Automobilių užraktų stampavimas: tikslus procesas ir projektavimo gidas

TRUMPAI

Automobilių užraktų žymėjimas yra specializuotas, aukštos tikslumo gamybos procesas, būtinas saugos kritiniams užrakinimo mechanizmams, tokiems kaip durelių stabdikliai, sukabintuvai ir atsparos, gaminti. Šis procesas daugiausia naudoja progresyvus štampavimas ir tikslaus plėšimo technologijas IATF 16949 kokybės standartus, kad būtų užtikrinta, jog kiekvienas komponentas, nuo korpuso iki vidinio spyruoklės laikiklio, atitiktų visuotinius OEM specifikacijas.

Išspausdintų užraktų mechanizmų sandara

Automobilių užraktai yra apgaulingai sudėtingi surinkimai. Nors jie atrodo paprasti užrakinimo įrenginiai, iš tiesų tai sudėtingos kinematinės sistemos, sudarytos iš kelių išspausdintų metalinių detalių, veikiančių sinchroniškai. Suprasti konkrečius spaudimo reikalavimus kiekvienam komponentui yra labai svarbu tiek inžinieriams, tiek pirkimų vadovams.

Bet kurio automobilio durelių užrakto pagrindą sudaro šakotoji varžtas (arba stabdiklis) ir paprastas šablonas (arba ratukas) . Šie du komponentai yra pagrindiniai apkrovos nešantys elementai, kurie užtikrina durelių uždarymą per avariją. Todėl jie reikalauja aukščiausio tikslumo. Dalijimo gamyba dažnai apima finisavimas be nubrozdinimų arba tikslųjį lyginimą su skutimo operacijomis, kad būtų pasiekta 100 % nulaužtos briaunos. Tai užtikrina sklandžias sąveikos paviršių be poreikio antrinei šlifavimui, kas yra svarbu durelių uždarymo „jautrumui“ ir užrakto mechaniniam patikimumui.

Šių mechanizmų aplinkui yra užrakto korpusas arba galinė plokštė. Paprastai išspaudžiama iš cinkuoto arba šaltai valcuoto plieno, korpusas veikia kaip surinkimo rėmas. Šiame spaudime pagrindinis dėmesys skiriamas sudėtingų lenkimo geometrijų ir standinimo ribų sukūrimui, kad būtų išlaikyta struktūrinė vientisumas esant apkrovai. Skirtingai nuo vidinių mechanizmų, korpusui dažnai svarbesnis nurodymas į korozijos atsparumą ir tvirtinimo taškų tikslumą, o ne kraštų paviršiaus apdorojimui.

Pagrindiniai gamybos procesai: progresyvinė forma ir tiksli pjovimas

Užraktų detalių gamyba automobilių apimtimis – dažnai siekiančiomis milijonus vienetų per metus – reikalauja gamybos procesų, kurie derintų greitį, kainą ir itin didelį tikslumą.

Progresyvus štampavimas

Daugumai užrakto detalių, įskaitant laikiklius, svirtis ir korpusus, progresyvus štampavimas yra standartas. Šiame procese metalo juosta paduodama per presą su keliais stacionais. Kiekvienas stacionas atlieka tam tikrą operaciją – pjaunamąją, lenkiamąją, kalibravimą arba gręžimą – kol detalė palaipsniui juda pro formą. Šis metodas idealiai tinka didelės apimties gamybai, leidžiant gaminti šimtus detalių per minutę, išlaikant nuoseklų tikslumą.

Tiksli apkalavimas funkciniams svarbiems elementams

Tačiau užrakto funkcinei „širdžiai“ (užraktui ir stabdžiui) standartinis progresyvinis kalibravimas gali sukelti per daug apkalavimo lūžio (skilimo) detalės krašte. Čia ir tampa būtinas finisavimas be nubrozdinimų tiksli apkalavimas naudoja specialų presą, kuris pjovimo metu taiko priešslėgį medžiagai. Gauta detalė turi visiškai nupjautus, lygius kraštus ir puikią plokštumą. Šis procesas pašalina poreikį antriniams apdirbimo etapams, tokiems kaip skabyklavimas ar frezavimas, žymiai sumažinant bendrą vienos detalės savikainą ir pagerinant užrakinimo mechanizmo ilgaamžiškumą.

Saugumo atžvilgiu svarbių užrakčių medžiagos atranka

Automobilių užraktų spausdinimo medžiagos pasirinkimas priklauso nuo komponento funkcijos komplekte. Kadangi tai yra saugos atžvilgiu kritinės dalys (OEM gamintojai jas laiko griežtai patvirtintomis), medžiaga turi atlaikyti didelius smūgius ir nuolatinį ciklą be gedimų.

Aukštos stiprumo mažo lydinio plienas (HSLA) dažnai naudojamas konstrukciniams komponentams, tokiems kaip montavimo plokštė. HSLA siūlo puikų stiprumo ir svorio santykį, leidžiant naudoti plonesnes medžiagas, kurios sumažina bendrą automobilio svorį, nesumažindamos avarijos saugos. Vidinėms užrakinimo mechanizmams kietinti anglies plienai (tokių kaip SAE 1050 arba 4140) yra dažni. Šios medžiagos dažnai kalamos atkaitintame būvyje, o po to apdorojamos šilumine apdorojimo (paviršinis kietinimas arba visiškas kietinimas), kad atlaikytų dėvėjimąsi dėl kartotinio vartų atsidarymo ir užsidarymo slydimo veiksmo.

Nerūdijantis plienas (304 arba 316 serija) paprastai skiriamas išoriniams komponentams arba užraktams, naudojamiems agresyviose aplinkose, pvz., bagažinės užraktams ar variklio dangčio stabdžiams. Nors brangesnis ir sudėtingesnis kalimui dėl darbo sukietėjimo, nerūdijantis plienas pašalina poreikį galutiniam dengimui, užtikrindamas ilgalaikį patikimumą.

Konstravimo gairės ir inžineriniai iššūkiai

Automobilių užraktų išspaudimo detalių projektavimas sukelia specifinius inžinerijos iššūkius, kuriuos būtina išspręsti jau gamybai tinkamo dizaino (DFM) fazėje. Viena pagrindinių problemų yra grįžtis —metalo savybė grįžti į pradinę formą po lenkimo. Aukštos stiprybės plienams, naudojamiems užrakto mechanizmuose, ši deformacija yra reikšminga ir sunkiai prognozuojama. Patyrę spaudėjai naudoja simuliacinę programinę įrangą, kad perlenktų medžiagą tiksliai taip, jog ji atsipalaiduotų į reikiamas ribines tolerancijas.

Kitas svarbus konstrukcinis apribojimas yra skylės iki krašto santykis užrakto mechanizmai dažnai būna kompaktūs, todėl konstruktoriai priversti daryti sukimosi skylių arti detalės krašto. Standartinės išspaudimo taisyklės rekomenduoja minimalų atstumą, lygų 1,2 medžiagos storio, kad būtų išvengta pūpsnių ar įtrūkimų. Tačiau naudojant specialius įrankių dizainus ir aktyvias išstūmimo jėgas, kompetentingi gamintojai gali išstumti šiuos ribojimus, kad tilptų į glaudžią pakavimo erdvę automobilio duryse.

• Skalūno kryptis: Judančiuose mechanizmuose iškirpimo krašto kryptis yra kritinė. Inžinieriai turi nurodyti „kraštą“ brėžiniuose, kad aštrūs kraštai būtų nukreipti nuo jungiamųjų paviršių arba pašalinti apvalinant.
• Plokštumos kontrolė: Lankstas ir stabdiklis turi išlikti visiškai plokšti, kad tinkamai užsifiksuotų. Iškirpimas atlaisvina vidinius įtempimus, kurie gali sukelti išlinkimą; dažnai reikalingos antrinės kalibravimo operacijos, kad būtų atkurta plokštuma.

Kokybės standartai ir tiekėjų atranka (IATF 16949)

Automobilių pramonėje kokybė nėra pasirinktinas dalykas – tai reglamentinis reikalavimas. Gamintojai, gaminantys automobilių užraktus, beveik visada privalo turėti IATF 16949 sertifikavimas šis standartas viršija bendrus ISO 9001 reikalavimus, dėmesį skirdamas defektų prevencijai, tiekimo grandinės pokyčių mažinimui ir nuolatiniam tobulėjimui.

Vertindami tiekėją, pirkimų komandos turėtų ieškoti patikimų PPAP (Gamybos detalės patvirtinimo procesas) galimybės. Tai apima griežtą patvirtinimą, įskaitant matmenų išdėstymo ataskaitas, medžiagų sertifikatus ir funkcinius ciklo bandymus. Tiekejas turi įrodyti, kad jo presavimo procesas yra stabilus (CpK > 1,33) ir nuosekliai gali tiekti be defektų detales.

Įmonėms, kurioms reikia sudėtingo pereiti nuo pradinio dizaino prie masinės gamybos, labai svarbu bendradarbiauti su patyrusiu gamintoju. Shaoyi Metal Technology specializuojasi būtent šioje nišoje, siūlydama visapusiškus automobilių presavimo sprendimus, kurie užtikrina perėjimą nuo greito prototipavimo prie didelės apimties gamybos. Turėdami presų galimybes iki 600 tonų ir griežtai laikydamii pasaulinių OEM standartų, jie suteikia būtiną techninę ekspertizę sudėtingų užraktų geometrijos patvirtinimui, prieš investuojant į brangią kietą įrankių įrangą.

Išvada: Sėkmės užtikrinimas automobilių presavime

Automobilių užraktų kalnimas yra daugiau nei tik metalo lenkimas; tai yra disciplina, sujungianti medžiagų mokslą, kinematinį projektavimą ir tikslų inžineriją. B2B pirkėjams ir inžinieriams sėkmė slypi suprantant šio proceso niuansus – nuo reikalingumo taikyti tikslų blankavimą užrakinimo detalėms iki kritiško atsitraukimo valdymo didelės stiprybės plienams.

Teisingo gamybos partnerio pasirinkimas reikalauja žvilgsnio už paprastos presų galios ribų. Idealus partneris turi parodyti gilų DFM (projektavimo gamybai) ekspertizę saugos kritinėms mechanizmams, patikimą kokybės valdymo sistemą, pagrįstą IATF 16949 standartu, bei gebėjimą skalinti gamybą nuo prototipų iki milijonų vienetų. Prioritetą teikdami šioms techninėms ir operacinėms kompetencijoms, automobilių OEM gamintojai gali užtikrinti, kad jų užraktų sistemos siūlytų tiek saugumą, kurio tikisi keleiviai, tiek tobulą našumą, kurio reikalauja rinka.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kokie yra 7 žingsniai kalnimo metode?

Septyni dažni metalo štampavimo proceso etapai, dažnai naudojami progresyvinėse formose užraktams, apima: Blankoformavimo (iškiriant pradinę formą), Priedavimo (gręžiant skyles), Brėžinys (medžiagos ištempimą į formą), Sukimas (kampų formavimą), Orinė lankstymo technologija (skardos prabėrimą į formą be pilno įspaudimo dugne), Monetavimas (medžiagos spaustelėjimą tikslumui ir stiprumui), ir Apipjaustymas (perteklinės medžiagos pašalinimą). Sudėtingoms užrakto detalėms šie etapai sujungiami į vieną automatizuotą presavimo ciklą.

2. Ar metalo presavimas yra brangus?

Metalo štampavimui reikalingas didelis pirminis investicijų į kietąją įrangą (formas) įnašas, kuris gali būti brangus. Tačiau didelės apimties automobilių gamybai tai yra labai ekonomiška. Kai įranga jau pagaminta, vienos detalės savikaina smarkiai sumažėja lyginant su apdirbimu ar liejimu, todėl tai yra geriausias ekonominis pasirinkimas milijonams užrakto detalių masinei gamybai.

3. Kas yra automobilių štampuotės?

Automobilių štampavimas – tai metaliniai komponentai, gaunami iš lakštų medžiagos formuojant ją į specifines formas naudojant formas. Jie gali būti nuo didelių kėbulų detalių, tokių kaip dangčiai ir sparnai, iki mažų tikslumo mechanizmų, tokių kaip durelių užraktai, tvirtinimo detalės ir elektros kontaktai. Šios detalės yra esminės automobilio konstrukcijai, saugumui ir funkcionalumui.