Vairo stulpelio dalių štampavimas: gamybos ir medžiagų vadovas

TRUMPAI

Išspaudimas yra dominuojantis gamybos procesas didelės apimties, saugumui kritiškai svarbiems išspaudžiamos vairo stulpelio detalės , įskaitant tvirtinimo atramas, nuolydžio reguliavimo mechanizmus ir suspaudžiamas mantijas. Palyginti su tradiciniais liejimo metodais, metalinių dalių išspaudimas naudojant aukštos stiprybės mažos lydinio (HSLA) plieno siūlas leidžia žymiai sumažinti svorį ir vienetų kainas, išlaikant griežtus susidūrimo bandymų standartus. Ši gairė nagrinėja techninę įgyvendinamumą, medžiagų pasirinkimo strategijas ir tiekėjų reikalavimus (tokius kaip IATF 16949), būtinus patikimoms vairo jungtims projektuoti.

Svarbiausios išspaudžiamos vairo stulpelio detalės

Šiuolaikinės vairo kolonos yra sudėtingi subblokai, kuriems reikia didelės tikslumo siekiant užtikrinti vairuotojo saugumą ir komfortą. Metalo štampavimas leidžia inžinieriams gaminti sudėtingas geometrijas su aukštu kartojamumu. Šie komponentai yra pagrindiniai progresyvaus ir transferinio štampavimo kandidatai.

Tvirtinimo skliaustai ir konstrukcinės atramos

Vairo koloną būtina standžiai pritvirtinti prie automobilio skersinio rėmo arba ugniasienės, kad būtų išvengta vibracijos. Daugelyje masinės rinkos taikymų štampuoti tvirtinimo skliaustai yra pageidautini labiau nei liejami iš aliuminio dėl jų geresnio stiprumo ir svorio santykio. Šie skliaustai dažniausiai gaminami iš HSLA plieno, kad išlaikytų didelius statinius apkrovimus ir dinamines eksploatacines jėgas nesutekant.

Pasvirimo ir nuolydžio mechanizmai

Vairuotojo ergonomika priklauso nuo pasvirimo (rake) ir teleskopo (reach) reguliavimo mechanizmų. Šiose sistemose naudojamos užrakinimo plokštelės ir dantys dažnai yra išspaudžiami beveik galutinės formos. Siekiant gauti švarius kirpimo kraštus, reikalingus sklandžiam užrakinimui, čia dažnai taikoma tikslusis iškirpimas, kuris pašalina antrinių apdirbimo operacijų poreikį.

Suglamžomi kepalai ir saugos zonos

Susidūrus iš priekio, vairo stiebas suprojektuotas suglemti, kad būtų sugerta energija ir apsaugotas vairuotojas. Tai dažnai pasiekiamas naudojant išspaudžiamas ir ritinamas energiją sugeriančias plokšteles arba tinklelį primenančius tvirtinimus, kurie kontroliuojamu būdu deformuojasi. Gamytojai naudoja specialius kampus, kad sukurtų specifinius įtempties koncentratorius arba gofruotumus metaluose, užtikrindami, kad detalė suskleistų numatytu būdu veikiant tiksliai apkrovai.

Gaminių gamybos procesai: progresyvusis ir pernašos išspaudimas

Teisingos žymėjimo metodikos pasirinkimas yra svarbus norint subalansuoti įrankių investicijas su vienetine kaina. Vairavimo stulpelio komponentams sprendimas dažnai kyla tarp progresyvaus išspaudimo ir perkėlimo išspaudimo.

Progresyvus štampavimas

Mažesniems, didelės apimties komponentams, tokiems kaip fiksavimo sukabintuvai, segtukai ir mažesni laikikliai, standartas yra progresyvus išspaudimas. Šiame procese metalo ritė paduodama per vieną formą su keliomis stotimis. Kiekviena stotis atlieka tam tikrą operaciją – pjaunamąją, lenkiamąją ar skverbiamąją – kai juosta juda į priekį. Šis metodas pasiekia aukštą smūgių per minutę (SPM) skaičių, ženkliai sumažindamas ciklo trukmę ir vieneto kainą didelės apimties automobilių programoms.

Perkėlimo išspaudimas sudėtingoms geometrijoms

Didelės konstrukcinės korpuso detalės arba komponentai, reikalaujantys giliojo ištraukimo, dažnai reikalauja perdavimo štampavimo. Skirtingai nuo progresyvinių mirgalų, kuriuose dalys lieka pritvirtintos prie juostos, perdavimo štampavimas naudoja mechaninius pirštus, kad perkeliamų atskirų заготовki tarp stotelių. Tai leidžia atlikti sudėtingesnes formavimo operacijas ir geriau išnaudoti medžiagą, kas ypač svarbu dirbant su brangiomis automobilių klasės plienomis.

Nuo prototipo iki masinės gamybos

Gamintojo įgyvendinamumo patvirtinimas kuo anksčiau projektavimo etape yra labai svarbus. Automobilių OEM gamintojai dažnai reikalauja, kad tiekėjai parodytų gebėjimą dirbti visą produkto gyvavimo ciklą. Gamintojai, kurie geba sėkmingai pereiti nuo greito prototipavimo prie masinės gamybos, turi strateginį pranašumą. Pavyzdžiui, Shaoyi Metal Technology teikia išsamią štampavimo sprendimų sistemą, kuri apima viską – nuo pradinių prototipų iki didelės apimties gamybos, naudodama presus iki 600 tonų, kad pagamintų kritiškai svarbias dalis, tokias kaip valdymo svirtys ir pakabiniai rėmai, laikantis IATF 16949 standartų.

Inžineriniai iššūkiai ir medžiagų parinkimas

Spaudžiant saugumą kritiškai svarbius vairo valdymo komponentus, tenka susidurti su sudėtingais metalurginiais reiškiniais. Inžinieriai privalo atsižvelgti į medžiagos savybes, kurios veikia tiek gamybos procesą, tiek galutinio gaminio našumą.

Atsirandamo poslinkio valdymas HSLA plienų atveju

Norėdami sumažinti transporto priemonės svorį, gamintojai vis dažniau pasitelkia aukštos stiprybės mažos lydinio (HSLA) plienus. Nors šie medžiagų tipai yra stiprūs, jie pasižymi dideliu atsirandančiu poslinkiu – polinkiu metalui po formavimo grįžti į pradinę formą. Kaiščių stulpelių jungiamiesiems komponentams išlaikyti reikiamas tarpines, būtinos kompensavimo strategijos kalibravimo formų projektavimo etape, kurios grindžiamos baigtinių elementų analize (FEA).

Griežti tarpiniai ir smūgio tvirtumas

Vairavimo komponentai turi veikti be jokio žaidimo, kad būtų užtikrintas tikslus vairavimas. Lankstymo detalės turi išlaikyti labai mažas ribines nuokrypas (dažnai ne didesnes kaip +/- 0,05 mm), kad būtų išvengta barškėjimo ar laisvo judėjimo. Be to, medžiaga turi išlaikyti plastiškumą, kad nebūtų įtrūkimų staigaus deformavimosi metu susidūrimo atveju. Pasirenkant tinkamą plieno rūšį, reikia subalansuoti takumo stiprumą ilgaamžiškumui ir pailgėjimo savybes, reikalingas energijai sugerti.

Automobilių lankstymo tiekėjų atrankos kriterijai

Užsakant lankstytas vairavimo sistemas, atrankos procesas turi eiti toliau nei vien kaina. Tiekejo kokybės valdymo sistema ir techninės galimybės yra svarbiausios.

• IATF 16949 sertifikavimas: Tai yra privalomas minimalus reikalavimas automobilių tiekėjams, užtikrinantis, kad kokybės valdymo sistemos atitiktų OEM reikalavimus.
• Įmonės vidaus įrankių ir formų gamybos gebėjimai: Tiekėjai, turintys vidinius įrankių skyrius, gali greičiau reaguoti į konstrukcinius pakeitimus ir efektyviau prižiūrėti formas, sumažindami prastovų laiką.
• Modeliavimas ir bendras projektavimas: Aukščiausios klasės tiekėjai naudoja simuliacinę programinę įrangą, kad numatyti formavimo problemas dar prieš pjaunant plieną. Ieškokite partnerių, pasirengusių bendradarbiauti dizaino kūrime, kad optimizuotų detalės geometriją štampavimo procesui.
• Priedėliu pridėtinė vertė surinkimui: Daugelis vairo valdymo komponentų reikalauja antrinių operacijų. Tiekėjai, siūlantys eilutėje vykdomą suvirinimą, prikalimą arba tvirtinimo detalių surinkimą prie vamzdžių, teikia išsamesnį sprendimą, mažindami logistikos sudėtingumą.

Gamybos realizuojamumo santrauka

Perėjimas nuo liejimo prie štampavimo vairo stulpelių gamyboje yra lemiamas automobilių pramonės siekis mažinti svorį ir didinti sąnaudų efektyvumą. Naudojantis pažangiais procesais, tokiais kaip progresyvusis štampavimas, ir medžiagomis, tokiose kaip HSLA plienas, inžinieriai gali projektuoti komponentus, atitinkančius griežtus saugos standartus, kartu optimizuodami gamybos rodiklius. Sėkmė šioje srityje reikalauja gilio supratimo apie medžiagų elgseną bei partnerystę su pajėgiais, sertifikuotais gamintojais.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kokie yra pagrindiniai vairavimo sistemos komponentai?

Šiuolaikinės vairo sistemos pagrindiniai komponentai apima vairą, vairo stulpą (kuriame yra velenas ir saugos mechanizmai), vairo mechanizmą (kartėlio ir tarpinės arba apskriejimo rutulio tipas) bei jungiamąsias lazdeles, perduodančias jėgą vairo šarnyrams ant ratų. Elektrinėse stiprintuvų sistemose (EPS) prie stulpo ar kartėlio taip pat integruojamas elektros variklis ir ECU.

2. Kuris komponentas perduoda vairavimo jėgą į ratus?

Jungiamosios lazdelės yra kritiškai svarbūs jungiamieji elementai, kurie perduoda skersinį judesį iš vairo mechanizmo į vairo šarnyrus ant ratų. Jos atsakingos už ratų stūmimą ir traukimą, kad būtų pakeistas jų kampas, užtikrinant, jog transporto priemonė tiksliai reaguotų į vairuotojo veiksmus.