TL;DR

Precīzā izspiešana ir specializēts augstas precizitātes metāla formēšanas process, kas izmanto trīsdarbības presei (adatu, izspiedēju un pretizspiedēju), lai ražotu detaļas ar 100% pilnībā grieztām malām, izcilu plakanumu un izmēru tolerancēm līdz ±0,001 collām. Atšķirībā no parastās žigliņošanas, kas atstāj rupjas lūzuma zonas, precīzā izspiešana vienā gājienā ražo montāžai gatavas detaļas, novēršot sekundāras operācijas, piemēram, slīpēšanu, frēzēšanu vai urbumu palielināšanu.

Automobiļu inženieriem un iepirkumu vadītājiem precīzā izspiešana ir standarts drošībai kritiskām sistēmām. Galvenas pielietošanas jomas ietver sēdekļu atzveltnes, transmisijas parka āķus, drošības jostu sprādzes un bremžu sistēmas komponentus kaut arī veidņu izmaksas ir augstākas, pēcapstrādes darbību novēršana ievērojami samazina kopējās izmaksas par detaļu lielā sērijražošanā (parasti vairāk nekā 10 000 vienības).

Kritiskas automašīnu pielietošanas jomas pēc sistēmām

Precīzās izspiešanas detaļas veido aptuveni 60% no visām precīzi izspiestajām detaļām visā pasaulē, pie kam automašīnu nozare ir dominējošais patērētājs. Šis process tiek izmantots komponentiem, kuru darbības panākums nav pieļaujams un ģeometriskā precizitāte ir pirmšķirīga. Zemāk ir galvenās transportlīdzekļu sistēmas, kas balstās uz šo tehnoloģiju.

Sēdekļu mehānismi un aprīkojums

Automašīnu sēdekļi, iespējams, ir visplašāk izplatītais precīzās izspiešanas pielietojums. Mūsdienu sēdekļu konstrukcijām nepieciešami sarežģīti mehānismi, lai izturētu triecienu slodzes, vienlaikus nodrošinot gludu lietotāja lietošanu. Precīzā izspiešana tiek izmantota sēdekļu atzveltnes regulētājiem, augstuma regulētājiem un riteņu fiksatoriem . Šīm detaļām bieži raksturīgi sarežģīti zobu rati, kuriem ir jāsavienojas ideāli, lai novērstu slīdēšanu sadursmes laikā.

Piemēri no ražotājiem, piemēram, Feintool, liecina, ka ar precīzo izspiešanu izgatavotas sēdekļu atzveltnes var izturēt miljoniem regulēšanas ciklu, nepiedzīvojot būtisku nodilumu. Šis process presē tieši sasniedz nepieciešamo zobu profila precizitāti un virsmas apstrādi (bieži Ra 0,6 µm vai labāku), nodrošinot atbilstību drošības prasībām bez dārgām papildu griešanas operācijām.

Dzinēja un piedziņas komponenti

Iekšdedzes un hibrīda dzinēju sistēmās precīzā izspiešana ir būtiska daļām, kurām nepieciešama augsta plakanuma pakāpe un nodilumizturība. Bieži sastopamas lietojumprogrammas ietver:

• Transmisijas parkošanas sviras: Šiem fiksācijas mehānismiem nepieciešams ideāli izspiests maliņš, lai droši ieslēgtu parkošanas zobratu. Precīzā izspiešana nodrošina, ka slodzes nesošās virsmas ir 100% cieta metāla, izvairoties no trauslas lūzuma zonām, kas raksturīgas parastajai štancēšanai.
• Svarceļa diski un savienojumi: Plakstums, ko sasniedz ar pretspiediena iedarbību (detaļas fiksēšana izmešanas laikā), ir būtisks priekšzīmīgai sajūga darbībai, novēršot vilkmi un nodrošinot gludu ieslēgšanos.
• Planētarā pārvades nesošās plāksnes: Lietotas automātiskajos pārveidotājos, šīm biezās plātnes detaļām nepieciešamas precīzas caurumu pozīcijas zobratu vāliem, kuras smalcina blanķēšana ar novietojuma tolerancēm, kas konkurē ar apstrādi.

Drošības un balsta sistēmas

Drošībai kritiskas sastāvdaļas, piemēram siksnu gali (sprādzes), airbagu iniciatori un ABS bremžu sensoru gredzeni gandrīz izskatā tiek ražoti ar blanķēšanas palīdzību. Rīka „adatas“ vai V-gredzena elements novērš materiāla plēsumus, nodrošinot, ka tērauds saglabā savu strukturālo integritāti pat malās. Bremžu sistēmām šis process tiek izmantots, lai izveidotu bremžu klucīšu pamatnes plāksnes, kur plakstums ir būtisks vienmērīgai bremzēšanas spiediena sadalei un trokšņa samazināšanai.

Trīskāršās darbības priekšrocība: Kā tas darbojas

Atšķirība starp precīzo izurbšanu un parasto žonglēšanu slēpjas materiāla plūsmas kontolē. Parastā žonglēšana izmanto vienkāršu spiedni un griezēmformu, bieži rezultējot detaļā ar tikai 30% grieztu malu un 70% raupju lūzumu (griezēmformas lūzums). Precīzā izurbšana izmanto trīsdarbības presei kas piemēro trīs atšķirīgas spēka iedarbības:

1. V-gredzena (Stinger) spiediens: Pirms griešanas sākuma, V-formas gredzens, kas iestrādāts noņemšanas plāksnē, iedziļinās materiālā, nostiprinot to vietā un novēršot sānu kustību. Tas nodrošina hidrostatisko spiedienu materiālā.
2. Izurbšanas spēks: Spiednis virzās uz priekšu, lai nogrieztu materiālu. Tā kā materiāls ir saspiests ar V-gredzenu, tas plūst plastiski, nevis lūst.
3. Pretpunkta spiediens: Pretpunkts no apakšas atbalsta detaļu visā pilnīgajā gaitā, nodrošinot, ka detaļa paliek ideāli plakana, un pēc griezuma to atgrūž atpakaļ lentē.

Šī konfigurācija ļauj mirstošā atstarpe aptuveni 0,5% no materiāla biezuma , salīdzinājumā ar 10% tradicionālajā žāvēšanā. Rezultāts ir „pilnībā izgriezts” maliņš, kas ir vertikāls, gluds un bez plaisām.

Salīdzinājums: Precīzs žāvēšana pret Tradicionālo žāvēšanu

Inženieriem, kuri izvēlas starp procesiem, izvēle bieži vien ir atkarīga no kompromisa starp sākotnējiem rīku izdevumiem un turpmākajiem apstrādes izdevumiem.

Materiālu izvēle un dizaina norādījumi

Precīzā izspiešana balstās uz materiāla spēju plūst zem spiediena (aukstā ekstrūzija). Tāpēc materiālu izvēlei ir kritiska nozīme. Sfereido-anilētā tērauda ir zelta standarts, jo to globulārā karbīda struktūra ļauj maksimāli deformēties, neplīstot.

• Augstas stiprības zema leģējuma (HSLA) tērauds: Plašāk izmanto sēdekļu mehānismiem, kuros stiprības un svara attiecība ir kritiska.
• Ar platumu: Kopīgi lietoti izplūdes gāzu un emisiju komponentos.
• Alumīnija sakausējumi: Visvairāk izmanto EV vieglajai svaram, lai gan kvalitātes izvēle ir ļoti svarīga, lai novērstu izsitumu.

Projekta ierobežojumi: Lai gan smalkas izkārnījumos ir iespēja brīvi strādāt, inženieriem ir jāievēro konkrēti noteikumi. Lai novērstu grūtošanu, stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida stūrveida st Sliežu platums (atstarpe starp caurumiem vai malām) var būt pārsteidzoši smalks, bieži vien līdz 60% no materiāla biezuma, kas ļauj viegli ievietot konstrukcijas, kas ietaupīt svaru.

Izmaksas analīze un stratēģiskā iepirkšanās

Ekonomiskā iemesla dēļ, lai uzlabotu smalku krāsu, pamatā ir apjom un sarežģītība. Ja detaļai ir nepieciešams grīzt, lai sasniegtu plaknumu, grīzt augšpuses vai grīzt, lai nogriež riteņu zobi, smalkais grīts bieži ir lētāk par vienību, lai gan iekārtas izmaksas ir augstākas. Krustpunkts, kad smalks izkārnījums kļūst ekonomiski izdevīgāks nekā iespiedēšana + apstrāde, parasti ir ap 10 000 līdz 20 000 daļu gadā .

Automašīnu ražotāju programmām, kas sāk izplatīties masveida ražošanā, ir ļoti svarīgi izvēlēties pareizo ražotāju. Tiekētāji jānovērtē ne tikai pēc to smalku izkārnījumu preses, bet arī pēc to spējas apgriezt atstarpi no sākotnējās konstrukcijas līdz pilnvērtīgai ražošanai. Uzņēmumi, piemēram, Shaoyi Metal Technology atbalstīt šo dzīves ciklu, piedāvājot visaptverošus iespiedēšanas risinājumus no ātrās prototipu izgatavošanas līdz liela apjoma ražošanai ar presēšanas spēju līdz 600 tonām. IATF 16949 sertifikācija nodrošina, ka, lai vai nu jūs apstiprināt dizainu ar 50 prototipu vai apņemties par miljoniem masveida ražojumu detaļu, pāreja atbilst pasaules OEM standartiem.

Tā kā nozare virzās uz elektriskajiem transportlīdzekļiem (EV), smalki izkropļojumi meklē jaunas izmantošanas kopera bremžu stūriem un bateriju strukturālajām sastāvdaļām, kur tīra brīva kvalitāte novērš elektrisko līkumu un īslaicīgu savienojumu.

Inženierzinātņu precīze nākotnē

Precīzs izgriešanas process paliek vadošais izvēles automašīnu komponentiem, kur drošība, precizitāte un liela apjoma konsistence sastopas. Izmantojot trīsdaļu preses tehnoloģiju, inženieri var projektēt sarežģītas, daudzfunkcionālas detaļas, kas ir stiprākas, plakšķākas un uzticamākas salīdzāt ar konvencionālām metodēm. Lai gan sākotnējā rīkojuma investīcija ir ievērojama, sekundāro operāciju novēršana un kļūdu brīva funkcionalitātes garantija padara to par neatņemamu procesu mūsdienu transportlīdzekļu ražošanā.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kāda ir maksimālā materiāla biezuma robeža precīzai izgriešanai?

Mūsdienu precīzās izgriešanas preses var apstrādāt būtiski biezākus materiālus salīdzāt ar standarta stampingu. Lai gan standarta lietojumos biezums svārstās no 1 mm līdz 12 mm, īpašas smagās slodzes preses (līdz 1500 tonnām) var izgriezt tērauda detaļas līdz 19 mm (0,75 collēm) biezumā, atkarībā no materiāla izturības robežas un detaļas ģeometrijas.

2. Vai precīzā izgriešana var aizstāt CNC apstrādi?

Jā, daudziem 2D profiliem. Precīzo izgriešanu bieži sauc par „iezīmēšanu ar apstrādes pielaidēm”. Ja detaļa ir galvenokārt plakana ar sarežģītiem kontūriem, caurumiem vai zobratu zobiem, precīzā izgriešana to var izgatavot vienā gājienā ar pielaidēm, kas ir salīdzināmas ar CNC apstrādi, taču tikai daļu no laika un izmaksām lieliem apjomiem.

3. Kāpēc sfēroidizācijas termoapstrāde ir svarīga precīzās stanzēšanas materiāliem?

Sfēroidizācijas termoapstrāde ir termoapstrādes veids, kas maina tērauda mikrostruktūru, padarot karbīdus sfēriskus (globulārus), nevis laminārus (plāksnveida). Tas ievērojami palielina tērauda izstiepamību un samazina plaisu vai pārtrūkumu risku intensīvās aukstās deformācijas laikā precīzās stanzēšanas procesā, nodrošinot gludu un pilnīgi izgrieztu malu.