TL;DR

Dziļās vilkšanas kalšana ir specializēts aukstās veidošanas process, kas nepieciešams bezšuvju, dobu automašīnu komponentu ražošanai, kuru dziļums pārsniedz diametru. Tas ir nozares standarts drošības būtisku sastāvdaļu ražošanai, piemēram, airbagu korpusi un ABS bremžu moduļi , kā arī šķidrumu pārstrādes sistēmām, piemēram, degvielas sadales vadi un iekšdedzes dzinēju sprauslu kausi . Šis process nodrošina augstāku strukturālo izturību, izmantojot materiāla cietināšanu deformācijas laikā, kas garantē noplūdes brīvu darbību un ievērojamu svara samazinājumu salīdzinājumā ar lietojumu vai apstrādi ar griešanu. Automobiļu inženieriem dziļās vilkšanas kalšana nodrošina rentablāku risinājumu liela apjoma ražošanai sarežģītām, augstas izturības ģeometrijām.

Kas ir dziļās vilkšanas kalšana automašīnu ražošanā?

Dziļās veltnes štampēšana ir metāla formas process, kas pārveido plakanus metāla loksnes sagataves dobas, trīsdimensiju formas. Tehniskā definīcija norāda, ka detaļa tiek uzskatīta par "dziļi veltnētu", ja tās dziļums ir vienāds vai pārsniedz tās diametru. Atšķirībā no standarta metāla štampēšanas, kas parasti ietver griešanu vai seklu formas došanu, dziļā veltnes process balstās uz plastiska deformācija .

Process sākas ar metāla sagatavi, kas novietota uz formas veidņa. Mekhāniskais punches pielieto spiedes spēku, iegriežot metālu veidņa dobumā, kamēr sagataves turētājs regulē materiāla plūsmu, lai novērstu rievas. Tas ir aukstā formas process , kas nozīmē, ka metāls tiek formas istabas temperatūrā. Automobiļu rūpniecībai šī atšķirība ir būtiska, jo process ne tikai formas metālu — tas maina tā mehāniskās īpašības.

Dziļā veltnes štampēšana bieži tiek veikta izmantojot progresīvs matražs vai pārneses presi sistēmas. Progresīvā formēšanas ierīcē daļa paliek piestiprināta metāla slāni (sārta), pārvietojoties caur vairākām stacijām, no kurām katra veic konkrētu darbību (sākums, piercing, izšķirošana). Šī metode ļauj ātri ražot sarežģītus, daudzfunkcionālus komponentus ar ārkārtīgi atkārtotu atkārtojamību, kas ir prasība, lai izpildītu stingras autotransporta OEM pielaides.

Inženieru lietu: kāpēc izvēlēties dziļš zīmējumu?

Automobilu inženieri un iepirkumu vadītāji vairākkārt ir labprātīgi izmanto dziļās pievilcības stampēšanu, nevis liešanu, apstrādi vai saliešanu. Šie ieguvumi tieši attiecas uz nozares centieniem samazināt svaru, nodrošināt drošību un izmaksu efektivitāti.

1. Neatkarīga integritāte un noplūdes novēršana

Tā kā dziļi izvilkto daļu veido no viena loksnes, tām nav ne sadara, ne salieces. Tas monolitiska struktūra ir nenovēršams sastāvdaļām, kas pārvalda šķidrumus vai gāzes spiedienā. Lietojumprogrammas, piemēram, degvielas bākas, eļļas baseini un izplūdes skaņas slāpētāji, balstās uz šo viendabīgo konstrukciju, lai novērstu noplūdes risku, kas raksturīgs metinātām konstrukcijām.

2. Deformācijas cietēšana (deformācijas cietināšana)

Kad metāls tiek ievilkts veidnē, tas pakļauts ievērojamam spriegumam, kā rezultātā kristālrežģa struktūra deformējas un fiksējas. Šis parādība, ko sauc par deformācijas cietība , palielina gatavā izstrādājuma stiepes izturību un cietību. Tas ļauj inženieriem izvēlēties plānāka kalibra materiālus, nezaudējot strukturālo integritāti, tieši veicinot mērķi samazināt transportlīdzekļa svaru (vieglā konstrukcija), saglabājot avārijas drošības standartus.

3. Augsta apjoma efektivitāte

Kad formas ir izstrādātas, dziļvilkšanas štampēšana ir ārkārtīgi ātra. Preses var veikt tūkstošiem sliežu stundā, ražojot gatavus komponentus ar minimālu cikla ilgumu. Salīdzinājumā ar lēno ciklu apstrādi vai atdzišanas laiku, kas nepieciešams liešanai, dziļvilkšanas štampēšana ir vislabāk uzlabotā metode miljoniem identisku komponentu ražošanai, kas nepieciešami globālām transportlīdzekļu platformām.

Svarīgas automašīnu lietojumprogrammas

Dziļvilkšanas štampēšana ir visur modernos transportlīdzekļos un bieži tiek izmantota daļām, kas paslēptas dziļi transportlīdzekļa apakšsistēmās. Šīs lietojumprogrammas var kategorizēt pēc to funkcijas un kritiskajām prasībām.

Drošības un bremzēšanas sistēmas

Drošības komponentiem ir nepieciešama nulles atteikuma uzticamība. Dzīļvilkšana ir galvenā metode ražošanai:

• Airbagu pildītāji un difuzori: Šiem spiedienkamerām jāiztur sprādziena spēki izplešanās laikā. Dziļvilkšana rada augstas izturības, bezšuvju kausus, kas satur gāzes ģenerētāju, neplīstot.
• ABS bremžu moduļi: Pretestības bremžu solenoīdu korpusiem nepieciešamas precīzas pieļaujamās novirzes, lai nodrošinātu hidraulisku sistēmu pareizu darbību ārkārtas apstāšanās.
• Drošības jostas komponenti: Mehānismu korpusi un citi strukturāli elementi iegūst labumu no dziļi velēta tērauda cietuma, kas radies darbā.

Piedziņas un šķidruma vadīšana

Pāreja uz augstākas efektivitātes dzinējiem ir palielinājusi precīzi velētu daļu pieprasījumu:

• Degvielas sadales kausi un iekšdedzes sadales kausi: Augstspiediena tiešās ievada sistēmās nepieciešami nerūsējošā tērauda dziļi velēti kausi, kas iztur koroziju un augstu degvielas spiedienu.
• Eļļas un transmisijas pistoni: Šīs daļas izmanto procesa dziļuma iespējas, lai turēt lielu šķidruma daudzumu, ievietojoties šaurās dzinēju nodalīs.
• Izplūdes sistēmas komponenti: Muffler shells, katalizatora konvertera štítus un skābekļa sensoru bosus izmanto augstas temperatūras sakausējumi, kas veidoti, izmantojot dziļu ievilkšanu.

Sensori un elektronika

Tā kā transportlīdzekļi kļūst arvien elektriskāki, ir palielinājies mazu, dziļāk ievilkto korpusa daudzums:

• Sensora korpusi: Apdrošināšanas aizsargi skābekļa sensoriem, temperatūras zondēm un spiediena sensoriem.
• Elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko elektrisko Izmanto pārnesuma vadības un mainīgo vārstu laika sistēmu.
• Motoru korpusi: Mazas elektromotoru kārpas logu regulētājiem, laužējiem un sēdekļu regulētājiem.

Materiāla izvēle dziļai izvilktai daļai

Lai izvēlētos pareizo materiālu, ir jāparedz līdzsvars starp formabilitāti (kādu to izslīd) un galīgo veiktspēju. Šādi materiāli ir standarti automobiļu dziļuma zīmēšanai:

Ražošanas un iegādes stratēģija

Iedziļināta tērauda štampēšanas programmas ieviešana prasa rūpīgu pārdomu par instrumentu ieguldījumiem un ražošanas mērogojamību. Sākotnējās izmaksas progresīvajiem veidņu komplektiem var būt nozīmīgas, taču izmaksas uz vienu vienību strauji samazinās, palielinoties sērijas apjomam. Tādēļ šis process vislabāk piemērots programmām, kurās nepieciešams 50 000 līdz miljoniem daļu gadā.

No prototipa līdz masveida ražošanai

Viens no izaicinājumiem automašīnu iegādē ir atšķirības novēršana starp sākotnējo dizaina validāciju un pilnmērīgu palaišanu. Inženieriem bieži nepieciešami ātri prototipi, kas imitē ražošanas mērķi. Vadošie ražotāji tagad piedāvā mīkstās veidņu iespējas nelielu partiju ražošanai testēšanai, pirms pāriet uz cietajām veidnēm.

Ražotājiem, kuriem nepieciešama sertificēta precizitāte, partneri, piemēram Shaoyi Metal Technology piedāvā plašas risinājumu iespējas, kas aizpilda šo plaisu. Ar IATF 16949 sertifikāciju un spiešanas iespējām līdz 600 tonnām viņi var pārvaldīt visu dzīves ciklu — no ātrās prototipēšanas 50 vienībām līdz lielapjomu ražošanai būtiskiem komponentiem, piemēram, vadības svirām un rāmjiem. Pieeja šādiem mērogojamiem ražošanas resursiem ir vitāli svarīga, lai izpildītu ambiciozus automašīnu izlaišanas termiņus.

Izstrāde ražošanai (DFM)

Lai maksimāli izmantotu dziļās vilkšanas priekšrocības, inženieriem jāievēro noteiktas DFM principu prasības:

• Stūra rādiusi: Izvairieties no asiem stūriem. Pielietojiet pietiekami lielus rādiusus, lai atvieglotu materiāla plūsmu un novērstu plīsumus vilkšanas laikā.
• Sienas sabiezējums Paredziet dažas sienas sabiezējuma zonas vilkšanas apakšdaļā. Konstrukcijas tolerancēm vajadzētu ņemt vērā šo dabisko variāciju.
• Izkliedes leņķi: Kaut arī dziļā vilkšana var radīt taisnas sienas, neliels slīpums var pagarināt instrumenta kalpošanas laiku un atvieglot detaļas izņemšanu.

Secinājums

Dziļā vilkšanas kalšana joprojām ir viena no automašīnu ražošanas tehnoloģijas pamatkolonnām. Tās unikālā spēja kombinēt bezšuvju konstrukcija , ģeometriskā sarežģītība , un darba cietināto izturību padara to par ideālu procesu mūsdienu transportlīdzekļu komponentiem, sākot no airbagu uzpūšanas sistēmām līdz degvielas sistēmām. Automašīnu inženieriem un iegādētājiem ir būtiski saprast šī procesa iespējas un sadarboties ar kompetentām piegādātājiem, lai ražotu drošākus, viegākus un efektīvāk darbojošos transportlīdzekļus.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kā dziļās veltnes stempēšana atšķiras no standarta metāla stempēšanas?

Standarta metāla stempēšana parasti ietver metāla loksnes griešanu, liekšanu vai seklu formas veidošanu. Dziļās veltnes stempēšana ir specifiski definēta ar tās daļas dziļumu, kas ir vienāds vai lielāks par tās diametru. Tas ietver ievērojamu plastisko deformāciju (stiepšanos) materiālā, kas prasa speciālas iekārtas un eļļošanu, lai pārvaldītu materiāla plūsmu un novērstu plīšanu.

2. Kāpēc dziļās veltnes stempēšana tiek izvēlēta drošības komponentiem kā airbagiem?

Dziļās vilkšanas kalšana rada bezšuvju, monolītu daļu no viena metāla gabala. Tas novērš metinājumus un mehāniskos savienojumus, kas ir potenciāli bojājumu punkti augsta spiediena apstākļos. Airbagu pildītājiem, kuriem jāiztur strauji izplešas gāzes, šī bezšuvju integritāte ir būtiska, lai nodrošinātu uzticamu izplešanos un pasažieru drošību.

3. Vai dziļās vilkšanas kalšana spēj apstrādāt augstas izturības materiālus?

Jā, mūsdienu dziļās vilkšanas preses efektīvi spēj veidot Augstas izturības zemā leģējuma (HSLA) tēraudes un citus jaunās paaudzes materiālus. Lai gan šie materiāli ir mazāk veidojami nekā maie tērauds un prasa lielākas jaudas preses un speciālas formas pārklājumus, tie ļauj ievērojami samazināt svaru, ļaujot izmantot plānākas sienas, nekompromitējot konstrukcionālo izturību.