Giliai išštampuoti tepalų bakuai: procesas, techniniai reikalavimai ir inžinerijos vadovas

TRUMPAI

Giliaprovės štampavimo alyvos karteriai yra tikslus metalo formavimo procesas, kuris sukuria vientisas, nesandarumų neturinčias talpyklas, ištemptas plokščią lakštmetį – dažniausiai Tarpfazinis laisvas (IF) arba Ypatingai giliaprovė plienas (EDDS) – į sudėtingas formas, kurių gylis viršija skersmenį. Skirtingai nei liejami aliuminio analogai, štampuoti karteriai siūlo didesnį lankstumą, mažesnį svorį ir žemesnes išlaidas masinei gamybai.

Pagrindiniai gamybos rodikliai apima iki 13 colio pasiekiant flanšo plokštumo tolerancijas 0,1 mm kad užtikrintume tobula sandarumą. Šis procesas reikalauja hidraulinių ar mechaninių presų nuo 400 iki 2000+ tonų medžiagos srautui valdyti ir išvengti raukšlių ar plyšimų.

Giliaprovės štampavimas prieš lietą: inžinerinė analizė

Automobilių inžinieriams ir tiekimo vadovams pasirinkimas tarp giliai ištemptos plieno ir liejimo būdu pagaminto aliuminio alyvos karterių dažnai priklauso nuo trijų veiksnių: ilgaamžiškumas, svoris ir sandarumo vientisumas . Gilioji išspaudimo technologija paverčia vieną metalinę заготовку į tuščiavidurę, ašišimetrinę formą be siūlių, esminiu būdu pašalindama nutekėjimo takus, susijusius su suvirintomis konstrukcijomis.

Konstrukcinis vientisumas ir grįžtamoji deformacija

Kol kas liejimo būdu pagamintas aliuminis suteikia standumą, tačiau yra linkęs trūkinėti smūgių metu – tai kritiška gedimo forma žemai kabantiems alyvos karteriams, kurie yra veikiami kelio šiukšlių. Giliai ištemptas plienas, priešingai, naudojasi plastiškas grūdinimas (arba deformacine grįžtamąja deformacija) formavimo proceso metu. Kai medžiaga tempia, jos kristalinė struktūra persidėlioja, žymiai padidindama temptinį stiprumą. Išspausdintas plieninis karteris smūgio atveju įdubęs, o ne sudužta, išsaugant variklio tepimo sistemą.

Kaina ir apimties efektyvumas

Gilus ištraukimas yra dominuojantis pasirinkimas didelės apimties automobilių gamybai. Kai įrankiai (formos ir stūmoklis) yra patvirtinti, ciklo trukmė matuojama sekundėmis. Priešingai, liejimas reikalauja ilgesnio aušinimo laiko ir išsamiau papildomo apdirbimo. Sunkiosioms dyzelinėms aplikacijoms štampuoti bakai naudojant .071“ CR IF (šaltai valcuotas be tarpinių elementų) plieną užtikrina būtiną tvirtumą be sunkių sienelių atliekamo liejimo svorio.

Pagaminimo eiga pagal etapus

Defektų neturinčio alyvos bako gamybai reikalingas griežtas, daugiapakopis procesas. Pereinant nuo plokščios ritės prie baigto 13 colių gylio rezervuaro, reikia tiksliai kontroliuoti medžiagos srautą ir tribologiją.

1. Iškirpimas ir tepimas

Procesas beginsu žirklėmis pradinio formas, ar „blanko“, iz galvenīk spoles. Blanko izmērs tiek aprēķināts pēc tiluma, ne pēc laukuma, lai ņem vērā materiāla plūsmi. Tieku specializēti augstspiediena eļļojumi, lai minimizētu berzi starp loksni un veidni, kas ir būtiska, lai novērstu grauzēšanos ekstrēmā deformācijā.

2. Stempēšanas operācija

Šis ir definējošais solis. Blanks tiek turēts ar žinčas ar precīzu spiedienu—par zemu rada rievas, par augstu izraisa plīsumus. Mekāniskais vai hidrauliskais punches iegrūž metālu veidņu dobumā. Dziļām pannām (piem., 8-13 collēm) tas var prasīt vairākas stempēšanas stacijas (pārstempēšanu), lai sasniegt galīgo dziļumu, nepārsniedzot metāla formas robežas diagrammu (FLD).

3. Izgludināšana un sienas biezuma regulēšana

Giliai traukiant medžiaga automatiškai susilpnėja dugno kampuose ir pasunkėja apvadėje. Siekiant perkelti medžiagą ir užtikrinti vientisą sienelių storį, dažnai integruojami tikslūs išlyginimo etapai. Gamytojai turi išlaikyti sienas griežtose ribose (paprastai ±0,005 colio), kad būtų užtikrintas konstrukcinis veikimas.

Siekiant pasiekti šias sudėtingas geometrijas, reikalingi gamybos partneriai su patikimomis įrangos sąrašais. Tiekėjai, tokie kaip Shaoyi Metal Technology naudoja presus iki 600 tonų ir laikosi IATF 16949 standartų, kad būtų galima pereiti nuo greito prototipavimo prie tokių kritinių komponentų kaip rėmai ir alyvos karteriai masinės gamybos.

4. Apkirpimas ir apvado formavimas

Kai forma suformuota, pašalinamas perteklinis medžiagos kiekis. Tada išlyginamas apvadas – sandarinimo paviršius, kuris jungiasi su variklio bloku. Tai yra svarbiausia kokybės charakteristika; išlinkęs apvadas garantuoja alyvos nutekėjimą. Vadovaujantys gamintojai paprastai siekia plokštumoje tolerancijos 0,1 mm per 250 mm kad būtų užtikrintas tobulas sandariklio sandūros sukibimas.

Medžiagos specifikacijos giliam formavimui

Teisingo plieno rūšies parinkimas yra būtinas alyvos karteriams, kurie patiria stiprų deformavimą. Standartinis anglinis plienas dažnai neturi reikiamų pailgėjimo savybių.

Daugumai intensivnei eksploatacijai pritaikytų aplikacijų, gamintojai specifikuoja materlalas, kaip .071" (1.8mm) CR IF arba .055" (1.4mm) EDDS šios klasės materialai leidžia "stretch" ratios that would tear standard steels.

Kritični Konstravimo ir Kokybės Apskarka

Karterio konstravimas yra daugiau nei tik forma. Montažiui turi integravti daug funkcijų, laikant rigitinus validacijos testus.

Gedimų nustatymo ir patvirtinimo bandymas

Defektų nebuvimas yra standartas. Galutiniai padėklai praeina pro 100 % sandarumo bandymą, kuris paprastai apima 1,5 bar oro slėgio kritimo bandymą arba panardinimą į vandenį 30 sekundžių, kad būtų nustatyti mikroskopiniai adatiniai skylių. Plieniniams padėklams taip pat privalomas druskos purškimo bandymas (dažnai viršijantis 480 valandų), siekiant patvirtinti elektroforezės arba miltelinio paviršiaus dengimo atsparumą kelio druskoms.

Funkcijų integruotė

Šiuolaikiniai alyvos padėklai yra surinkti agregatai, o ne tik korpusai. Jie turi reikalauti:

• Perdangų: Pristatytų taškiniu suvirinimu prie bakelio vidaus, kad būtų išvengta alyvos badavimo didelės apkrovos posūkiuose ar stabdant.
• Išleidimo kamščių sėdynių: Sustiprintų vietų, kurios turi atlaikyti sukimo momentą, viršijantį 80 N·m nesukurdami deformacijų.
• Lygio žymeklių vedžiai: Tiksliai išspausdintos vamzdelių formos, integruotos į šoninę sienelę.

Projektavimo kampai ir spinduliai

Kad būtų palengvinta detalės pašalinimas iš formos, vertikalioms sienelėms dažniausiai reikia projektavimo kampo. Tačiau gilusis išspaudimas leidžia tiesesnes sienas nei liejimas. Kampų spinduliai turėtų būti pakankamai dideli—paprastai 6–8 kartus didesni už medžiagos storį —kad būtų palengvintas medžiagos tekėjimas ir sumažintos įtempimo koncentracijos, kurios sukelia įtrūkimus.

Idealios sandaros projektavimas

Gilusis išspaudimas vis dar yra aukso standartas tepalo bakams gaminti, kai reikia subalansuoti kainą, svorį ir patikimumą. Naudojant pažangias medžiagas, tokias kaip IF plienas, ir tikslų proceso valdymą—nuo ruošinio laikiklio slėgio iki flanšo išlyginimo—gamytojai gali sukurti komponentus, kurie tarnauja ilgiau nei varikliai, kuriuos jie apsaugo. Inžinieriams sėkmė priklauso nuo aiškių specifikacijų dėl ištraukimo gylio, medžiagos pailgėjimo ir sandarumo tolerancijų nustatymo dar projektavimo etapo pradžioje.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kuo skiriasi gilusis išspaudimas nuo įprasto išspaudimo?

Pagrindinė skirtumas yra gylis-į-skersmenį santykis. Gilus ištraukimas ypač apibrėžiamas kaip procesas, kai detalės gylis viršija pusę jos skersmens. Tai apima reikšmingą medžiagos srautą ir tempimą, tuo tarpu įprastas štampavimas (arba sekli ištrauka) labiau orientuotas į pjaustymą, lenkimą ir paviršiaus detalių formavimą su minimaliu sienelių storio sumažėjimu.

2. Koks geriausias plienas giliems tepalo baseinams gaminti?

Tarpatominių elementų neturintis (IF) plienas ir Ypatingai giliaprovė plienas (EDDS) yra geriausi pasirinkimai. Šios rūšys turi ultražemą anglies kiekį ir yra stabilizuojamos titano ar niobio, užtikrinant ekstremalią takumą, reikalingą ištempti į gilias formas (8–13 colių), nesuskilinant ar nesuplėšant.

3. Kodėl naudoti štampuotą plieną vietoj liejamo aliuminio?

Išspaudžiama plieno detalė paprastai yra lengvesnė, elastingesnė ir žymiai pigesnė didelėms serijoms gaminti nei liejama iš aliuminio. Nors liejamas aliuminis yra standesnis, jis gali įtrūkti susidūrus su kelių šiukšlėmis. Išspaudžiamas plienas linkęs į dentingą deformaciją, o ne į traškumą, taip užtikrindamas geresnę apsaugą variklio tepalo tiekimui.