Airbag korpusu štampēšana: dziļās vilkšanas protokoli un servo kontroles stratēģijas

TL;DR

Airbagu korpusu stampēšana ir automašīnu metāla formēšanas augstākais sasniegums, kas prasa plakanu loksnes metālu pārveidot par bezšuvju, spiedienizturīgiem traukiem, izmantojot dziļstampinga stempļa darbs . Atšķirībā no standarta stiprinājumiem, šie drošībai kritiskie komponenti darbojas kā spiedkatli, kuriem nepieciešama 1008 aukstā valcēta tērauda vai HSLA klases, lai izturētu sprādziena spēku izplešanos, nenonākot fragmentos. Ražošanas standarts ir pārgājis uz servovadītām spiedēm (parasti 400–600 tonnas), kas ļauj precīzi regulēt slīdņa ātrumu — palēninot to vilkšanas laikā, lai novērstu sieniņu sabiezēšanu, un paātrinot atpakaļgaitā, lai maksimāli palielinātu ražošanas apjomu.

Lai nodrošinātu ražošanu bez defektiem, vadošie ražotāji integrē iestampēšanas līnijā integrētas sensoru tehnoloģijas , piemēram, noplūdes pārbaude un vizuālā pārbaude, tieši iestampēšanas līnijā. Šis pieeja novērš risku sliktu vienību piegādē, pārbaudot kritiskos izmērus un spiediena integritāti jau pirms detaļa atstāj presi.

Dziļās vilkšanas mehānika: kritiska procesa nozīme airbagu korpusu ražošanā

Airbagu korpusu ražošana — konkrēti vadītāja puses uzpildes ierīcēm un pasažiera puses difuzoriem — gandrīz izskatīgi tiek veikta ar dziļās vilkšanas metāla iestampēšanas procesu. Šis process atšķiras no standarta progresīvās iestampēšanas tādēļ, ka komponenta dziļums bieži pārsniedz tā diametru, radot ievērojamas materiāla plūsmas problēmas. Mērķis ir izgatavot "trauciņa" formu, kas satur ķīmisko uzmundrinātāju un airbagu mīkstinājumu, vienlaikus nodrošinot hermētisku noslēgumu.

Processs parasti ietver vairāgposmju pārnešanu vai progresīvo matricu secību: izgriešanu, veidošanu tvertnei, atkārtotu pārveidošanu un izstiepšanu. Sākotnējā veidošanas posmā materiāls tiek ievilkts matricas dobumā. Turpmākās atkārtotas pārveides stacijas samazina diametru, vienlaikus palielinot dziļumu. Šeit svarīgs inženierijas izaicinājums ir sienas biezums . Kā metāls plūst matricā, tas dabiski kļūst tievāks rādiusā un sabiezē flancī. Veiksmīgai airbagu korpusu spiedšanai nepieciešams precīzi pārvaldīt atstarpi, lai sienas biezums paliktu stingros pieļaujamajos robežos (bieži ±0,05 mm), nodrošinot, ka korpusa sprādziens nenotiek negaidīti izplešanās laikā.

Izstrādātie ražotāji izmanto tehnoloģijas, piemēram, zigzagveida servopadeves lai optimizētu materiālu izmantojumu. Izmantojot apļveida заготовки stāvokļa veidā, ražotāji var samazināt atkritumu līmeni līdz pat 7%, kas ir ievērojams izdevumu taupījums lielapjomu automobiļu ražošanā. Šī efektivitāte ir ļoti svarīga, ņemot vērā dziļās velkšanas kvalitātes tērauda augsto cenu, kas nepieciešams šādām lietojumprogrammām.

Materiāla specifikācijas: Tērauda klases un kompromisi

Materiāla izvēle gaisa spilvenu korpusiem ir līdzsvars starp formējamību (plastiskumu) un stiepes izturību. Materiālam jābūt pietiekami mīkstam, lai izturētu smagas plastiskas deformācijas dziļās velkšanas procesā, neradot plaisas, bet vienlaikus tam jābūt pietiekami stipram, lai darbotos kā spiedkatls sprādziena laikā, kad aktīvs gaisa spilvens izplešas.

Kaut arī 1008 CRS joprojām ir nozares standarts tā prognozējamības dēļ dziļajā velmēšanā, vērojama būtiska pāreja uz Augstizturīgās zemā leģējuma (HSLA) tēraudiem. Autoražotāji aktīvi īsteno vieglās konstrukcijas stratēģijas, un HSLA materiāls ļauj izmantot plānākas sienas, nekompromitējot ietvertās izturības stiprumu. Tomēr HSLA rada ražošanas izaicinājumus; tā augstāks pagarinājuma robežstiprums izraisa lielāku atgriešanos un ātrāku matricu nodilumu. Saskaņā ar Design News , agrākie tērauda dizaini prasīja sarežģītas saliktnes līdz pat piecām štamponētām detaļām un desmitiem kniedes, savukārt mūsdienu materiālu zinātne ļauj izveidot integrētākas, monolītas dziļās velmēšanas formas, kas samazina montāžas punktus un atteices režīmus.

Uzlabota mašīnaparīkojums: Servospiedes un rama profili

Airbagu korpusu ģeometriskā sarežģītība padarījusi standarta mehāniskās riņķo preses novecojušas augstākās klases ražošanai. Nozare tagad ievērojami balstās uz servo preses tehnoloģija . Atšķirībā no mehāniskajām presēm, kas darbojas ar fiksētu ātruma līkni, servo presēs tiek izmantoti augsta momenta dzinēji, lai tieši piedzīvotu slīdni, ļaujot inženieriem programmēt slīdņa ātrumu jebkurā gaitas punktā.

Šī spēja ir neatliekama airbagu korpusu stampēšanai. Piemēram, ražotāji var programmēt presi, lai tā strauji palēninātos tieši tad, kad punches saskaras ar materiālu, uzturot lēnu, konstantu ātrumu dziļās vilkšanas posmā. Šis „maigais pieskāriens“ ļauj materiālam plūst pareizi, novēršot atslābumu un plaisas. Kad detaļa ir veidota, slīdnis paātrina maksimālo ātrumu atgriešanās gaitai. MetalForming Magazine uzsver gadījumu pētījumus, kuros servo preses maina ātrumu līdz septiņām reizēm vienā vienīgā gaitā, optimizējot formēšanas logu, vienlaikus saglabājot augstu sitienus minūtē (SPM).

Turklāt servo preses atvieglo "svārstu" vai "pusīga gājienu" režīmus, kuros slīdnis neatgriežas augšējā mirējā, ievērojami samazinot cikla laiku plānākiem komponentiem. Šī precīzā vadība ļauj konsekventi ražot drošībai kritiskas funkcijas, piemēram, sprādziena šuvi — punktu, kurā airbag izlaužas cauri korpusam izplešanās brīdī.

Kvalitātes kontrole: Nulles defekta prasība

Automobiļu drošības komponentu jomā statistiskais paraugu ņemšanas paņēmiens ir nepietiekams; standarts ir 100% pārbaude. Defekti airbagu korpusi var izraisīt katastrofālu atteici — vai nu pārāk lēnu izplešanos, vai arī sadalīšanos fragmentos, kas kļūst par šķembām. Tāpēc mūsdienu spiedpresēs tiek integrētas iestiepju sensoru un testēšanas tehnoloģijas, kas apstiprina daļas kvalitāti jau pirms veidņu atvēršanas.

• Iestiepju spiediena testēšana: Sensori pārbauda trauka integritāti tūlīt pēc formēšanas, lai noteiktu mikroskopiskas plaisas vai sienu uzretināšanos, kas var izraisīt noplūdes.
• Hidrauliskais sprādziena testēšana: Lai gan šis tests parasti tiek veikts bezsaistē, izmantojot paraugus, tas palielina korpusa spiedienu līdz sabrukšanai, lai nodrošinātu, ka korpusa plīsums notiek aprēķinātajā spiediena robežā un pareizajā vietā.
• Vizuālā pārbaude: Augstas ātrdarbības kameras, kas integrētas montāžas līnijā, mēra būtiskus izmērus, piemēram, flanģa plakanumu un uzmontēšanas caurumu atrašanās vietu, nodrošinot vienmērīgu savienošanu ar airbaga moduli.
• Iekšējā urbuma izveide un urbuma noteikšana: Speciāli kamerformi izveido sānu caurumus gāzes ģeneratoru uzstādīšanai, bet sensori apstiprina, ka katrs metāla disks ir noņemts (disku noteikšana), lai novērstu džinkstēšanu vai aizsprostošanos.

Veicot Metāla plūsma uzsveriet, ka šīs tehnoloģijas nav papildu elementi, bet gan pamata aspekti rīka dizainā. Atradot defektus to avotā, ražotāji pasargā OEM klientus no milzīgiem finansiāliem un reputācijas zaudējumiem, ko rada drošības atsaukumi.

Stratēģiskā iegāde un izmaksu faktori

Pirkot izspiestās gaisa spilvenu korpuses, potenciālos partnerus vērtē ne tikai pēc vienības cenas. Galvenie izmaksu faktori ir formas (progresīvās salīdzinājumā ar transfer formas), materiālu izmantošana un sertifikācija. Transfer formas parasti ir dārgākas, taču nepieciešamas dziļākām izspiešanām, savukārt progresīvās formas nodrošina augstāku ātrumu plakaniem komponentiem.

Lai pārvaldītu šīs sarežģītības, automašīnu ražotāji un Tier 1 piegādātāji bieži meklē partnerus, kuri aizmirst plaisu starp inženierijas validāciju un masveida ražošanu. Tiem, kas orientējas šajā vidē, Shaoyi Metal Technology visaptverošās izspiešanas risinājumi sniedz stratēģisku priekšrocību. Ar spiedpresēm līdz 600 tonnām un stingru ievērošanu IATF 16949 standartiem tie nodrošina nepieciešamo infrastruktūru, lai palielinātu apjomu no 50 vienībām ātrā prototipēšanā līdz miljoniem pilna apjoma ražošanā, nodrošinot, ka drošībai kritiskās specifikācijas tiek izpildītas jau pirmajā triecienā.

Pircēja pārbaudes saraksts gaisa spilvenu korpusu ražotājiem:

• Tilpības jauda: Vai viņiem ir 400–600 tonnu servospiedes, lai apstrādātu HSLA tēraudu?
• Aizsardzība veidnē: Vai sensoru integrācija ir daļa no viņu standarta veidņu izgatavošanas?
• Sertifikācija: Vai uzņēmums atbilst IATF 16949 standartam (obligāti automašīnu ražotājiem)?
• Sekundārās operācijas: Vai viņi spēj iekštelpās veikt mazgāšanu, apliekšanu un pārklāšanu, lai samazinātu loģistikas riskus?

Inženierzinātņu precizitāte drošībai

Airbagu korpusu ražošana ir disciplīna, kurā saplūst metalurģija, mašīnbūve un mērniecība. Tā kā transportlīdzekļu drošības standarti attīstās un automobiļu ražotāji virzās uz vieglākiem un stiprākiem materiāliem, aizvien lielāka nozīme ir dziļajai velkšanai un servo-precizitātei. Panākumi šajā nozarē tiek definēti ne tikai pēc spējas formēt metālu, bet arī pēc spējas garantēt šīs formas integritāti visstingrākajos iespējamajos apstākļos.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kas ir galvenie airbagu sistēmu ražotāji, kas izmanto šādus korpusus?

Globālais tirgus ir koncentrēts dažu lielu pirmā līmeņa piegādātāju rokās, kuri integrē izspiestos korpusus pilnīgos airbaga moduļos. Starp galvenajiem spēlētājiem ir Autoliv, kas plaši tiek atzīts par nozares līderi, kā arī ZF Friedrichshafen AG, Hyundai Mobis, Denso Corporation un Continental AG. Šīs kompānijas nosaka stingras specifikācijas, kurām izspiešanas piegādātājiem jāatbilst.

2. Kāpēc airbagu korpusiem tiek dota priekšroka dziļajai izspiešanai salīdzinājumā ar liešanu?

Dziļā izspiešana tiek dota priekšroka, jo tā ražo detaļas ar labāku graudu struktūru un strukturālo integritāti salīdzinājumā ar liešanu. Izspiestais tērauds piedāvā augstāku stiepes izturību un plastiskumu, kas ir būtisks spiedkatlam, kuram jāizplešas, nesaplīstot. Turklāt izspiešana ir ievērojami ātrāka un izdevīgāka augsta apjoma automašīnu ražošanai salīdzinājumā ar matricu liešanu vai apstrādi.

3. Kāds ir tipiskais ražošanas apjoms izspiestām airbagu detaļām?

Gaisa segumu korpusi ir daudzveidīgi komponenti, ko bieži ražo miljoniem gadā. Tā kā gandrīz visiem mūsdienu transportlīdzekļiem ir vajadzīgi vairāki gaisa spilveni (vadītājs, pasažieris, sānu aizslēpnis, gļotāda), viena stemplēšanas līnija ar ātrgaitas servo presēm var ražot tūkstošiem detaļu vienā maiņā. Šis apjoms pamato augstas sākotnējās investīcijas sarežģītajos progresīvajos vai pārnesuma rīkos.