TRUMPAI

Stulpelių kalibravimas automobilių pramonėje procesai nustato šiuolaikinių automobilių konstrukcinį vientisumą, ypatingą dėmesį skiriant kritinėms A, B, C ir D stulpelių dalims. Šios detalės atspindi sudėtingą inžinerinį kompromisą: maksimaliai padidinti avarijos saugumą naudojant Ultraaukštos stiprumo plienus (UHSS) pramonės standartas smarkiai pasislinko link Karštas štampavimas (spaudžiamasis kietinimas) b-stulpeliams, kad būtų pasiekta temptinė stipris, viršijanti 1500 MPa, tuo tarpu A-stulpeliai dažnai reikalauja sudėtingų Šaltinio dėmimo arba progresyvių įrankių technologijų, kad būtų galima prisitaikyti prie sudėtingų geometrijų ir matomumo apribojimų. Šiame vadove nagrinėjamos techninės charakteristikos, medžiagų mokslas ir gamybos metodai, būtini tobulinant stulpelių gamybą.

Saugumo anatomija: A-stulpelio ir B-stulpelio stampavimo reikalavimai

Automobilių kėbulo gamyboje (BIW) ne visos atramos yra vienodos. A tipo atramų žymėjimo reikalavimai esminiai skiriasi nuo B tipo atramų dėl jų skirtingų vaidmenų keleivių saugumo ir automobilio estetikos požiūriu.

A tipo atramos iššūkis: geometrija ir matomumas
A tipo atrama turi palaikyti priekinį stiklą ir atlaikyti stogo spaudimą, tačiau ji turi būti siaura, kad būtų sumažinta vairuotojo akloji zona. Gamintojai, tokie kaip Group TTM, pabrėžia, kad A tipo atramos turi sudėtingas 3D kreives, kintamą sienelės storį bei daugybę angų laidams ir oro pagalvėms. Šiame etape žymėjimo procesas prioritizuoja formuojamumą ir geometrinį tikslumą, o ne gryną kietumą, dažnai naudojant didelės stiprumo plieną, kuris išlaiko pakankamai plastiškumo sudėtingiems giliems ištraukimams be plyšimų.

B tipo atramos iššūkis: įsibrovimo atsparumas
B-stulpelis yra kritiškai svarbus skydas, apsaugantis nuo šoninių susidūrimų. Skirtingai nei A-stulpelis, B-stulpelis turi turėti maksimalią takumo ribą, kad būtų išvengta įsiveržimo į keleivių kabiną. Tam reikia naudoti boro plieną ir kitas labai aukštos stiprumo klasės plieno (UHSS) rūšis. Formavimo iššūkis pasislenka nuo geometrinio sudėtingumo prie ekstremalaus medžiagos kietumo valdymo ir atsitraukimo prevencijos. B-stulpelių kalibravimo techninės charakteristikos dažnai reikalauja temptinės stiprybės, viršijančios 1500 MPa po formavimo, – tai nustato orientyrą, kuris lemia pasirinkimą tarp karšto ir šalto formavimo technologijų.

Medžiagų mokslas: Pereinama prie UHSS ir aliuminio

Pereinant nuo minkšto plieno prie pažangiosiomis medžiagomis, radikaliai pasikeitė stulpelių kalibravimas automobilių pramonėje technologiniai procesai. Inžinieriai turi parinkti tokias medžiagas, kurios išlaikytų pusiausvyrą tarp „svorio mažinimo ir saugos“.

• Boro plienas (spaudžiamasis kietinamas plienas): Auksinis standartas B-stulpeliams. Pašildytas iki maždaug 900 °C (1650 °F) ir aušinamas mirkydama forma, mikrostruktūra pasikeičia iš ferito-perlito į martensitas . Šis transformavimas sukuria detales, turinčias išskirtinį stiprumą, tačiau po proceso – nulinę formuojamumą, dėl ko jų apdaila ir pjaustymas yra sudėtingi be lazerinių procesų.
• Aliuminio lydiniai (5000/6000 serijos): Vis dažniau naudojami svorio mažinimui. Nors aliuminis pasižymi puikiu stiprumo ir masės santykiu, jis turi reikšmingą grįžtis — polinkį metalui grįžti į pradinę formą po išspaudimo. Aliuminio A stulpelių atgalinio šokio valdymui reikalinga pažangi simuliacinė programinė įranga ir įrankių kompensavimo strategijos.
• Pažangieji didelio stiprumo plienai (AHSS): Apima dvifazes (DP) ir transformacijos indukuotos plastinumo (TRIP) rūšis. Šios rūšys užima tarpinę padėtį, siūlydamos didesnį stiprumą nei minkštas plienas ir geresnę formuojamumą nei karštai presuotas boras, todėl tinka C ir D stulpeliams ar vidinėms stiprinimo detalėms.

Proceso išsamus analizavimas: karštas presavimas ir šaltas presavimas

Pasirinkimas tarp karšto ir šalto presavimo yra pagrindinis techninis ginčas gaminant stulpelius, kurį lemia konkretaus komponento našumo reikalavimai.

Karštas štampavimas (spaudžiamasis kietinimas)

Karštas presavimas yra pagrindinė technologija, leidžianti kurti šiuolaikinius saugos rėmus. Kaip nurodo dideli tiekėjai, tokie kaip Magna, procesas apima plieno заготовką kaitinimą iki austenitinės būsenos, perkeliant ją į aušinamą matricą ir formuojant vienu metu liejant. Šis procesas sustabdo martensitinę mikrostruktūrą , užfiksuodamas ultra aukštos stiprybės savybes. Nors ciklo laikas yra ilgesnis (paprastai 10–20 sekundžių) lyginant su šaltu presavimu, tampraus grįžtamojo deformacijos nebuvimas daro jį nepakeičiamu B-stulpelių gamyboje, kur matmeninė tikslumas yra privalomas.

Šaltinio dėmimo

Kompone­ntams, kurių e­kstremalus kietumas yra mažiau svarbus nei gamybos greitis ar geometrinis sudėtingumas, šaltasis išspaudimas išlieka pranašesnis. Jis naudoja mechaninius ar hidraulinius presus aplinkos temperatūroje. Tačiau taikant jį prie AVSS, šaltasis išspaudimas sukelia pavojų plastiškas grūdinimas ir didelių atsitraukimo jėgų. Pažangus stulpų šaltasis išspaudimas reikalauja aukštos keliamosios galios presų (dažnai 2000+ tonų) ir servovaldymo technologijos, kad tiksliai kontroliuotų ėriko greitį traukimo fazėje, sumažinant smūgį ir gerinant medžiagos tekėjimą.

Pažangios gamybos ir progresyviniai kalibravimo įrankiai

Siekdami atitikti didelio tūrio gamybos reikalavimus, gamintojai naudoja progresyviąją išspaudimo technologiją ir specialiai paruoštus lakštus. Progresyvieji išspaudimai atlieka kelias operacijas – gręžimą, apkarpymą, lenkimą – vienu ėjimu, todėl yra idealūs sudėtingoms A stulpelio stiprinimo detalėms. Suvirinti lazeriu lakštai (LWB) leidžia inžinieriams sujungti skirtingo storio ar rūšių plieną į vieną blanką prieš išspaudimą, užtikrinant reikiamą stiprumą tiksliai ten, kur jis reikalingas (pvz., vyrių srityje), tuo pačiu sutaupant svorį kitose vietose.

Automobilių OEM gamintojams ir Tier 1 tiekėjams partnerio pasirinkimas, turinčio įvairiapuses gebėjimus, yra būtina šių sudėtingumų įveikimui. Shaoyi Metal Technology siūlo visapusiškus automobilių išspaudimo sprendimus kurie užtikrina perėjimą nuo greito prototipavimo prie masinės gamybos. Turėdami IATF 16949 sertifikatą ir presų pajėgumus iki 600 tonų, jie padeda gaminant kritiškai svarbius konstrukcinius komponentus ir posistemes, užtikrindami griežtą laikymąsi visuotinių OEM standartų, nepriklausomai nuo to, ar reikia 50 vienetų bandymo partijos, ar didelės apimties pristatymo.

Defektų prevencija ir kokybės kontrolė

Net turint pažangią įrangą, defektai gali pakenkti konstrukciniam vientisumui. Šiems aspektams valdyti reikalingas griežtas procesų kontrolės požiūris.

• Atsitiesimas: Metalo tamprus atsigaivinimas po apkrovos nutraukimo. Dėl labai aukštos stiprumo plienų (UHSS) ir aliuminio tai gali sukelti keletą milimetrų nukrypimus. Sprendimas: Formos paviršiaus perdengimas ir simuliacinės programinės įrangos, tokios kaip AutoForm, naudojimas atsigaivinimui prognozuoti ir kompensuoti.
• Raukšlės: Atsiranda suspaudimo zonose, ypač sudėtinguose A-stulpelių šaknų plotuose. Sprendimas: Įtempimo pagalvės slėgio didinimas arba aktyvių ištraukimo juostelių naudojimas medžiagos srautui kontroliuoti.
• Plonėjimas ir trūkinėjimas: Per didelis plonėjimas sukelia struktūrinį gedimą. Sprendimas: Sutepti optimizavimas yra labai svarbus. Kaip nurodyta IRMCO atvejų tyrimuose, pakeičiant sintetinius tepalus galima sumažinti trintį ir užkirsti kelią baltajai korozijai – dažnai pasitaikančiai problemai, sukeliančiai defektus suvirinimo metu.

Išvada: Stulpelių inžinerijos ateitis

Išmanyti stulpelių kalibravimas automobilių pramonėje darbo eigoms reikalingas visapusiškas pažangios medžiagų ir formavimo technologijų tarpusavio ryšių supratimas. Vystantis saugos standartams ir didėjant poreikiui lengvinti konstrukcijas, pramonė toliau remsis hibridiniu požiūriu – naudodama karštą kalibravimą standžiam B-stulpelio saugos narveliui ir tikslų šaltą kalibravimą A-stulpelių geometrinei sudėtingumui. Inžinieriams ir tiekėjų valdymo vadovams sėkmė priklauso nuo tiekėjų gebėjimų patvirtinimo ne tik pagal tonажą, bet ir pagal jų gebėjimą modeliuoti, kompensuoti ir kontroliuoti šias sudėtingas metalurgines procedūras.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kokie yra 7 žingsniai kalnimo metode?

Nors procesai skiriasi, septyni dažni žingsniai metalo štampavime apima blankoformavimo (aplinkinis formos išpjovimas), priedavimo (gręžiant skyles), brėžinys (3D formos formavimas), sukimas (kuriant kampus), orinė lankstymo technologija , apatinio paviršiaus formavimą/sukojimą (tikslų ženklinimą), ir gnybtinį apkarpymą (pašalinant perteklinę medžiagą). Stulpeliams tai dažnai derinama į progresyvias arba perkėlimo įrangos operacijas.

2. Kaip pažymėti automobilio stulpeliai?

Automobilio stulpeliai yra žymimi abėcėlės tvarka nuo priekio iki galo. A-stulpelis laiko priekinį stiklą; B-stulpelis yra centrinė atrama tarp priešakių ir galinių durelių; C-stulpelis laiko galinį langą arba galines dureles sedane/SUV; o D-stulpelis randamas ilgesniuose automobiliuose, tokiuose kaip universalai ir minivenai, kaip galinė atrama.

3. Kokie yra keturi metalo štampavimo tipai, naudojami automobilių pramonėje?

Keturi pagrindiniai tipai yra Progresyvus štampavimas (tolydžiama juosta paduodama per stotis), Pervadinis kalnojimas (detalės mechaniniu būdu perkeliama tarp stočių, dažnas dideliems stulpams), Giliakakštis štampavimas (detalėms su dideliu gilumu, pvz., durelių plokštėms), ir Multi-Slide štampavimas (sudėtingoms, mažoms lenkimams). Kiekvienas pasirenkamas atsižvelgiant į detalių kiekį, sudėtingumą ir dydį.