TRUMPAI

Aliuminio kėbulo plokščių štampavimo įformiai yra aukštos tikslumo specializuoti įrankiai, būtini automobilių pramonei. Jie veikia metalo formavimo procese, kuriame naudojami aukšto slėgio presai, kad plokščios aliuminio plokštės būtų suformuotos į sudėtingas trimatės formos detales, sudarančias automobilio kėbulą, tokias kaip durelės, sparnai ir dangčiai. Šis procesas yra svarbus lengvoms, bet tvirtoms detalėms gaminti, padidinant jų kuro efektyvumą ir našumą, reikalaujant gilio supratimo apie įformių tipus, medžiagas ir projektavimą, siekiant pasiekti reikiamus tarpus.

Suprantant aliuminio štampavimo procesą ir įformių pagrindus

Aliuminio štampavimo procesas yra viena iš pagrindinių šiuolaikinės automobilių gamybos atramų, kurios metu naudojami sudėtingi metodai, kad žaliavos aliuminio lakštai būtų paversti tiksliai suformuotais komponentais. Šio proceso esmėje naudojamas štampavimo presas, kuris diegų rinkinį paveikia didžiule jėga, formuodamas ar kirpdamas metalą. Štampavimo įranga – tai specialiai suprojektuotas įrankis, paprastai susidedantis iš dviejų dalių, kuris veikia kaip aliuminio lapo formos modelis. Uždarant presą, įranga suteikia metalui savo formą, gaminant viską – nuo paprastos tvirtinimo detalės iki sudėtingos priekinės dangčio dalies su intriguojančiomis kreivėmis. Ekspertų teigimu iš Alsette , šis metodas ypač efektyvus giliam trašymui, kai metalo lakštas traukiamas į įrangos ertmę, kad būtų sukurta trimatė detalė – technika, esminė korpuso skydams gaminti.

Šis procesas prasideda iškirpimu, kai pradinė plokščioji forma iškerpama iš didesnio aliuminio ritinio ar lapo. Toliau atliekamos operacijos gali apimti gręžimą, kuriuo išspaudžiami būtini skylės ar plyšiai, bei formavimą arba traukimą, kurie sukuria galutinę 3D geometriją. Aluminis yra puikus šiai paskirčiai tinkamas medžiaga dėl jo puikaus stiprumo ir svorio santykio, plastiškumo bei natūralios korozijos atsparos. Kaip pastebėjo Sheetmetal Masion , aliuminiui išspausti reikia mažesnės jėgos nei plienui, kas gali turėti įtakos preso parinkimui ir energijos sunaudojimui. Galutiniai detalių elementai, tokie kaip šoninių korpuso angų ir uždarymo skydelių detalės, yra lengvos, neprarandant konstrukcinio vientisumo ir susidūrimo metu pasirodančios tvirtybės.

Nors metalo štampavimas ir liejimas į formas dažnai aptariami panašiose situacijose, tai yra esmingai skirtingi procesai. Štampavimas yra šaltosios deformacijos procesas, kuris formuoja vientisą lakštinį metalą, o liejimas į formas apima į formas inleidinėjamą išlydytą metalą. Šis skirtumas lemia skirtingas taikymo sritis, medžiagų pasirinkimą ir rezultatus. Štampavimas yra labai efektyvus didelės apimties detalių gamybai iš lakštinių medžiagų, tokių kaip plienas ir aliuminis, tuo tarpu liejimas į formas puikiai tinka sudėtingoms, intrikuotoms formoms gaminti iš aliuminio, cinko ir magnio lydinių.

Pagrindiniai automobilių plokščių presavimo įrankių tipai

Presavimo įrankio pasirinkimas yra labai svarbus ir visiškai priklauso nuo detalės sudėtingumo, dydžio bei reikiamo gamybos apimties. Automobilių gamyboje naudojama keletas pagrindinių įrankių tipų karoseries plokštėms gaminti, kiekvienas iš jų turi skirtingus privalumus. Šių tipų supratimas yra būtinas inžinieriams ir pirkimų vadovams planuojant gamybos liniją ar užsakant specialius įrankius. Pasirinkimas tiesiogiai veikia gamybos greitį, sąnaudas ir galutinės detalės kokybę.

Progresyviniai išspaudimai yra labai efektyvūs mažų, sudėtingų detalių gamybai esant labai dideliam greičiui. Šioje sistemoje aliuminio ritė paduodama per presą, o viename įrenginyje esančios stotys kiekvienu preso ėmimu atlieka nuoseklias operacijas – tokius kaip pjaustymas, lenkimas ir skardymas. Detalė lieka pritvirtinta prie metalinės juostos iki paskutinės stoties, kur ji atjungiama. Šis metodas puikiai tinka didelės apimties komponentams, tokiems kaip laikikliai ir jungtys, tačiau mažiau tinka didelėms korpuso plokštėms, pvz., dangčiui ar durims.

Dideliems komponentams perkėlimo formos yra pageidaujamas sprendimas. Skirtingai nuo progresyviųjų formų, perkėlimo formų sistema naudoja keletą atskirų stočių arba atskirus presus. Detalė iš pradžių iškerpama iš lakšto (blankuojama), o po to mechaniniu būdu perkeliamas iš vienos stoties į kitą robotinėmis rankomis. Kiekviena stotis atlieka tam tikrą formavimo operaciją. Šis metodas užtikrina didesnį lankstumą gaminti didelėms, giliai traukiamoms detalėms, tokioms kaip sparnai, durys ir korpuso šonai. Nors gamybos greitis yra lėtesnis nei progresyviuoju žymėjimu, tai yra standartas pagrindinių konstrukcinių ir dekoratyvinių plokščių gamybai.

Giliamisčio formos yra specializuota kategorija, dažnai naudojama perdavimo formos sistemoje. Jų specifinė funkcija yra tempti lakštinio metalo заготовку į formos ertmę, kad būtų suformuota gili, trimačia forma be raukšlių ar plyšių. Tai būtina detalėms, turinčioms didelį gylį ir sudėtingas kreives. Šių formų projektavimas turi atidžiai valdyti medžiagos srautą, kad būtų išvengta pernokimo ar plyšimo, todėl jos yra vienos iš sudėtingiausių ir brangiausių įrankių rūšių.

Štampų medžiagos, kokybė ir konstrukcijos aspektai

Aliuminio štampavimo proceso našumas, ilgaamžiškumas ir tikslumas tiesiogiai priklauso nuo paties įrankio kokybės. Medžiagos, naudojamos jo gamybai, ir konstrukcijos projektavimo principai yra esminiai veiksniai, kurie atskiria aukšto našumo įrankį nuo to, kuris sugenda anksčiau laiko. Automobilių taikymui, ypač išoriniams 'Class A' paviršiams, reikalavimai yra itin aukšti. 'Class A' įrankis projektuojamas masinei gamybai ir turi gaminti detalis su be defektų paviršiaus apdorojimu bei griežta matmenine tikslumu, todėl medžiagų pasirinkimas ir konstrukcija yra lemiami.

Formos medžiagos paprastai parenkamos atsižvelgiant į numatomą gamybos apimtį, pjaunamos medžiagos abrazyvumą ir bendrą biudžetą. Dėl savo kietumo ir nusidėvėjimo atsparumo dažnai pasirenkami aukšto anglies turinio įrankių plienai, užtikrinant ilgą tarnavimo laiką. Tačiau kai kuriems taikymams kaip kaininiškai efektyvesnę alternatyvą gali būti naudojamas liejamas plienas ar kitos lydinio rūšys, nors dažnai tai vyksta neigiamai veikiant ilgaamžiškumui. OEM kokybės spaudimo formos dažnai vadinamos „per daug inžinerinių“, jos gaminamos iš aukštesnės kokybės medžiagų, kad išlaikytų milijonus ciklų, tuo tarpu pigesnės rinkos formos gali naudoti žemesnės kokybės medžiagas, kurios greičiau susidėvi.

Projektuojant formas aliuminiui, palyginti su plienu, kyla unikalūs iššūkiai. Kaip detalizuota simuliacijos ekspertų ties AutoForm , aliuminis labiau linkęs į atsitraukimą – tai metalo savybė grįžti į pradinę formą po formavimo. Formos konstrukcijos turi kompensuoti šį reiškinį šiek tiek perlenkdamos detalę, kad ji atšoktų į reikiamą geometriją. Be to, aliuminis labiau linkęs į nusidėvėjimą dėl sukibimo (rūdijimo rūšis, kuri atsiranda dėl paviršių, judančių vienas prie kito, sukibimo), todėl būtina tinkama tepimo sistema ir formų paviršių dengimas. Individualizuotų įrankių tiekėjai, tokie kaip Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , naudoja pažangias CAE simuliacijas, kad numatyti ir išvengti šių problemų, užtikrinant, kad galutinė forma gamintų detalias, atitinkančias tiksliai nustatytus reikalavimus jau nuo pirmosios gamybos eilės.

Užsakant individualizuotą žymėjimo formą aliumininėms korpuso plokštėms, būtina nurodyti keletą svarbių veiksnių, kad įrankis atitiktų kokybės ir našumo lūkesčius. Aiškus kontrolinis sąrašas padeda garantuoti, kad galutinis produktas bus tinkamas naudoti ir užtikrins stiprų investicijų grąžinimą.

• Medžiagos specifikacija: Aiškiai nurodykite aliuminio lydinį ir jo sukietinimą (pvz., 5182 ar 6016), kuris bus presuojamas, nes tai turi įtakos atsitraukimui ir formuojamumui.
• Gamybos apimtis ir tarnavimo laikas: Nurodykite bendrą detalių skaičių, kurį įprėstas turi pagaminti per visą savo naudojimo trukmę. Tai lemia reikalaujamą įprėsto ilgaamžiškumą ir medžiagos pasirinkimą.
• Detalių tikslumas: Pateikite išsamią brėžinių dokumentaciją su tiksliais matmenų leidžiamaisiais nuokrypiais. Nurodykite, ar detalė yra „A klasės“ paviršius, reikalaujantis tobulos apdailos.
• Preso charakteristikos: Praneškite įprėstų gamintojui apie preso jėgą, ėjimo ilgį ir darbinės plokštės dydį, kuriame bus naudojamas įprėstas.
• Atsitraukimo kompensavimas: Patvirtinkite, kad projektavime įtrauktos pažangios atsitraukimo kompensavimo strategijos, kurios dažnai patvirtinamos naudojant simuliacijos programinę įrangą.
• Teršalų ir dengimo reikalavimai: Nurodykite, koks teršalas bus naudojamas gamyboje, bei bet kokius reikalingus įprėsto paviršiaus dengimo būdus (pvz., PVD, azoto difuzinis paviršiaus standarinimas), siekiant išvengti užstrigimo ir sumažinti trintį.

Kainos analizė: veiksniai, veikiantys spaudimo formų kainą

Aliuminio korpuso detalių spaudimo formų kaina yra svarbus kapitalo įnašas, kurio kaina labai skiriasi priklausomai nuo daugelio veiksnių. Standartinės kainos nėra; forma mažai, paprastai kabliui pagaminti gali kainuoti kelis tūkstančius dolerių, tuo tarpu sudėtinga formų rinkinys automobilio durems arba sparnui gaminti gali siekti šimtus tūkstančių ar net milijonus. Pagrindinių šios kainos veiksnių supratimas yra būtinas biudžetavimui ir informuotų sprendimų priėmimui pirkimo procese.

Pagrindinis kaštų veiksnys – detalės dydis ir sudėtingumas. Didelė detale reikalauja fiziškai didesnio įrankio, kuris sunaudoja daugiau žaliavų (paprastai aukštos kokybės įrankių plieno) ir reikalauja daugiau apdirbimo laiko. Detalės sudėtingumas prideda dar vieną kaštų sluoksnį; paprastai plokščiai detalei reikia santykinai paprasto įrankio, tačiau giliai formuojamai kėbulo plokštei su aštriais briaunomis ir neigiamais kampais reikalingas daugiapakopis įrankis su sudėtinga inžinerija, kad būtų galima kontroliuoti medžiagos tekėjimą ir atsitraukimą. Kiekvienas papildomas etapas ar sudėtinga savybė reikalauja daugiau projektavimo, apdirbimo ir bandymo laiko, kas tiesiogiai padidina kainą.

Medžiagos kokybė ir reikiamas tikslumas taip pat yra svarbūs veiksniai. Iš aukščiausios kokybės įrankinio plieno pagaminta formą, skirta ilgesnei nei milijono ėmimų tarnavimo trukmei, bus žymiai brangesnė nei iš liejamojo plieno pagaminta forma, skirta mažo apimties serijai. Panašiai svarbų vaidmenį vaidina ir leistinų nuokrypių reikalavimai. Išoriniam karoserijos elementui skirta „A klasės“ forma reikalauja beveik idealios tikslumo ir paviršiaus apdorojimo kokybės, kurią pasiekti reikia išsamios rankinio apdorojimo ir griežtos patvirtinimo procedūros, o tai žymiai padidina darbo kaštus. Palyginti su tuo, nematomam konstrukciniam komponentui skirta forma gali turėti didesnius leistinus nuokrypius ir žemesnę kainą.

Kad būtų galima išspręsti šią sudėtingą situaciją ir gauti tikslų kainos pasiūlymą, potencialiems tiekėjams būtina pateikti išsamią techninę dokumentaciją. Neaiškūs reikalavimai tik lemia netikslius įvertinimus ir galimus kaštų viršijimus. Išsami specifikacija leidžia formos gamintojui suprasti visą projekto apimtį ir pateikti realistinį bei konkurencingą pasiūlymą.

• Detalės dydis ir sudėtingumas: Didesni ir sudėtingesni komponentai reikalauja daugiau medžiagos ir apdorojimo laiko, todėl tai yra vienintelis svarbiausias kaštų veiksnys.
• Medžiaga: Aukštos kokybės įrankių plienas masinei gamybai yra brangesnis nei žemesnės rūšies medžiagos prototipavimui ar trumpalaikiam leidimui.
• Reikalinga tikslumas (tikslumo ribos): Tiklesnės tolerancijos ir 'Class A' paviršiaus apdorojimo reikalavimai padidina apdirbimo, poliravimo ir patvirtinimo kaštus.
• Gaminių kiekis / formos tarnavimo laikas: Formos, skirtos milijonams ciklų, reikalauja ilgaamžiškesnės (ir brangesnės) konstrukcijos nei tos, kurios skirtos kelioms tūkstančiams detalių.
• Formų stotelių skaičius: Sudėtingos detalės, reikalaujančios kelių formavimo, apkarpymo ir gręžimo operacijų, reikalaus sudėtingesnės ir brangesnės daugiapakopės formos rinkinio (pvz., perkėlimo presu).
• Bandymai ir patvirtinimas: Kaina apima laiką ir medžiagas, reikalingas formai išbandyti, tiksliai sureguliuoti ir įrodyti, kad ji gali gaminti detales, atitinkančias visas specifikacijas.

Išvada: Aukštos kokybės įrankių strateginė vertė

Automobilių gamybos konkurencinėje aplinkoje aliuminio kūno plokščių formavimo įrankiai yra daugiau nei tik įrankiai; tai strateginiai turtai, kurie tiesiogiai veikia gamybos efektyvumą, detalių kokybę ir pelningumą. Gerai suprojektuoto, tvirtai pagaminto įrankio pradinės investicijos atsipiršta sumažinus prastovas, žemesniu išmetamųjų dalių lygiu ir nuosekliu dalių kokybe per milijonus ciklų. Teisingas pasirinkimas dėl įrankio tipo, medžiagų ir konstrukcijos yra esminis siekiant pasinaudoti aliuminio naudojimo lengvinimui teikiamais pranašumais.

Sėkmingai susidoroti su įvaimių tiekimo sudėtingumu reikalauja aiškaus supratimo apie tarpusavio ryšį tarp detalės konstrukcijos, medžiagų savybių ir patepimo proceso paties. Kompensuojant atsitraukimą po patepimo iki tinkamo įvaimio tipo parinkimo tam tikrai daliai, kiekvienas sprendimas turi ilgalaikes pasekmes. Dėmesį skiriant kokybei, bendradarbiaujant su patyrusiais įrankių gamintojais ir teikiant išsamią techninę specifikaciją, gamintojai gali užtikrinti, kad jų patepimo operacijos būtų patikimos ir ekonomiškos, galiausiai rinkai tiekiant aukštesnės kokybės transporto priemones.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kuo skiriasi die cut ir patepimas?

Nors tai susiję, formavimas ir išspaudimas reiškia skirtingus procesus. Išspaudimas yra platesnis terminas, apimantis formavimą, formavimą ir lenkimą trijose dimensijose, dažnai šaltos apdirbimo proceso. Formavimas, kaip to posritis, konkrečiai reiškia formos naudojimą, kad būtų nukirpta forma iš lakštinės medžiagos, panašiai kaip sausainių išpjovikas. Liejimas į formas yra visiškai kitoks metodas, kuris apima įforminimo medžiagos įleidimą į formą, o ne kietos lakštinės metalo formavimą.

2. Kokia aliuminio medžiaga naudojama liejimui į formas?

Šis klausimas susijęs su liejimu į formas, o ne su išspaudimu. Liejimui į formas dažniausiai naudojami aliuminio lydiniai yra A380, 383 ir A360. Jie parenkami dėl jų tekštumos būsenos, korozijos atsparumo ir sandarumo slėgyje. Išspaudimas, kita vertus, naudoja kitokius lydinius, kurie yra lakštinėje formoje, pvz., 3003, 5052 ir 6061, parenkamus dėl jų formuojamumo ir stiprumo kietoje būsenoje.

3. Kokios yra skirtingos išspaudimo formos rūšys?

Pagrindiniai liejimo formos tipai, naudojami gamyboje, apima progresyvias formas, kai kelios operacijos atliekamos nuosekliai vienoje metalo juostoje; perkėlimo formas, kai detalė perkeliamas tarp skirtingų stotelių įvairioms operacijoms atlikti; ir gilinio ištraukimo formas, kurios specializuotos giliems 3D formoms kurti. Kiti tipai apima blankavimo formas pradinėms formoms išpjaustyti ir gręžimo formas skylių formavimui.