금속 프레스 성형 차체 패널 제조: 기술 가이드

TL;DR

금속 스탬핑 바디 패널 제조 시트 금속을 공기역학적이고 구조적인 자동차 부품으로 변형시키기 위한 고톤수 정밀 공정을 포함합니다. 일반 브래킷류와 달리 바디 패널은 외관면에 결함이 없고 완벽한 표면 품질을 보장하기 위해 특수한 "클래스 A" 금형이 필요합니다. 업계는 차량 무게를 줄이기 위해 기존의 강철에서 고강도 알루미늄 합금으로 점차 전환하고 있으며, 이에 따라 다이 설계 시 고도화된 마찰공학(tribology) 및 스프링백 보정 기술이 요구됩니다.

자동차 엔지니어와 조달 담당자에게는 적절한 다이 기술을 선택하는 것이 중요한 결정 요소가 됩니다. 대형 패널에는 일반적으로 전달 다이를 사용하고 소형 구조 부품에는 프로그레시브 다이를 사용하며, 공급업체는 고속 생산 환경에서도 엄격한 표면 품질 기준을 유지할 수 있는 역량을 갖추어야 합니다.

공정 선택: 전달 다이 vs. 프로그레시브 다이

자동차 바디 패널의 제조는 부품의 기하학적 구조, 크기 및 생산량에 의해 결정됩니다. 표준 스탬핑 공정은 단순한 블랭킹을 사용할 수 있지만, 바디 패널은 복잡한 다단계 형성 공정을 요구합니다. 주된 두 가지 기술은 전사 다이 스탬핑과 프로그레시브 다이 스탬핑이며, 각각 고유한 엔지니어링 요구사항에 부합합니다.

전사 다이 스탬핑: 대형 패널의 표준

후드, 도어, 지붕, 펜더와 같은 대형이며 표면 정밀도가 중요한 부품의 경우, 전사 다이 스탬핑이 업계 표준입니다. 이 공정에서는 사이클 초반에 부품이 금속 스트립에서 일찍 분리되며, 자동화된 핑거 또는 레일에 의해 각 공정 사이를 기계적으로 이동합니다. 이 방식은 캐리어 스트립의 제약 없이 모든 각도에서 부품을 자유롭게 조작할 수 있어, 깊은 드로잉 및 복잡한 윤곽 형성에 필수적입니다.

프로그레시브 다이 스탬핑: 구조 부품을 위한 고속 공정

점진적 도형 스탬핑은 연속적인 금속 스트립을 여러 스테이션을 통해 공급하며, 마지막 절단까지 부분은 스트립에 붙어 있습니다. 이 방법은 기둥, 강화 및 브래킷과 같은 더 작고 큰 규모의 구조 구성 요소에 더 빠르고 비용 효율적입니다. 그러나 스트립에 연결되는 것은 복잡한 기하학에 대한 부분을 회전 할 수있는 능력을 제한하여 큰 외부 피부 패널에 적합하지 않습니다.

재료 선택: 강철 대 알루미늄

재료 선택 금속 스탬핑 바디 패널 제조 이것은 변형성, 비용, 무게 감축 사이의 균형입니다. 전기차의 연료 효율성 및 주행 범위 확대에 대한 추진은 가벼운 재료의 채택을 가속화했으며 스탬핑 매개 변수를 근본적으로 변화 시켰습니다.

알루미늄 으로의 전환

알루미늄 합금 (5000 및 6000 시리즈) 은 철강에 비해 최대 40%의 무게 절감을 제공하므로 폐쇄 (카우트, 뒷문) 에 점점 더 선호됩니다. 하지만 알루미늄은 제조업에 있어 상당한 과제를 안고 있습니다. 그것은 더 높은 "프링백"의 경향이있다금속의 탄력성 형성 후 원래 모양으로 돌아 가도록 만드는죽 디자인에서 과잉 왕관을 필요로합니다. 또한 알루미늄은 갈림 (도구에 붙는) 에 더 유연하며, 찢어지는 것을 방지하기 위해 특수 윤활료와 PVD 코팅 도형이 필요합니다.

고급 고장력 강판 (AHSS)

알루미늄의 증가에도 불구하고, 강철은 우수한 팽창 강도 때문에 안전 케이지 구성 요소에 대해 지배적이다. 현대 "세대 3"제철은 높은 강도를 제공하며 더 나은 변형성을 제공하며 타협을 제공합니다. 제조업체는 종종 냉불철 이 재료들을 더 단단히 하는 기술이지만, 이것은 압축 선에서 필요한 톤량을 증가시킵니다.

"A급" 표면 품질을 달성

카리저 패널 제조의 결정적인 특징은 "A급" 표면 품질의 요구입니다. A급 표면은 차량의 겉으로 보이는 표면을 의미하며, 이 표면은 수학적 완벽하고 미적 결함이 없어야 합니다. 내부 구조 부품 (B급) 또는 숨겨진 브래킷 (C급) 와 달리, A급 패널은 파동이나 왜곡 없이 균일하게 빛을 반사해야 합니다.

결함 예방 및 발견

이 수준의 품질을 달성하려면 스탬핑 바닥에 거의 깨끗한 환경이 필요합니다. 도형에 갇힌 미세한 먼지 입자조차도 판에 ""이나 덩어리 가 생기면서 찌꺼기 가 될 수 있습니다. 엔지니어들이 흔히 겪는 결함들 중에는 다음과 같은 것들이 있습니다.

• 오렌지 필: 원료의 곡물 크기가 잘못되거나 과도한 스트레칭으로 인한 거친 표면 질감.
• 루더링 (스트레처 스탠드): 금속의 양점 ( yield point) 이 불균형하게 초과되면 나타나는 가시적인 흐름선.
• 싱크 마크: 내부 갈비뼈나 에 축소되는 물질로 인한 부진

최고 수준의 제조업체는 자동화된 광학 검사 시스템과 "돌"을 이용합니다. 기술적인 도구 제작자가 고고 낮은 점들을 육안으로 보이지 않는 점을 강조하기 위해 패널 위에 가려진 가려진 돌을 닦는 수동적인 과정입니다. 이 세세한 주의가 자동차 스탬핑 전문적인 카시보 패널 제조업체에서 구입합니다.

비용 요인 및 공급자 자격

스탬핑의 경제성은 도구 amortization 및 주기 시간에 의해 주도됩니다. A급의 이식 도형에 대한 초기 자본 투자는 수백만 달러에 달할 수 있습니다. 따라서 공급자 선택은 단순히 부품 가격에 관한 것이 아니라, 라이프사이클 능력에 관한 것입니다.

시제품에서 양산까지 연결하기

OEM의 주요 병목은 소프트 툴 프로토타입에서 하드 툴 대량 생산으로의 전환입니다. 두 단계 모두 관리할 수 있는 공급자는 위험을 크게 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 제조업체는 소이 메탈 테크놀로지 빠른 프로토타입 제작에서 대용량 생산까지 확장 가능한 기능을 제공함으로써 이러한 진행을 효율화합니다. 그 시설은 최대 600 톤의 압력 용량을 지원하고 IATF 16949 표준을 준수하며, 프로토타입 단계에서 개발 된 엄격한 품질 통제가 생산이 수백만 개까지 증가 할 때 유지되도록 보장합니다.

주요 검사 기준

인체 패널을 위한 잠재적 파트너를 감사할 때, 조달 팀은 다음을 확인해야 합니다.

• 압력 톤 및 침대 크기: 그들은 1000톤 이상의 프레스가 하나 조각의 부대나 후드에서 필요한가?
• 시뮬레이션 소프트웨어: 그들은 자동형 또는 다이나폼을 사용하여 스프링-백과 철을 잘리기 전에 희석 예측합니까?
• 2차 가공: 이 기계 는 돌기 를 처리 할 수 있는가?

결론

숙달하기 금속 스탬핑 바디 패널 제조 금속 과학, 정밀 공학, 엄격한 품질 통제의 융합이 필요합니다. 차량 디자인이 보다 공기역학적이고 가벼워지면서, 첨단 알루미늄 포밍과 A급 표면 완벽성에 대한 의존도가 증가할 것입니다. 이 분야에서 성공은 필요한 높은 톤급 인프라를 보유하고있을뿐만 아니라 다이 트리보로지와 결함 완화에 대한 깊은 이해를 입증하는 제조업체와의 파트너십에 달려 있습니다.

자주 묻는 질문

1. A급과 B급의 스탬핑 표면은 어떤 차이가 있을까요?

클래스 A 표면은 도장에 적합한 결함 없고 거울처럼 반사되는 마감이 요구되는 차량의 외부에 보이는 부품(후드, 펜더, 도어 등)을 의미합니다. 클래스 B 표면은 구조적 무결성이 유지되는 한 공구 자국이나 주름과 같은 미세한 외관상 결함이 허용되는 내부 또는 구조 부품(플로어 팬, 도어 내측 프레임 등)입니다.

2. 현대 자동차 외판 패널에서 알루미늄 사용이 증가하는 이유는 무엇인가요?

알루미늄은 강철의 약 3분의 1 정도 무게로, 내연기관 차량의 연료 효율을 크게 개선하고 전기차의 주행거리를 늘리는 데 기여합니다. 스프링백(spring-back)으로 인해 성형이 어렵고 비용이 더 들지만, 고급 모델 및 전기차(EV) 모델에서는 경량화 효과로 인해 비용이 정당화됩니다.

4. 외판 패널 스탬핑에 필요한 프레스 톤수는 얼마인가요?

대형 바디 패널의 스탬핑은 일반적으로 1,000~3,000톤 이상의 대형 유압 또는 기계 프레스를 필요로 한다. 이러한 높은 압력은 고강도 합금을 취급할 때 특히 찢어짐 없이 금속을 복잡한 형상으로 성형하기 위해 필수적이다.