Iškirpimas ir išpjovimas automobilių štampavime: proceso mechanika ir įrankių konstrukcija

TRUMPAI
Aukštosios tikslumo automobilių gamybos srityje pagrindinis skirtumas tarp šių dviejų pjovimo procesų yra tikslas: blankoformavimo pagamina galutinį komponentą (išpjauta detalė yra gaminys), tuo tarpu priedavimo sukuria vidinius elementus, tokius kaip skylės (išpjauta atlieka yra šiukšlės). Nors abu procesai naudoja panašią hidraulinę ar mechaninę presų įrangą, jų įrankių konstrukcijos žymiai skiriasi medžiagos srauto valdymui. Automobilių progresyviose formose šios operacijos dažniausiai veikia kartu – iš pradžių išpjaunamos vidinės geometrijos, o po to iškarpiamas galutinis šassi arba kėbulas iš metalo juostos.
Pagrindinis skirtumas: gaminys prieš atliekas
Automobilių inžinieriams ir pirkimų specialistams skirti skirtumą tarp iškirpimo ir išgręžimo nėra tik semantinis pratimas; tai lemia įrankių konstrukciją, medžiagos naudojimą ir sąnaudų vertinimą. Abudu procesai yra pjovimo rūšys, kurios tempta lakštinį metalą už jo ribinės tempimo stiprybės, kol įvyksta lūžis, tačiau norimas rezultatas nusako terminologiją.
Blankoformavimo yra operacija, kurios metu iš pagrindinio lakšto ar juostos pašalinta medžiaga yra naudingoji dalis. Liko metalinė juosta vadinama skeletu arba šuke. Pavyzdžiui, gaminant durelių užrakto tvirtinimo detalę, pati detalė yra „iškirpiama“ iš ritės.
Priedavimo (dažnai vartojamas kaip sinonimas smigliavimui bendraisiais kontekstais, nors tiksliai kalbant skiriasi nuo jo) keičia šią logiką. Gręžiant, pašalinama medžiaga – gabaliukas – yra šuka, o skylė, likusi lakšte, yra pageidaujama savybė. Tai ypač svarbu montavimo taškams, palengvinimui skirtoms skyliams ar vedamosioms skylioms vėlesnėms operacijoms kurti.
„Pagrindinių“ įrankių taisyklė
Didžiausias techninis skirtumas atsiranda formos projektavimo etape. Siekiant užtikrinti, kad galutinis komponentas atitiktų tiksliumo reikalavimus, inžinieriai taiko tarpelio taisykles skirtingai:
- Iškirpime: The šablonas formos angos dydis nulemia galutinį detalės dydį. Tarpelis taikomas šauksliukas , dėl ko ji yra mažesnė už nominalųjį matmenį.
- Skylės iškirpime: The šauksliukas stūmoklio dydis nulemia galutinį skylės dydį. Tarpelis taikomas šablonas , dėl ko anga yra didesnė už nominalųjį matmenį.
Automobilių specifika: tikslusis iškirpimas prieš standartinį iškirpimą
Standartinis iškirpimas dažnai palieka šiurkštų kraštą su „lūžio zona“, kuri užima beveik dviejų trečdalių medžiagos storio. Bendroms konstrukcinėms detalėms tai priimtina. Tačiau automobilių taikymo sritys dažnai reikalauja didesnio tikslumo funkciniams komponentams, tokiems kaip pavarų dėžės, saugos diržų mechanizmai ir stabdžių žarnklodės. Čia ir tampa būtinas Finisavimas be nubrozdinimų tikslusis iškirpimas.
Tiksloji iškirpimo technologija yra specializuota atmaina, naudojanti V žiedą (įspaudinimo žiedą), kad priveržtų lakštmetį prie formos dar anksčiau nei pradeda veikti kirpimo įrankis. Šis priešslėgis neleidžia medžiagai judėti nuo pjovimo krašto, todėl gaunamas 100 % nulaužtas kraštas, kuris yra lygus ir statmenas lakšto paviršiui. Skirtingai nuo standartinio iškirpimo, kuriam dažnai reikia papildomos apdirbimo stadijos norint pašalinti nelygius kraštus, tikslioji iškirpimo technologija gamina galutinės formos detales, paruoštas surinkimui.
Pirkimų vadovams šis skirtumas yra gyvybiškai svarbus. Nurodant „tiksliąją iškirpimo technologiją“ detalei, kuri tikrai reikalauja tik standartinio iškirpimo, be reikalo padidėja sąnaudos, o neatitinkamai nurodžius ją aukšto dilumo dantytam ratui, tai gali sukelti pernagrętinį komponento gedimą.
Procesų inžinerija: Progresyvinės formos ir sekomė
Didelės apimties automobilių presavimo procese iškirpimas ir išgręžimas retai atliekami izoliuotai. Jie integruojami į progresyvios mirtys sudėtingi įrankiai, kuriuose metalinė juosta per kiekvieną spausdinimo žingsnį juda per kelias stotis. Šių operacijų sekos yra labai svarbios dalims užtikrinti vientisumą ir matmenų tikslumą.
Paprastai procesas vyksta griežtai:
- Pilotui peršingiu: Pirmoji operacija dažnai išdaužė skraidytuvą. Jie nėra skirti automobilio dalies galutinės funkcijos, bet naudojami tiksliai nustatyti juostą ir jį nukreipti per tolesnes stotis.
- Vidinis peršūris: Funkcinės skylės ir iškiršai susidaro, kai dalis dar pritvirtinta prie pagrindinės juostos. Tai užtikrina, kad vidaus elementų santykinė padėtis būtų laikoma griežtų leidžiamųjų nuokrypių.
- Galutinis išvalymas: Paskutinė stotis iškirpia išorinį profilį, atskiriant galutinį komponentą nuo šroto skeleto.
Efektyvus sekvenavimas sumažina „tolerancijų kaupimąsi“. Jei detalė būtų iškirpama pirmiausia, o tada perforuojama antrine operacija, tiksliai nustatyti detalės vietą būtų sunku ir lėta. Perforuojant juostą pirmiausia, medžiaga veikia kaip savotiška tvirtinimo įranga. Gamytojams, siekiantiems perėiti nuo greito prototipavimo prie masinės gamybos, partneriai kaip Shaoyi Metal Technology teikia esminę pagalbą tobulinant šiuos progresyvius kampus, kad atitiktų griežtus OEM standartus.

Kameros dizaino ir tarpų palyginimas
Tarpas – tarpelis tarp skaidytuvo ir matricos – yra svarbiausias kintamasis, lemiantis kraštinės kokybę ir įrankio tarnavimo laiką. Nepakankamas tarpas sukelia antrinį pjovimą (dvigubas lūžis), dėl ko susidaro šiukšlės, galinčios pažeisti matricą. Per didelis tarpas sukelia didelius griovelius ir deformaciją.
Žemiau pateikta lentelė apibendrina technines konfigūracijas automobilių įrankiams:
| Ypatybė | Iškirpimo operacija | Perforavimo operacija |
|---|---|---|
| Pagrindinis tikslas | Pagaminti vientisą detalę (kištuką) | Pagaminti skylę (angą) |
| Laužo medžiagą | Likęs lakštas (karosas) | Pašalinta atplaiša |
| Valdanti dimensija | Formos dydis = Detalės dydis | Skabyklos dydis = Skylės dydis |
| Tarpas taikomas prie | Skabykla (mažesnio dydžio) | Forma (didesnio dydžio) |
| Didelė defekto rizika | Išlinkimas (detalės kreivumas) | Lapo temptiškumas (šiukšlės kyla aukštyn) |
Tiksliai apskaičiuoti šiuos tarpus pagal medžiagos temptinį stiprumą ir storį – tai, kas skiria pramoninio lygio išspaudimą nuo žemesnės kokybės gamybos.
Dažniausi defektai ir jų šalinimas
Net turint tikslų įrankį, gali atsirasti defektų. Automobilių išspaudime, kai „klasės A“ paviršiai ir saugumui kritiška geometrija yra standartas, būtina nustatyti priežastis.
Kraštai ir perlinkis
Įrankio riedulys (apvalus kraštas įėjimo pusėje) ir užlaidai (aštrūs kraštai išėjimo pusėje) yra natūralūs pjovimo produktai. Tačiau per didelis burto aukštis rodo prastai susmegenijusį įrankį ar neteisingą tarpą. Apkirpant, didelis burtas detalėje reiškia, kad smeigtuvo tarpas per didelis. Skardinant, burtas aplink skylę rodo, kad formos tarpas per didelis.
Šlamšto traukimas
Specifinė problema, kuri kyla atliekant išpjovimo operacijas, yra šlamšto traukimas , kai išpjauta dalis prikibęs prie stūmoklio paviršiaus ir grįžtamojo ėjimo metu ištraukiama iš mirgalio angos. Jei ši detalė nukrenta ant juostos, ji gali pažeisti detalę arba mirgalių kitame ėjime – tai katastrofiška situacija aukštos spartos automatizuotose linijose. Inžinieriai šią problemą sumažina pridėdami spyruoklinius išstūmimo kaiščius prie stūmoklio arba naudodami specialius vakuuminius mirgalių blokus.

Išvada
Nors iškirpimas ir išpjovimas turi bendrą metalo kirpimo fiziką, jų vaidmuo automobilių presavime yra skirtingas ir vienas kitą papildo. Iškirpimas apibrėžia perimetrą ir sukuria galutinę detalę, o išpjovimas formuoja funkcionalią vidinę geometriją. Šių procesų tarpusavio sąveikos valdymas – konkrečiai susijęs su įrankių tarpais, eiliškumo seka progresyviuose mirgaliuose ir tikslaus iškirpimo taikymu tikslumui reikalaujančioms detalėms – yra būtinas siekiant pasiekti efektyvumo ir kokybės, reikalingos šiuolaikinei transporto priemonių gamybai.
Dažniausiai užduodami klausimai
1. Kuo skiriasi veržimas ir išpjaunimas?
Pagrindinis skirtumas yra pageidaujamas produktas. Iš blankoformavimo , iš lakšto išpjauta detalė yra galutinis produktas, o likęs lakštas yra šiukšlės. Į priedavimo , skylė, sukurta lakšte, yra pageidaujama savybė, o išpjauta detalė (grybas) yra šiukšlės.
2. Kodėl automobilių dalių gamybai naudojamas tikslusis išspaudimas?
Tikslusis išspaudimas naudojamas aukštos tikslumo automobilių komponentams, tokiems kaip pavaros, stabdžių dalys ir saugos diržų mechanizmai, nes jis sukuria visiškai nupjautą, lygią kraštą be traškios zonos, būdingos standartiniam išspaudimui. Tai pašalina poreikį antriniams apdirbimo procesams, skirtiems išlyginti kraštus.
3. Kaip veikia išspaudimas ir išpieravimas progresyviojoje mirgoje?
Progresyviojoje mirgoje išpieravimas paprastai atliekamas ankstyvesnėse stotyse, kad būtų sukurtos vedamosios skylės ir vidinės savybės, kol metalo juosta yra stabilus. Išspaudimas dažniausiai atliekamas paskutinėje stotyje, kad būtų išpjauta baigta detalė iš juostos, užtikrinant, kad visos vidinės savybės būtų tiksliai suprojektuotos lyginant su išoriniu kraštu.
4. Kaip skiriasi išspaudimui ir išpieravimui skirta mirgos žarnų tarpelio skaičiavimo formulė?
Uždengimui iškirptės anga yra dimensijuojama pagal reikiamą detalės matmenį, o tarpelis atimamas iš skylo dydžio. Gręžimui skylys yra dimensijuojamas pagal reikiamą skylės matmenį, o tarpelis pridedamas prie iškirptės angos dydžio.
Maži serijos dydžiai, aukšti standartai. Mūsų greito prototipavimo paslauga leidžia patvirtinti rezultatus greičiau ir lengviau —