TL;DR

Iekļauta vītņošana automobiļu štampēšanai ir moderna ražošanas tehnoloģija, kas integrē vītņošanas operācijas tieši progresīvajā matricā, novēršot nepieciešamību pēc dārgām sekundārām apstrādēm. Sinhronizējot vītņošanas galvas ar preses gaitu, ražotāji var sasniegt ražošanas ātrumu, kas pārsniedz 200 gājienus minūtē (SPM), vienlaikus nodrošinot „nulles defektu“ kvalitātes standartus, ko prasa automobiļu OEM ražotāji. Šī tehnoloģija ievērojami samazina darbaspēka izmaksas, PIZ (procesā esošās produkcijas) krājumus un nepieciešamo platību ražošanai.

Biznesa pamatojums: kāpēc automobiļu štampēšanai nepieciešama iekļauta vītņošana

Automobiļu rūpniecības neatlaidīgā tieksme pēc efektivitātes ir padarījusi sekundāro operāciju elimināciju par stratēģisku prioritāti. Tradicionāli, plākšņu materiāla daļas, kurām nepieciešamas vītnes caurumos, tika pārvietotas uz sekundāru staciju manuālai vai pusautomātiskai vītņošanai. Šis „procesa pārtraukums“ ievieš vairākas kļūmu vietas: palielinātas apstrādes izmaksas, iespēja sajaukt detaļas un lēnāks kopējais caurplūdums. Vītņošanas integrēšana spiedformā pārveido šo darba plūsmu par nepārtrauktu vienpakāpes operāciju.

Izmaksu un ātruma priekšrocības
Galvenais finansiālais stimuls ir izmaksu samazināšanās uz detaļu. Izmantojot preses eksistējošo kustību, veidnē integrēti vītņu griezēji var ražot pabeigtas detaļas ar ātrumu, kas konkurē ar pašu štancēšanas presi — bieži vien līdz pat 250 SPM maziem diametriem. Tas ir ievērojami ātrāk nekā atsevišķas vītņu griezējmašīnas. Turklāt atkārtoti izmantojama vītņu griezēja vienība (ko var pārvietot starp dažādām veidnēm) kapitāla izmaksas bieži ir zemākas nekā specializētas sekundāras vītņu griezējmašīnas iegāde.

Nulles defektu kultūra
Automobiļu OEM pieprasa stingru kvalitātes kontroli. Veidnē integrētās sistēmas iekšēji uzlabo kvalitāti, nodrošinot precīzu vītnes atrašanās vietu attiecībā pret citām štancētām detaļām, bieži ieturot tolerances robežās 0,001–0,002 collas. Integrieti sensori nekavējoties atklāj vītnes griezēja salūzumu vai nepareizu barošanu, apturējot presi pirms tiek izgatavotas tūkstošiem bojātu detaļu. Šī spēja ir būtiska piegādātājiem, kas ievēro IATF 16949 standartus.

Ražotājiem, kuri saskaras ar ietilpības ierobežojumiem vai kuri dod priekšroku neiesaistīties tehniskajā sarežģītībā, izgatavojot veidņu aprīkojumu uzņēmumā, apgāde no pierādītiem līderiem ir dzīvotspējīga stratēģija. Paātriniet savu automobiļu ražošanu ar Shaoyi Metal Technology , kuru visaptverošie štampēšanas risinājumi aizpilda plaisu no ātrā prototipēšanas līdz lielapjomu ražošanai, izmantojot spiediekārtas līdz 600 tonnām.

Galveno tehnoloģiju salīdzinājums: Servo vs. Mekhāniskās sistēmas

Pareiza piedziņas mehānisma izvēle ir svarīgākais tehniskais lēmums inženieriem. Izvēle starp mehāniskajiem un servo-piedzītajiem blokiem ir atkarīga no apjoma, detaļu sarežģītības un budžeta.

Mehāniskā iekalšana veidnē
Mehāniskie bloki ir rūpniecības darba zirgi. Tie tiek tieši piedzīti ar spiediena gaitu, parasti izmantojot sviru un zobratus vai vada skrūvi. Šī sinhronizācija nodrošina, ka kalšanas instruments ieeļ un iziet no materiāla precīzā laikā ar spiediena ciklu.
Priekšrocības: Zemāka sākotnējā cena, izturīga izturība, vienkārša apkope un nav nepieciešams ārējs enerģijas avots.
Kaitējošas puses: Ātrums ir cieši saistīts ar presi; ierobežota elastība dažādu vītnes dziļumu gadījumā bez pārbūvēm.

Servopiedziņas vītņošana veidnē
Servosistēmas izmanto neatkarīgus motorus, lai darbinātu vītņošanas spindelus. Tas atdalīta vītņošanas darbību no preses rama ātruma, ļaujot programmēt vadību pār ātrumu, griezes momentu un uzturēšanās laiku.
Priekšrocības: precīza kontrole sarežģītiem komponentiem, iespēja „ātri atgriezties“, lai ietaupītu cikla laiku, kā arī spēja vītņot lielus diametrus, nesamazinot galvenās preses ātrumu.
Kaitējošas puses: Augstāka sākotnējā investīcija (2–4 reizes dārgāk nekā mehāniskā), nepieciešama elektriska integrācija un sarežģītāka apkope.

Pēc IMS Buhrke-Olson , mehāniskās sistēmas joprojām ir ideāla izvēle vienkāršiem, liela apjoma darbiem, savukārt servosistēmas nodrošina nepieciešamo pielāgojamību līnijām, kas ražo vairākas daļu variācijas.

Tehniskā konfigurācija: no augšas uz leju, no apakšas uz augšu un lentes sekkošana

Izspiestās detaļas ģeometrija un progresīvā matricas dizains nosaka vītņošanas ierīces fizisko konfigurāciju. Matricu projektētājiem jāizvēlas tāda iestatījuma veids, kas atbilst materiāla kustībai, īpaši „lentes pacelšanai”.

Vītņošana no augšas uz leju

Šī ir standarta konfigurācija plakaniem izstrādājumiem ar minimālu lentes pacelšanu. Vītņu griezējs tiek uzstādīts augšējā matricas stiprinājumā un nolaižas kopā ar prešes rāmi. Tas ir visizplatītākais un ekonomiski izdevīgākais veids, kas nodrošina augstu ātrumu. Tomēr tas prasa, lai lente paliktu salīdzinoši nekustīga un plakana vītņu griezējas darba laikā.

Vītņu griezējs no apakšas

Ja progresīvajai matricai ir nepieciešama ievērojama lentes pacelšana (lai izvairītos no formām vai izspiedumiem), materiāls vertikāli pārvietojas starp stacijām. Šādos gadījumos no apakšas uz augšu vītņu griezējs tiek piestiprināts pie apakšējā matricas stiprinājuma. Lente tiek nospiesta uz leju uz vītni vai arī vītne paceļas, lai satiktos ar lenti. Ražotājs atzīmē, ka vītņu griezējs no apakšas efektīvi kompensē materiāla kustību, izmantojot prešes gaitu daļas pozicionēšanai, nevis rotācijas piedziņai, kas ir noderīgi, ja lentes pacelšana pārsniedz standarta robežas.

Lentes sekkošanas tehnoloģija

Gadījumos, kad spiediena gājiens ir īss vai lentes pacēlums ir pārmērīgs (vairāk par 2,5 collām), risinājums ir lentes sekošanas ierīces. Šīs ierīces „pārvietojas” līdzi lentai daļu no gājiena, efektīvi pagarinot vītņošanas logu. Tas ļauj vītnei pabeigt savus ciklus pat augstas ātruma, īsa gājiena presēs, kur stacionārai ierīcei nebūtu pietiekami daudz laika, lai iekļūtu un izkļūtu no caurules.

Operatīvā izcilība: Smērēšana, aizsardzība un uzturēšana

Iekšspiedes vītņošanas ieviešanai nepieciešams disciplinēts pieeja veidņu uzturēšanai un aizsardzībai, lai novērstu katastrofālu rīka bojājumu.

Lūdzuņošana un dzesēšana
Vītņošana rada ievērojamu siltumu un berzi. Mūsdienu iekšspiedes ierīces bieži piedāvā „caur rīku dzesēšanas šķidrumu”, nodrošinot augsta spiediena eļļu tieši griešanas malai. Tas ne tikai smērē vītni, bet arī izvada skaidas, kuras citādi varētu aizsprostot rīku vai sabojāt detaļas virsmu.

Istenošanas aizsardzības sensori
Lai darbinātu sistēmu „bez apgaismojuma” vai ar minimālu uzraudzību, ir obligāti nepieciešama izturīga sensorika. Sensoriem jāuzrauga:
1. Uzgriežņa klātbūtne: Pārbaudīt, vai pēc katra cikla uzgrieznis joprojām ir savā vietā.
2. Strīpas pozīcija: Nodrošināt, ka caurums ir pilnīgi saskaņots, pirms uzgrieznis ieeļ ā.
3. Momenta ierobežojumi: Servosistēmas var noteikt momenta pieaugumu (kas norāda uz novalkātu uzgriezni vai par mazu caurumu) un nekavējoties apturēt presi.

Ātra maiņa, uzturēšana:
Laiks, kad ražošana nav aktīva, samazina rentabilitāti. Vadošie ražotāji, piemēram Automatizētas uzgriešanas sistēmas izmantojiet vītņu bloķēšanas vārpstas komplektus, kas ļauj operatoriem nomainīt nodilušu metienu sekundēs, neizņemot ierīci no prešes. Regulārā apkopei jākoncentrējas uz zobratu tīrīšanu un laika saskaņošanas pārbaudi, lai novērstu pavedienu plēsumus.

Iekļauto elementu integrācijas stratēģiskā vērtība

Pāreja uz iekļauto vītņošanu ir nobriešanas mērslogs automašīnu štampēšanas operācijām. Tas pārvieto ražotāju no vienkārša заготовku piegādātāja līdz gatavu, vērtību pievienoto komponentu piegādātājam. Lai gan inženierzināšanu apguve pastāv — jo īpaši saistībā ar sitiena laika iestatīšanu un strip lift pārvaldību — ieguldījumu atdeve, eliminējot sekundāro loģistiku un sasniedzot defektu trūkumu, ir nenoliedzama.

Rūpnīcas vadītājiem lēmums galu galā ir balanss starp sākotnējiem inženierijas izdevumiem un ilgtermiņa ietaupījumiem darbaspēkā un ražošanas platībā. Vai nu izvēloties izturīgu mehānisku vienību augsta apjoma produkcijai, vai daudzpusīgu servosistēmu dažādu detaļu ģimenei, iestampē tērēšana ir mūsdienu konkurētspējīgas automašīnu ražošanas pamatnostādne.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kāda ir maksimālā ātruma vērtība iestampē tērēšanai?

Ražošanas ātrums lielā mērā ir atkarīgs no tēra izmēra, materiāla un vītnes dziļuma. Mazāka diametra caurumiem (piemēram, M3 līdz M5) neferomateriālos metālos ātrums var pārsniegt 200 SPM. Lielāki diametri vai cietāki materiāli, piemēram, augstas izturības tērauds, parasti darbojas lēnāk, bieži vien 60 līdz 100 SPM robežās, lai kontrolētu siltumu un instrumenta kalpošanas laiku.

2. Vai iestampē tērēšanu var uzstādīt esošajās matricēs?

Jā, bet tam nepieciešams pietiekams matricas izmērs. Vīlņu ierīces ir kompaktas, taču matricai ir jābūt atvērtai stacijai vai pietiekami daudz vietas starp esošajām stacijām, lai tajā varētu ievietot ierīci un nodrošinātu nepieciešamo izstumēja kustību. Lai noteiktu, vai modernizācija ir iespējama vai ir nepieciešams jaunas matricas izgatavošana, obligāti jākonsultējas ar matricas projektētāju.

3. Kā novērst tērauda skaidu kaitējumu matricai?

Tērauda skaidu pārvaldība ir ļoti svarīga. Lielākā daļa matricās integrēto sistēmu izmanto speciālas vīles (piemēram, ritināšanas vīles), kas veido vītni, neveidojot skaidas. Ja tiek izmantotas griešanas vīles, tad tiek izmantots augsta spiediena caur rīku dzesēšanas šķidrums un vakuuma sistēmas, lai nekavējoties izskalotu un izvadītu skaidas, novēršot to iekļūšanu matricā vai detaļu virsmas bojājumus.