзартуға және іштен жану қозғалтқыштары үшін шығарынды стандарттарын қатаңдатуға тырысқан өндірушілер ауыр шойын бөлшектерді тығырықтан жасалған жоғары беріктіктегі болатпен алмастыру арқылы серпімсіз массаны әлдеқайда азайтады. Бұл азайту тек отынның пайдалы әсер коэффициентін жақсартып қана қоймайды, сонымен қатар басқару реакциясын және жолдың ыңғайлылығын жақсартады.

Өндіру процесі: Орамадан бөлшектерге дейін

Тығырықтан жасалған ілмек бөлшектерін өндіру — бұл әрбір микронның соңғы геометриясы OEM спецификацияларына сай келуін қамтамасыз ету үшін қатаң процестік бақылауды талап ететін күрделі жұмыс ағымы. Бұл процесс әдетте шикізаттан дайын жинаққа дейінгі сызықтық жолмен жүреді.

1. Жобалау және матрицаны жасау

Өндіру инженерлік бөлімде басталады, онда CAD/CAM бағдарламасы металдың ағуын модельдейді және жұқару немесе серпімді оралу сияқты мүмкін болатын бұзылу нүктелерін болжайды. Содан кейін құрал-жабдық жасаушылар қатайтылған құралдық болаттан теріс және оң қалыптар (қалыптар) дайындайды. Күрделі ілмелер бөлшектері үшін прогресивті қабырғалар жалпы бір ғана престе бірнеше станциялар бойынша металл жолақ қозғалатын көпоперациялық престер қолданылады, онда кесу, иілу және пішіндеу операциялары тізбектеліп орындалады.

2. Кесу және тесу

Шикізат ретінде катушка престе орнатылады. Бірінші физикалық кезең — қиып алу және тесу — бұл бөлшектің шамалы контуры жолақтан кесіледі (босатылады), ал баспалдақтар немесе бекіту болттары үшін қажетті тесіктер тесіледі (пробивка). Мұнда дәлдік өте маңызды; миллиметрлік ығысу да кейінгі құрастыруда дұрыс емес жиналудың себебі болуы мүмкін.

3. Пішіндеу және иілу

Бұл негізгі түрлендіру процесі. Босатылған бөлшек үш өлшемді пішінге ие болу үшін қалып қуысына күшпен енгізіледі. Ықтияпты рама қаңқалары сияқты терең бөлшектер үшін бұл бірнеше өлкен қырғау , мұнда металл созылады. Басқару иінтілері үшін бұл процесс, әдетте, құрылымдық қаттылықты қамтамасыз ету үшін фланецтерді иіруді қамтиды. Алайда кейбір ірі бөлшектер үшін жетілдірілген трансфер қалып жүйелер әр түрлі пісіру операциялары үшін компонентті жеке престер арасында механикалық жылжыту үшін қолданылуы мүмкін.

4. Бедерлеу және маркалау

Салмақты арттырмай-ақ құрылымдық қаттылықты одан әрі арттыру үшін өндірушілер бедерлеуді (металдың бір бөлігін көтеру) және маркалауды (нақты орнату беттерін жасау немесе шеттерді жетілдіру үшін металды сығу) қолданады. Бұл элементтер мықты тостағандар сияқты әрекет етеді және бөлшекке ауыр ілініс жүктемелерінің әсерінен иілуін болдырмауға көмектеседі.

5. Жинау және соңғы өңдеу

Тегістеу арқылы жасалған ілініс бөлшектері сирек жалғыз парақ ретінде зауыттан шығады. Олар жиі пайдаланылады (мысалы, қуыс басқару иінтісін жасау үшін екі тегістелген қабықшаны пісіру арқылы біріктіреді), бушингтер мен шарлы баспалдақтармен жиналады және соңында өңделеді. Сырған жабдықтар мысалы, E-қаптама (электро-қаптама) шассиге әсер ету үшін қажетті мықты коррозияға қарсы қорғанысты қамтамасыз ету үшін стандартты болып табылады.

Материалдар мен технология: Жоғары беріктікке негізделген өзгеріс

Ілмектерді тегістеу үшін қолданылатын материалдар сипаты едәуір өзгерді. Бұрын орташа көміртегілі болат стандарт болса, қазіргі заманғы талаптар өнеркәсіпті Болаттың жоғары беріктік сорттары (AHSS) .

Мысалы SPFH590 және басқа да жоғары беріктік болаттар (жиі 590 МПа шегінен асатын созылу беріктігі) инженерлерге құрылымдық қауіпсіздікті сақтай отырып, металдың жұқа қабырғаларын қолдануға мүмкіндік береді. Бұл «жұқа қабырға, жоғары беріктік» тәсілі автомобиль ілмектерін өндіру электромобильдер дәуірінде алтын стандарт болып табылады.

Дегенмен, AHSS-ті тегістеу өзіндік қиындықтар туғызады. Материалдың жоғары беріктігі нәтижесінде «серпімді қайту» — металл формаланғаннан кейін бастапқы пішініне қайта оралуға бейімділігі – күшті болады. Өндірушілер детальдарды дәл қажетті допусқа дейін қайта иілуі үшін жоғары деңгейлі симуляциялық бағдарламаларды қолдануы керек. Сонымен қатар, құрал-жабдықтың тозуы тезірек жүреді, сондықтан жиі жөндеу және карбидпен қапталған матрицаларды қолдану қажет.

Алюминий соңғы процесте жарылысты болдырмау үшін арнайы өңдеуді талап етеді және әдетте болатқа қарағанда материалдық шығындар жоғары болғанымен, салмағын тиімді төмендетуі себепті премиум және өнімділік класты көліктерде кеңінен қолданылады.

Штамповка мен Мұрағаттау және Құю: Салыстырмалы Талдау

Дұрыс өндірістік әдісті таңдау — бұл көлем, құны және өнімділік арасындағы теңгерім. Мұрағаттау ерекше беріктік қамтамасыз етсе, ал құю геометриялық еркіндік береді, бірақ штамповка жоғары көлемді өндіруде негізгі орын алады.

Құрама салмаққа шаққандағы беріктікті максималдандыру үшін қабық тәрізді құрылым талап етілетін бөлшектер үшін штамповка айқын жеңіске жетеді. Екі пайдаланылатын парақтан жасалған штампталған басқару иінтегі жол бұрылуы үшін қажет болатын бұрау қаттылығын қамтамасыз етеді және құюдан жасалған қатты аналогына қарағанда едәуір жеңіл болып қалады.

Сапа стандарттары мен жеткізушіні таңдау

Автомобильдік Tier 1 жеткізу тізбегінде сапа міндетті түрде болуы керек. Ілмектеу бөлшектері қауіпсіздікке критикалық маңызы бар; трассадағы жылдамдықта дабыл беру катастрофалық болуы мүмкін. Сондықтан, сатып алушылар қатаң тексеру критерийлерін қолдануы керек.

IATF 16949 Сертификаттау базалық талап болып табылады. Жалпы ISO 9001 стандарттарынан айырмашылығы, IATF 16949 автомобиль жеткізу тізбегіндегі ақауларды алдын алуға, ауытқуды азайтуға және қалдықтарды азайтуға бағытталған. Икемді өндіруші мыналарды көрсетуі тиіс:

• Трейсабилити (қалайтындылық): Аяқталған партия нөміріне дейінгі болат рулонның нақты партиясын бақылау қабілеті.
• Шаршау сынағы: Компоненттердің автомобильге миллиондаған жүктеме циклін шыдайтынына кепілдік беру үшін олардың істен шығуына дейін цикл бойынша сынау мүмкіндігі.
• Процестің қайталануы: Бірінші детальмен соңғысының (миллионшысының) бірдей болуын қамтамасыз ету үшін автоматтандырылған тексеру жүйелерін қолдану.

Инженерлік растаудан массалық өндіріске дейінгі толық өмірлік циклды басқара алатын серіктесті табу — жиі кездесетін ең үлкен қиындық. Кейбір мамандандырылған өндірушілер осы саңылауды тиімді түрде жаба алады. Мысалы, Shaoyi Metal Technology қалыптау шешімдерінің толық кешенін ұсынады тез пішіндеуден басқару иінтілері мен рамалар сияқты маңызды компоненттер үшін IATF 16949 дәлдігін пайдаланатын жоғары көлемді өндіріске дейінгі кезеңді қамтиды. Тәжірибелік үлгіден өндіруге дайын матрицаға көшу кезінде қателердің пайда болу қаупін азайту үшін осындай үздіксіздікті ұсынатын жеткізушімен серіктестік жасау.

Қорытынды

Тегін орындық бөлшектер автомобиль инженериясының негізгі тұғыры болып табылады және құны, салмағы және өнімділігі жағынан ештеңемен алмастырылмайтын теңдестік ұсынады. Өнеркәсіп электрлі қозғалысқа қарай бұрылған кезде, жоғары беріктік, жеңіл салмақты тегін бөлшектерге деген сұраныс тек күшейтіледі. Сатып алушылар мен инженерлер үшін сәттілік глобалдық масштабта ақаусыз бөлшектерді жеткізуге қажетті престің тонналығы ғана емес, сонымен қатар металлургиялық сауаттылығы мен сапа жүйелері бар өндірістік серіктерді таңдауда жатыр.

Жиі қойылатын сұрақтар

прогрессивті матрицалық штамптеу мен трансферлі матрицалық штамптеу арасындағы айырмашылық қандай?

Прогрессивті қалыптау бір престегі бірнеше станциялар арқылы жылжитын бір үздіксіз металл жолақты пайдаланады және сондықтан тіреуіштер сияқты кішірек, тез өндіруге болатын бөлшектер үшін идеалды. Трансферлі қалыптау бөлек қалыптау станциялары (немесе престер) арасында жеке бөлшектерді жылжытуға негізделеді, бұл пішімдеу кезінде қозғалысқа көбірек еркіндік қажет болатын субфремдер сияқты үлкенірек, күрделірек бөлшектерге мүмкіндік береді.

2. Неліктен орындық бөлшектер үшін жоғары беріктік болат ұсытылады?

Жоғары беріктік болаты өндірушілерге қалың көміртегілі болатпен салыстырғанда дәл сондай немесе одан да жақсы беріктік алу үшін жұқа металл парақтарын қолдануға мүмкіндік береді. Бұл көліктің жалпы салмағын (серпімсіз масса) азайтады, бұл отын шығынын, EV-ның жүру қашықтығын және ілмектің сезгіштігін жақсартады.

3. Ілмек компоненттері үшін алюминий штамптауға бола ма?

Иә, максималды салмақты азайту үшін алюминий ілмек бөлшектері үшін жиі штампталады. Дегенмен, оның төмен формалануы мен сынғыштыққа бейімділігіне байланысты болаттан өзгеше құрал-жабдықты қажет етеді. Әдетте, материалдың жоғары құны оправдандырылатын премиум немесе өнімділік көлік қолданыстарында кездеседі.