Štampuoti pakabos komponentai: Gamybos technologija ir privalumai

TRUMPAI

Štampuoti suspensijos komponentai yra svarbūs konstrukciniai elementai – tokie kaip valdymo svirtys, pagrindiniai rėmai ir troškimo strypai – gaminami formuojant aukštos tempties lakštų metalą didelės galios presais. Šis procesas siūlo geresnį stiprumo ir svorio santykį bei kainos efektyvumą didelės apimties automobilių gamybai lyginant su liejimu ar kovavimu. Pagrindiniai pranašumai apima tikslų kartojamumą, galimybę naudoti pažangius aukšto stiprumo plienus (AHSS) lengvinimui ir mastelio keičiamumą Tier 1 tiekimo grandinėms.

Pirkimų vadovams ir inžinieriams renkantis štampavimo partnerį svarbu atsižvelgti į gebėjimus progresyviai naudoti kampus technologiją, laikytis IATF 16949 standartų ir turėti ekspertizę dirbant su moderniomis medžiagomis, tokiomis kaip SPFH590, siekiant atitikti griežtus EV nuvažiuojamojo atstumo ir emisijos tikslus.

Kas yra štampuoti suspensijos komponentai?

Išspaudžiami pakabos komponentai sudaro šiuolaikinių automobilių rėmo konstrukcijos pagrindą, jungdami statinio struktūrinio vientisumo ir dinaminio valdymo tarpą. Skirtingai nuo liejimo, kai į formą pilamas įkaitintas metalas, spaudimas apima plokščio lakštinio metalo – dažniausiai didelės stiprybės plieno ar aliuminio – šaltą formavimą į sudėtingas geometrijas naudojant tikslumines formas ir mechaninius presus.

Pagrindiniai šiuo būdu gaminami komponentai yra:

• Vairo traukos svirtys (A-svirtys): Svarbiausi jungtys, jungiančios ratų skydą su automobilio rėmu, reguliuojančios rato judesį. Išspaudžiamos vairo traukos svirtys yra pageidaujamos dėl jų gebėjimo derinti aukštą ilgaamžiškumą su sumažinta mase.
• Rėmai ir skersiniai elementai: Dideli struktūriniai pagrindai, kurie laiko variklį ir pakabos geometriją. Spaudimas leidžia gaminti šiuos elementus pusėmis (kepuraite), o tuomet suvirinti, kad būtų sukurta standi dėžės formos konstrukcija.
• Pakabos jungtys ir svirtys: Jungtys, kurios palaiko ratų sukryžmą judėjimo metu, dažnai reikalauja sudėtingo lenkimo, kad apeitų kitas šasi dalis.
• Spyruoklių sėdynės ir tvirtinimo lankstai: Didelio kiekio montavimo taškai, kuriems reikalinga itin didelė nuoseklumas saugiam surinkimui.

Perėjimas prie štampuotų pakabos detalių yra lemiamas dėl automobilių pramonės skubaus poreikio lengvinimas . Gamintojams stengiantis padidinti elektrinių automobilių (EV) nuvažiavimą ir atitikti griežtesnius vidaus degimo variklių išmetamų teršalų standartus, sunkių liejinių detalių keitimas štampuota aukštos įtempimo pliene žymiai sumažina nesvyravimo masę. Šis sumažėjimas ne tik pagerina kuro naudojimo efektyvumą, bet taip pat gerina vairo reakciją ir važiavimo komfortą.

Gamybos procesas: nuo ritės iki komponento

Štampuotų pakabos detalių gamyba yra sudėtingas darbo procesas, reikalaujantis griežto proceso kontrolės, siekiant užtikrinti, kad kiekvienas galutinės geometrijos mikronas atitiktų OEM specifikacijas. Procesas paprastai vyksta tiesiogine kryptimi – nuo pradinės medžiagos iki galutinės surinktos detalės.

1. Projektavimas ir formos kūrimas

Gamyba prasideda inžinerijos skyriuje, kur CAD/CAM programinė įranga imituoja metalo srautą, kad būtų galima numatyti potencialius gedimo taškus, tokius kaip išdžiūvėjimas ar atkūrimas. Tada įrankių ir formų gamintojai ištverto įrankių plieno gamina neigiamą ir teigiamą formą (formą). Su sudėtingomis pakabos dalimis progresyvios mirtys dažnai naudojami, kai metalinė juosta per vieną spaustuvą juda per kelias stotis, atliekant sekančias pjaustymo, lenkimosi ir formavimo operacijas.

2. Išmokyti Šviežiavimas ir peršūris

Nepiltoji ritinė įpildi spaustuvą. Pirmas fizinis žingsnis yra apkirpimas ir gręžimas , kai iš juostos iškirstas (išdžiovintas) apytikrintas dalies kontūras ir išdaryti (perduoti) reikiami išraiškai bušiniams arba tvirtinimo skruzdams. Čia labai svarbu būti tiksliam, nes net millimetro klaida gali sukelti surinkimo gedimų.

3. Išmokyti. Šalinimas ir lankstymas

Tai yra pagrindinė transformacija. Šviežia medžiaga įverčiama į matmenų ertmę, kad ji taptų trimatė. Iš esmės, tai yra tik vienas iš pagrindinių elementų, kurie yra naudojami. giliai traukt , kur metalas yra ištemptas. Vairo svirtims procesas paprastai apima flanšų lenkimą, kad būtų sukurta struktūrinė standumas. perdavimo įrenginys gali būti naudojamos didesnėms detalėms, mechaniniu būdu perkeldamos komponentą tarp atskirų presų skirtingoms formavimo operacijoms.

4. Iškilumo formavimas ir kalnakasyba

Dar labiau padidinti struktūrinį standumą nepadidinant masės gamintojai naudoja iškilumo formavimą (metalo sekcijos iškilimą) ir kalnakasybą (metalas suspaudžiamas, kad būtų patobulinti kraštai ar sukurtos tikslūs tvirtinimo paviršiai). Šios savybės veikia kaip rėmeliai, neleidžiantys komponentui sulinkti esant didelėms pakabos apkrovoms.

5. Surinkimas ir apdaila

Išspausdintos pakabos detalės retai palieka gamyklą kaip vienos plokštės. Jos dažnai suvirinamos (pvz., dvi išspausdintos dalys suvirinamos kartu, kad susidarytų tuščiavidurė vairo svertas), surinkiamos su įvorėmis ir rutuliniais sąnariais ir galiausiai apdorojamos. Paviršiaus apdirbimas toks kaip E-danga (elektro-danga) yra standartinis, kad būtų užtikrintas didelis korozijai atsparumas, reikalingas važiuoklės dalims, veikiamoms aplinkos sąlygų.

Materjalai ir technologija: Tensilis shiftas

Susių suspensijos štampavimo materjalų peyzėkis drāmatikai evoluoavo. Kūpkāp mild carbon steel buvo standartas, mūderni reikalavimai pushė industriją į Aukštos stiprybės plienai (AHSS) .

Klasės, kā SPFH590 ir citi tensilis tēlis (často pārsniedz 590 MPa tensilis izturību) ļauj inženieriem izmantot plānāku metala biezumu, nesakompromitējot strukturālo drošību. Šis „plān-sienas, augst-izturības“ pieeja ir zelta standarts automobiliu suspensijos komponentų gamybā eV erā.

Tomēr AHSS štampēšana rada unikālas izpārbaudības. Materjāla augstā izturība rezultē ievērojamā „springback“—metala tieksmē pēc formas veidošanas atgriezties sākotnējā formā. Ražotājiem jāizmanto avanzēta simulācijas programmatūra, lai precīzi pārliekt daļas, lai tās atgriežas pareizā tolerancē. Papildus, rīkojuma nodilums ir paātrināts, prātot biežu apkopi un karbīda pārklātu mirstību.

Aliuminis taip pat plačiai naudojamas aukščiausios kokybės ir didelio našumo transporto priemonėms dėl puikių savybių mažinti svorį, nors formuojant reikia specialių apdorojimo būdų, kad nebūtų įtrūkimų, o medžiagos kaštai paprastai yra aukštesni nei plieno.

Kalibravimas prieš liejimą ir presavimą: Palyginamoji analizė

Teisingo gamybos metodo pasirinkimas yra kompromisas tarp apimties, kainos ir našumo. Nors presavimas užtikrina išskirtinį stiprumą, o liejimas – geometrinį laisvumą, kalibravimas yra geriausias sprendimas didelei serijinei gamybai.

Liejimas yra aiškus lyderis komponentams, kuriems reikia kriaušės pavidalo struktūros, siekiant maksimaliai padidinti stiprumo ir svorio santykį. Iš dviejų suvirintų lakštų suformuota štampuota vairo svirtis užtikrina reikiamą sukimo standumą posūkiams, kartu išlieka žymiai lengvesnė nei atitinkamas vientisas liejinių analogas.

Kokybės standartai ir tiekėjų atranka

Automobilių pramonės Tier 1 tiekimo grandinėje kokybė nėra pasirinktinė. Pakabos detalės yra saugos kritinės; gedimas greitkelyje gali turėti katastrofiškų pasekmių. Todėl tiekimo vadovai turi taikyti griežtus atrankos kriterijus.

IATF 16949 sertifikavimas yra bazinis reikalavimas. Skirtingai nuo bendrųjų ISO 9001 standartų, IATF 16949 koncentruojasi tiksliai į defektų prevenciją, kintamumo mažinimą ir atliekų sumažinimą automobilių tiekimo grandinėje. Kompetentingas gamintojas turi parodyti:

• Sekamumas: Galimybę sekti konkretų ritinio plieno partijos numerį iki galutinio partijos numerio.
• Nuovargio testavimas: Vidinės galimybės dalykams cikliškai testuoti iki gedimo, užtikrinant, kad jie atitiktų milijonus apkrovos ciklų, kuriuos patiria automobilis.
• Proceso kartotinamumas: Automatinių apžiūros sistemų naudojimas, siekiant užtikrinti, kad milijontasis detalės egzempliorius būtų identiškas pirmajam.

Rasti partnerį, kuris gebėtų valdyti visą gyvavimo ciklą – nuo inžinerinės patvirtinimo iki masinės gamybos – dažnai yra didžiausias iššūkis. Kai kurie specializuoti gamintojai efektyviai užpildo šią spragą. Pavyzdžiui, Shaoyi Metal Technology siūlo išsamią spaustukų gamybą kurie apima greitą prototipavimą ir masinę gamybą, pasitelkiant IATF 16949 tikslumą kritinėms detalėms, tokioms kaip valdymo svirtys ir rėmai. Bendradarbiavimas su tiekėju, siūlančiu tokią tęstinumą, sumažina klaidų riziką didinant gamybą nuo prototipo dizaino iki pramoninei gamybai tinkamo įrankio.

Išvada

Spaudžiami pakabos komponentai išlieka automobilių inžinerijos pagrindas, siūlantys nepakartojamą kainos, svorio ir našumo pusiausvyrą. Kai pramonė perėjo prie elektrinio judėjimo, didelės stiprybės, lengvų spaudžiamų detalių paklausa tik dar labiau sustiprės. Pirkėjams ir inžinieriams sėkmė priklauso nuo gamybos partnerių pasirinkimo, kurie ne tik turi reikiamą presavimo toną, bet ir metalurgines žinias bei kokybės sistemas, leidžiančias tiekti defektų neturinčias dalis visame pasaulyje.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kuo skiriasi eiklinis išspaudimas ir perkėlimo tipo išspaudimas?

Palaipsniui formuojamas spaudimas naudoja vieną vientisą metalo juostą, kuri juda per kelias stotis viename presuose, todėl yra idealus mažesnėms, greičiau gaminamoms detalėms, tokioms kaip tvirtinimo elementai. Perkeliamojo štampo spaudimas apima atskirų detalių perkėlimą tarp atskirų štampų stočių (arba presų), kas leidžia gaminti didesnes, sudėtingesnes dalis, pvz., rėmus, kurioms formuojant reikia daugiau judėjimo laisvės.

2. Kodėl aukštos stiprybės plienas yra pageidautinas pakabos detalėms?

Aukštos stiprybės plienas leidžia gamintojams naudoti storesnes metalo plokštes, kad būtų pasiekta tokia pati ar geresnė stiprybė lyginant su storesniu mažos stiprybės plienu. Tai sumažina bendrą transporto priemonės svorį (nesuspaustą masę), kas pagerina kuro ekonomiją, EV nuvažiuojamą atstumą ir pakabos reakcingumą.

3. Ar aliuminį galima išspausdinti pakabos komponentams?

Taip, aliuminis dažnai spaudžiamas pakabos detalėms, siekiant pasiekti maksimalų svorio sumažėjimą. Tačiau dėl mažesnio formuojamumo ir didesnės įtrūkimų linkmės reikalingi kiti įrankių apsvarstymai nei plienui. Jis paprastai naudojamas aukščiausios kokybės ar sportinių automobilių taikymuose, kur aukštesnė medžiagos kaina yra pagrįsta.