Automobilių metalo štampavimo proceso apžvalga: nuo ritės iki komponento

TRUMPAI

Automobilių metalo išspaudimo proceso apžvalga : Ši aukšto greičio gamybos technika plokščią lakštų metalą pavertžia tiksliais transporto priemonių komponentais, naudojant hidraulinius ar mechaninius presus ir specialius štampus. Procesas grindžiamas didžiuliu slėgiu (dažnai viršijančiu 1 600 tonų), kuris pjauna, formuoja ir apdailina medžiagas, tokias kaip didelės stiprybės plienas ir aliuminis, į svarbias dalis – nuo rėmo tvirtinimo detalių iki karoserijos plokščių. Automobilių inžinieriams ir pirkimų komandoms metalinių dalių išspaudimas siūlo nepasiekiamą mastelį, kainos efektyvumą ir pakartojamumą, todėl tai yra pagrindas šiuolaikinei masinei gamybai.

Proceso sandara: nuo ritės iki komponento

Suprantant kelionę nuo žaliavinės metalinės ritės iki gatavos automobilio detalės, reikia pažvelgti į presavimo cechą. Procesas yra chronologinė darbo eiga, kur tikslus inžinerijos darbas susitinka su grubia jėga. Pagal didžiausių gamintojų, tokių kaip Toyota , vienas štampavimo etapas gali užtrukti vos tris sekundes, taikant vertikalią jėgą, lygiavertę tūkstančiams automobilių, sukrautų vienas ant kito.

1. Konstravimas ir formos kūrimas : Procesas prasideda gerokai anksčiau, nei metalas pasiekia presą. Inžinieriai naudoja CAD/CAM programinę įrangą, kad suprojektuotų detalę ir atitinkamą „formą“ (įrankį, formuojantį metalą). Šiame etape nustatomos detalės tarpinės ribos, dažnai matuojamos iki 1/1000 milimetro, kad būtų užtikinta beveik tobula surinkimo suderinamumas.
2. Medžiagos Padavimas : Dideli lakštinių metalų ritiniai išvyniojami ir paduodami į presą. Šiame etape dažnai atliekamas metalo išlyginimas, kad būtų pašalintas bet koks kreivumas, likęs nuo ritinio, užtikrinant, kad „blankas“ įeitų į formą visiškai plokščias.
3. Apkirpimas ir gręžimas : Kai metalas patenka į presą, pirmasis veiksmas dažniausiai yra „apkirpimas“, kai iš juostos iškerpama detalės apibrėžtis. Kartu gali būti atliekamas gręžimas – išpjoviami skylių angos, reikalingos tvirtinimo elementams ar surinkimo tikslams.
4. Formavimas ir traukimas : Čia ir vyksta magija. Presas plokščią заготовку įspaudžia į matricos ertmę, plastinai deformuodamas ją į 3D formą. Tai gali apimti metalo lenkimą, flanžavimą ar tempiamąjį formavimą, kad būtų sukurta giluma.
5. Apdaila : Išspaudžiamas detalė išmetama, tačiau ji dar nėra galutinė. Papildomi apdorojimo etapai, tokie kaip užgulinių kraštų šalinimas, pašalina aštrius kraštus, o paviršiaus apdorojimas gali būti taikomas siekiant padidinti atsparumą korozijai.

Pagrindiniai spaudimo metodai: progresyvusis, pernašos ir gilusis temptymas

Ne visos automobilių dalys yra vienodos, taip pat nėra vienodi ir spaudimo metodai, naudojami joms gaminti. Tinkamo metodo pasirinkimas priklauso nuo detalės sudėtingumo, gamybos apimties ir dydžio. Šios srities lyderiai kaip ESI Engineering pabrėžia tris pagrindinius metodus.

Progresyvus štampavimas

Progressivinis štampavimas, idealiai suitedintas mažų ir vidutinių detalių masiniam produkcijai, utilizes metalinę lentą, kuri neprekintriai feeduje skirtingas stotijas vienur formėje. Kiekviena stotija atlieka kitą operaciją (rez, bend, punch), kai lenta moves forward. Tai industrijos speed king, spausinčias hundreds of parts per minute with minimal waste.

Pervadinis kalnojimas

Didžių komponentų, like door panels or engine frames, transfer štampavimas yra standart. Unlike progressivinis štampavimas, where parts stay attached to the metal strip, here the part is cut free early in the process. Mechanical "fingers" or transfer systems move the individual part from one die station to the next. This allows for more complex geometries and larger sizes that a continuous strip cannot support.

Giliakakštis štampavimas

Kai detalės gylis viršija jos skersmenį – pavyzdžiui, alyvos filtro korpusas ar kuro bako dalis – reikia giliojo formavimo. Ši technika naudoja stūmoklį, kad labai ištemptų metalą į formos ertmę. Ji reikalauja specializuoto medžiagos srauto valdymo, kad būtų išvengta plyšimų ar raukšlių ekstremalaus deformavimo metu.

Materialo mokslas: iš kokių metalų gaminamas automobilis?

Automobilių, pagamintų iš švelnio plieno, laikui bėgant, jau seniai praėjo. Šiuolaikinis automobilių spausdinimas apima sudėtingą pažangių lydinių mišinį, skirtą užtikrinti saugumą, svorį ir efektyvumą. American Industrial pabrėžia perėjimą prie medžiagų, kurios palaiko pramonės lengvatą.

Aukštos tvirtumo plienas (HSS) toliau yra pramonės standartas, taikomas kritiniams saugos komponentams, pavyzdžiui, šasiui ir keleivių saugos narams. Jis suteikia išskirtinę susidūrimo apsaugą, tačiau jam reikia žymiai didesnio talpinimo kiekio, palyginti su tradiciniu plienu. Gamintojai turi naudoti atšiaurias matas, kurios atsparūs HSS formavimo eržui ir įtampoms.

Aliuminis yra pasirinkta medžiaga mažinant transporto priemonės svorį ir didinant EV nuotolį. Dažnai naudojamas užkabe, duryse ir liftgates, aliuminis yra lengvesnis už plieną, tačiau sunkiau užstempti dėl jo polinkis iškilti atgal po formavimo. Tam, kad kompensuoti šį elastingumą, reikia tikslios inžinerijos.

Kviečių ir kitų rūšių mažesnis struktūrinis vaidmuo, bet didelis funkcinis. Dėl automobilių elektrifikacijos šių metalų įtaisų, terminalų ir jungiklių yra labai vertinama dėl jų aukštos elektros laidumo.

Automobilių gamyba: kokios dalys iš tikrųjų yra užstemptos?

Dėl daugialypės spausdinimo procedūros ji veikia beveik kiekvieną transporto priemonės sistemą. Nuo blizgantį išorės, iki paslėptos mechaninės širdies, antspauduotos dalys yra visur.

• Korpusas be variklio (Body-in-White) : tai transporto priemonės skeletinė sistema. Čia užstemptos dalys yra didelės plokštės, tokios kaip sparnai, kapos ir stogų, taip pat konstrukciniai stulpai (A, B ir C stulpai), kurie apsaugo keleivius. Čia labai svarbus paviršiaus apdailas; "A klasės" antspaudas užtikrina be galo gražų išorinį išvaizdą.
• Chasija ir pakaba : Šios dalys, pvz., valdymo rankos ir kryžminiai dalys, turi atlaikyti nuolatinius kelio vibracijas ir įtampą. Stabdymas suteikia būtiną ilgaamžiškumą ir atsparumą nuovargiui.
• Paslaugų sistema ir variklis yra būtina tikslumas variklio komponentams, tokiems kaip alyvos karteriai, vožtuvų dangčiai ir pavarų dėžių pavaros. Šios detalės dažnai reikalauja mažų tarpų, kad būtų išvengta nutekėjimų ir užtikrinamas mechaninis efektyvumas.

Gamintojams, kurie juda sudėtingoje srityje tarp pradinio dizaino ir viso ciklo surinkimo, labai svarbu rasti partnerį, gebantį apimti visą spektrą. Tokios įmonės kaip Shaoyi Metal Technology siūlo visapusiškus spaudimo sprendimus tarpinį etapą nuo greito prototipavimo iki masinės gamybos, naudodamos presus iki 600 tonų, kad pristatytų IATF 16949 sertifikuotus komponentus viskam – nuo šasi sistemų iki sudėtingų elektrinių kontaktų.

Pramonės tendencijos: Kovo presavimo ateitis

Automobilių presavimo sektorius sparčiai vystosi, ypač dėl elektromobilių (EV) plitimo ir proto gamybos technologijų. National Material pažymi, kad baterijų korpusų ir šilumos valdymo sistemų paklausa sukuria naujas galimybes presuotojams. Šioms detalėms dažnai reikia didelių, giliai ištemptų formų ir specialių sujungimo technologijų.

Be to, automatizacija keičia presavimo aikštelę. Šiuolaikinės linijos tiesiogiai integruoja IoT jutiklius į formas, kad realiuoju laiku stebėtų nusidėvėjimą ir numatyti techninės priežiūros poreikius dar iki gedimo atsiradimo. Toks „protingo presavimo“ požiūris maksimaliai padidina veikimo laiką ir užtikrina, kad milijontasis pagamintas detalės būtų tokia pat tikslia kaip ir pirmoji.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kokie yra 7 žingsniai kalnimo metode?

Nors egzistuoja įvairių skirtumų, septyni dažni žingsniai visapusiame presavimo procese apima: 1. Blanking (apkirpimas apytikslės formos), 2. Piercing (skylučių išmušimas), 3. Drawing (gylis formuojamas), 4. Bending (kampų formavimas), 5. Air Bending (formavimas be pilno prigludimo), 6. Bottoming and Coining (detalių įspaudimas ir galutinės formos nustatymas) ir 7. Pinch Trimming (perteklinės medžiagos nuėmimas nuo ištemptų detalių).

2. Kokie yra keturi metalo štampavimo tipai?

Keturi primarės kategorijos yra Progresivna Presformavimo Štampovka (neprekinis automatizovanis formavimas), Transfer Die Štampovka (dideliems mechanikai pernesniams detales), Deep Draw Štampovka (giles, tuščias formas) ir Fourslide/Multi-slide Štampovka (kompleksinis bendinimas nuo četiri pusės vienu metu).

3. Kas yra štampovimo procesas automatizovanis gamybas?

Automatizovanis gamybas, štampovka apimė interkonektinės sistemos, kur robos manipulators vai mechaniniais padevas perneša metalas cauri preso līnijai zemā cilovekus intervencijas. Tai apimė automatizovanu tīklu paduoti, robos transferu starp die stacijas, vai automatizovanu optikas inspekcijas sistemos kas verifikuo kokybe pri augšu ātrumam.