TRUMPAI

Sudėtingų automobilių formų įrankių konstravimas yra specializuotas inžinerijos procesas, kurio metu kuriami įrankiai (įformiai), skirti plokščiam lakštiniam metalui transformuoti į tikslius, trimačius komponentus. Sėkmė priklauso nuo pažangios technikos, tokios kaip gilusis išspaudimas, taikymo ir tinkamo įformio tipo, pavyzdžiui, progresyvaus arba pernašomojo įformio, pasirinkimo. Pagrindinis tikslas – kontroliuoti medžiagos savybes ir metalo tekėjimą, kad būtų gaminamos sudėtingos detalės be brangių defektų, tokių kaip plyšimai ar raukšlės.

Automobilių dalių formavimo įformiais pagrindai

Pagrindinėje dalyje, įrankių konstrukcija yra valdomo metalo deformavimo menas ir mokslas. Visos lakštinio metalo formavimo operacijos priklauso nuo dviejų pagrindinių jėgų: tempties ir gniuždymo. Kai plokščias metalo lakštas įspaudžiamas į įrankį, kai kurios sritys yra ištemptos (tempiamos), o kitos – suspaudžiamos, dėl ko medžiaga pradeda tekėti ir įgyja įrankio formą. Šio proceso valdymas yra būtinas norint sukurti viską – nuo paprastos tvirtinimo detalės iki sudėtingo sparno. Pagrindinė problema, ypač naudojant pažangias lydinių rūšis, naudojamas šiuolaikiniuose automobiliuose, yra pasiekti pageidaujamą geometriją, nesumažinant medžiagos vientisumo.

Sudėtingos automobilių formos, tokios kaip kūno plokštės ar konstrukciniai komponentai, sukelia rimtus iššūkius. Skirtingai nei paprasti lenkimai, šioms detalėms reikia nelygaus medžiagos tekėjimo per kelias ašis. Tai padidina tipinių defektų riziką. Pavyzdžiui, per didelė įtampa gali sukelti metalo storio sumažėjimą ir plyšimus, o nekontroliuojama suspaudimo jėga gali sukelti raukšles. Pagal pramonės ekspertus Gaminantis įmonė , dauguma detalių defektų atsiranda būtent formavimo operacijų metu, todėl patikima įrankių konstrukcija yra pirmoji apsaugos linija nuo gamybos gedimų.

Todėl dizaino procesas turi derinti pageidaujamą formą su medžiagos natūralia formuojamumo savybe. Inžinieriai atidžiai turi įvertinti metalo storį, tempiamąją jėgą ir pailgėjimo savybes. Sėkmingai suprojektuota išspaudimo forma sklandžiai ir tolygiai nukreipia metalą į galutinę formą, dažnai naudodama operacijų seką, tokią kaip traukimas, lenkimas ir prijungimas. Kiekvienas žingsnis tiksliai apskaičiuojamas palaipsniui formuojant detalę, mažinant apkrovą ir užtikrinant be defektų baigtį.

Palyginamasis išspaudimo įrankių tipų vadovas

Ne visi įrankiai yra vienodi; tinkamas pasirinkimas priklauso nuo detalės sudėtingumo, gamybos apimties ir reikalingų operacijų. Pagrindinių išspaudimo įrankių tipų supratimas yra būtinas bet kuriam gamybos procesui. Kiekvienas dizainas siūlo unikalų greičio, tikslumo ir kainos efektyvumo derinį, pritaikytą konkrečioms užduotims. Nuo paprastų pjovimų iki sudėtingų daugiapakopių formavimo procesų – įrankio tipas lemia galutinio produkto efektyvumą ir kokybę.

Dažniausiai naudojamos lyginimo formos apima iškirpimo, gręžimo, sudėtinių, progresyviųjų ir perkėlimo formas. Iškirpimo formos naudojamos pradinei plokščiai formai, vadinamai „iškirpimui“, išpjauti iš didesnio metalo lapo. Priešingai, gręžimo formos išspaudžia skyles ar plyšius detalėje. Sudėtingesni konstrukcijų sprendimai sujungia šiuos etapus. Pavyzdžiui, sudėtinė forma vienu spaudo ėmimu gali atlikti pjaustymo ir gręžimo operaciją, užtikrindama didelę tikslumą paprastesnėms detalėms. Sudėtingų detalių didelės apimties gamybai pramonės standartas yra progresyviosios ir perkėlimo formos.

Progresyvinis štampas, taip pat žinomas kaip daugiapozicinis štampas, turi seriją stotelių, kurios atlieka nuosekliai einančias operacijas plokščios metalo juostos ruošinyje. Juosta paduodama per štampą, ir kiekvieno presavimo smūgio metu atliekama skirtinga operacija (pvz., gręžimas, lenkimas, kalibravimas), kol paskutinėje stotelėje išmetamas galutinis gaminys. Perdavimo štampas veikia pagal panašų principą, tačiau jis tvarko atskirus ruošinius, perkamus iš vienos stotelės į kitą, kas ypač tinka didesniems ar sudėtingesniams detalių tipams, tokiems kaip giliai trauktos detalės.

Pasirinkti tinkamą štampto tipą yra svarbus sprendimas, turintis įtakos kainai, greičiui ir kokybei. Šis pasirinkimas dažnai reikalauja bendradarbiavimo su specializuotu gamybos partneriu. Pavyzdžiui, pramonės lyderiai kaip Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. tankiai bendradarbiauja su automobilių pramonės klientais, kurdamami individualius progresyvinius ir perdavimo štampus, naudojant pažangias imitacines sistemas, kad būtų užtikrintas optimalus našumas masinei gamybai.

Kad būtų aiškiau pateikiamos pagrindinių štampavimo formų skirtumai, štai pagrindinių štampavimo formų tipų palyginimas:

Sudėtingų geometrijų gilusis ištraukimas: procesų valdymas

Bešviestėms, tuščiavidurėms automobilių detalėms, tokioms kaip alyvos karteriai, kuro bako dalys ir sparnai, gilusis ištraukimas yra nepakeičiamas procesas. Kaip išsamiai aprašyta išsamiose inžinerijos gairėse , ši technika plokščią metalo заготовką paverčia trimate forma, įspaudžiant ją į formos ertmę su stūmokliu. Terminas „gilusis“ taikomas, kai detalės gylis didesnis už jos skersmenį. Šis procesas sukelia didelį apkrovimą medžiagai, todėl tikslus formos projektavimas yra absoliučiai būtinas sėkmei.

Sėkmingam giliojo ištraukimo procesui reikalingas beklaidis keleto pagrindinių formos komponentų sąveika. šauksliukas yra vyriškoji dalis, kuri įspaudžia metalą į formą. matricos ertmė yra moteriškoji komponentė, kuri formuoja detalės išorę. Svarbiausia, kad žinčas taikomas kontroliuojamas slėgis į žiedo kraštus, kai jis traukiamas į ertmę. Šis slėgis yra paslaptis sėkmingam traui, nes jis neleidžia susidaryti raukšlėms, leisdamas medžiagai sklandžiai tekėti per mirgos spindulį.

Defektų prevencija gilinimo metodu reikalauja griežtų projektavimo principų laikymosi. Inžinieriai privalo kontroliuoti traos santykį (ryšį tarp žiedo skersmens ir stūmoklio skersmens), kad būtų išvengta pernelyg didelio storio sumažėjimo ar plyšimo. Taip pat labai svarbi tinkama tepimo sistema, kurios tikslas – sumažinti trintį ir šilumą, galinčią sukelti medžiagos gedimą. Kaip paaiškina AlsetteVS pažangios mirgos konstrukcijos gali apimti kelis traos etapus, leidžiančius formuoti detalę palaipsniui, taip mažinant apkrovą kiekviename etape.

Norint užtikrinti aukštos kokybės galutinę detalę, projektuotojai turėtų laikytis šių būtinų gairių:

• Naudokite pakankamai didelius kampų ir lankstų spindulius: Aštrūs kampai koncentruoja įtampą ir gali sukelti lūžius. Didesni spinduliai skatina sklandesnį metalo tekėjimą.
• Palaikykite vientisą sienelės storį: Konstrukcijoje turėtų būti siekiama pastovaus storio visame detaliai, kad būtų išvengta silpnų vietų.
• Pasirinkite tinkamą medžiagą: Pasirinkite medžiagas, turinčias didelę plastiškumą ir formuojamumą, kurios atlaikys traukos proceso apkrovas.
• Optimizuoti загlėvio laikiklio jėgą: Per maža jėga sukelia raukšles, o per didelė trukdo metalo tekėjimui ir sukelia plyšimus. Ši jėga turi būti tiksliai sureguliuota.

Už presavimo: apžvalga apie iškirpimo kalibravimą sudėtingiems dizainams

Kol kas presavimas ir formavimas naudojami metalui formuoti, iškirpimo kalibravimas yra susijęs procesas, kurio pagrindinis tikslas – medžiagų pjaustymas į tiksliai nustatytas formas. Šis skirtumas yra svarbus, nes iškirpimo kalibravimas dažnai naudojamas automobilių komponentams gaminti, kai tikslūs kontūrai yra svarbesni už trimatę formą. Šis procesas labai universalus ir gali būti taikomas įvairioms medžiagoms – nuo metalinių folijų bei plastikų iki putų ir gumos, pvz., tarpinėms, sandarintiems elementams bei salonų apdailai.

Yra keletas žymės pjaustymo technikų, kiekviena tinkama skirtingiems taikymams. Plokščiojo pjūklo naudojimas grindžiamas plienine pjaunamąja mente, kuri įspaudžiama į medžiagos lakštą, panašiai kaip sausainių formelė, ir yra idealus mažesnėms apimtims ar storesnėms medžiagoms. Rotacinis žymės pjaustymas – tai didelio greičio procesas, kai cilindrinis kirvis pjauna iš ritės tiekiamą medžiagą, todėl puikiai tinka didelės apimties gamybai mažesnių detalių atveju. Abi metodikos užtikrina puikią kartojamumą ir sąnaudų efektyvumą.

Sudėtingiausiems ir sudėtingiausiems automobilių dizainams lazerinis žymės pjaustymas suteikia nepalygintiną tikslumą. Kaip paaiškina gamybos specialistai iš American Micro , ši technika naudoja stiprią lazerio spindulį, kurį valdo kompiuteris, kad būtų galima pjaustyti formas be jokio fizinio kirvio. Tai leidžia pasiekti itin smulkias detales, aštrius kampus ir greitą prototipavimą, nes projektus galima tuoj pat pakeisti programinėje įrangoje. Ypač naudinga pjaunant pažangias medžiagas ar kurdant sudėtingus modelius automobilių salonams ir elektronikai.

Vadovaujama automobilių pramonės inovacijomis su tiksliais įrankių konstravimu

Galiausiai gebėjimas kurti sudėtingas automobilių formas yra tiesioginis išplėtoto įrankių projektavimo rezultatas. Nuo metalo formavimo pagrindinių fizikos dėsnių iki labai specializuotų presavimo įrankių pasirinkimo, kiekvienas sprendimas turi įtakos galutinio gaminio kokybei, ilgaamžiškumui ir kainai. Tokios technologijos kaip gilusis presavimas išstumia tai, kas įmanoma su lakštinio metalo medžiaga, leisdamos kurti stipresnes, lengvesnes ir aerodinamiškesnes transporto priemones.

Kai automobilių technologija toliau vystysis, augantis poreikis dar sudėtingesniems komponentams neišvengiamai didės. Gilus šių projektavimo principų supratimas, derinamas su pažangiomis priemonėmis, tokiose kaip CAE simuliacija, bei partnerystės su patyrusiais gamintojais, liks būtinos inovacijoms skatinti ir konkurenciniam pranašumui išlaikyti pramonėje. Die įrankių projektavimo valdymas nėra tik apie metalo formavimą; tai reiškia mobilumo ateities formavimą.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kokie yra presavimo įrankių projektavimo pagrindai?

Kalto formos projektavimo pagrindai sukasi aplink lakštinio metalo deformacijos valdymą naudojant tempimą ir gniuždymą. Sėkmingas projektavimas turi atsižvelgti į medžiagos savybes (pvz., storį ir stiprumą), pageidaujamą geometriją bei jėgas, reikalingas detalės formavimui be defektų, tokių kaip plyšiai ar raukšlės. Tai apima tinkamos formos tipo parinkimą ir tokių veiksnių kaip skylės ir formos spinduliai bei žaliavinio laikiklio slėgis tikslų apskaičiavimą.

2. Kuo skiriasi progresyvinė forma nuo perkėlimo formos?

Progresyvinis įrankis atlieka kelias operacijas su nuolatiniu metalo juostos gabalu, kuris paduodamas per įrankį. Detalė lieka pritvirtinta prie juostos iki paskutinės stoties. Perkrovos įrankis dirba su atskirais, atskirtais заготовками, kurios mechaniniu būdu perkeliama iš vienos stoties į kitą. Progresyviniai įrankiai paprastai yra greitesni mažesnėms detalėms, o perkrovos įrankiai tinka didesnėms ar sudėtingesnėms detalėms, kurios sunkiai manipuliuojamos likusios pritvirtintos prie juostos.

3. Kokie yra traukos įrankio pagrindiniai komponentai?

Traukos įrankio pagrindiniai komponentai apima stūmoklį (vyriškąjį įrankį, kuris stumia metalą), įvorę (moteriškąjį įrankį, formuojantį metalą) ir заготовкės laikiklį (kuris taiko kontroliuojamą slėgį medžiagos kraštui). Kiti svarbūs elementai yra įrankio spinduliai, per kuriuos teka metalas, bei traukos juostelės, kurios gali būti pridėtos siekiant dar labiau kontroliuoti medžiagos tekėjimą ir užkirsti kelią raukšlėms sudėtingose detalių dalyse.