Automobiļu slēdžu stampēšana: precizitātes process un dizaina vadlīnijas

TL;DR

Automobiļu slēdzēnu štampēšana ir specializēts, augstas precizitātes ražošanas process, kas ir būtisks drošībai kritisku fiksācijas mehānismu, piemēram, durvju āķu, sviru un pretmetinājumu, ražošanai. Šis process galvenokārt izmanto paaugstošā spiešana un precīzās izgriešanas tehnoloģijas IATF 16949 kvalitātes standartus, nodrošinot, ka katrs komponents — sākot no korpusa līdz iekšējā atsperei — atbilst globālajām OEM specifikācijām.

Izšļakstītu slēdzēnu mehānismu anatomijs

Automobiļu slēdzēni ir mānīgi sarežģītas montāžas. Kaut arī tie šķiet vienkārši fiksācijas ierīces, patiesībā tie ir sarežģīti kinemātiskie sistēmas, ko veido vairāki izšļakstīti metāla komponenti, kas darbojas saskaņā. Katra komponenta štampēšanas prasību izpratne ir būtiska gan inženieriem, gan iepirkumu vadītājiem.

Jebkura automašīnas durvju slēdzenes kodols sastāv no vilka bulta (vai ķēriņa) un zobs (vai rata) . Šie divi komponenti ir galvenie slodzes nesošie elementi, kas nodrošina durvju aizvēršanu avārijas laikā. Tāpēc tiem nepieciešams augstākais precizitātes līmenis. Šo daļu štampēšana bieži ietver precīzā štancēšana vai precīzu štampēšanu ar notriešanas operācijām, lai panāktu 100% noslīpētas malas. Tas nodrošina gludas saskares virsmas bez sekundāras slīpēšanas nepieciešamības, kas ir būtiski durvju aizvēršanas taktilajam "sajūtai" un slēdzenes mehāniskajai uzticamībai.

Ap šiem mehānismiem atrodas slēdzenes korpusa vai aizmugurējā plāksne. Parasti izgatavota no cinkota vai aukstā velmēta tērauda, korpusa funkcija ir kalpot kā montāžas bāze. Šajā gadījumā stiprinājuma process koncentrējas uz sarežģītu liekšanas ģeometriju un stingrināšanas ribu izveidi, lai uzturētu strukturālu integritāti slodzes apstākļos. Atšķirībā no iekšējiem mehānismiem, korpusam bieži vien korozijas izturība un uzstādīšanas punktu precizitāte ir prioritāte, nevis malas virsmas apdarē.

Galvenie ražošanas procesi: progresīvā veidņu tehnoloģija un precīzā izspiešana

Aizslēgu komponentu ražošana automobiļu apjomos — bieži miljonos gabalu gadā — prasa ražošanas procesus, kas apvieno ātrumu, izmaksu efektivitāti un ārkārtēju precizitāti.

Paaugstošā spiešana

Lielākajai daļai aizslēgu komponentu, tostarp stiprinājumiem, svirām un korpusiem, paaugstošā spiešana ir standarta. Šajā procesā metāla slāni baro ar preses ierīci ar vairākām stacijām. Katra stacija veic konkrētu darbību - nogriež, noliecas, ievilk vai pierces - tā kā daļa progresīvi pārvietojas caur formējumu. Šī metode ir ideāla liela apjoma ražošanai, ļaujot ražot simtiem detaļu minūtē, saglabājot konsekventu pielaidi.

Jautājums par to, vai ir iespējams izmantot šo metodi, ir:

Tomēr funkcionālā "sirdcēlī" (slēptuvē un slēptuvē) standarta progresīvā zīmēšana var radīt pārāk daudz slīpumu (sārmu) daļas malā. Te ir precīzā štancēšana kļūst būtiska. Lai to padarītu, izmanto īpašu presu, kas apstrādes laikā materiāla uzliek pretpiedienu. Rezultāts ir daļa ar pilnībā noskaidrotu, lēnu malu un augstāku plātību. Šis process novērš nepieciešamību pēc sekundārajiem apstrādes posmiem, piemēram, izšķīdināšanai vai malšanai, ievērojami samazinot kopējo izmaksu par daļu, vienlaikus uzlabojot bloķēšanas mehānisma noguruma izturību.

Materiāla izvēle drošībai svarīgiem aizbāzēm

Materiāla izvēle automobiļu aizbāzēm iespiest ir atkarīga no sastāvdaļas funkcijas komplektā. Tā kā materiāli ir drošībai kritiski svarīgi (OEM ražotāji tos uzskata par striktām apstiprinājuma sastāvdaļām), tiem ir jāiespēj izturēt augstas triecienu slodzes un atkārtošanos bez kļūdu.

Augstas izturības zema sakausējuma tērauds (HSLA) bieži izmanto strukturālajām sastāvdaļām, piemēram, uzstādīšanas plātnei. HSLA piedāvā lielisku stiprības un svara attiecību, kas ļauj izmantot sīkāku gabarīta materiālus, kas samazina transportlīdzekļa kopējo svaru, neskarot nelaimes gadījumu drošību. iekšējiem bloķēšanas mehānismiem karbonstaļļu kalpināšana (piemēram, SAE 1050 vai 4140) ir izplatīti. Šos materiālus bieži stampies uzgrieztā stāvoklī un tad termišķīgi apstrādā (kases apgrieztas vai caurgrieztas), lai izturētu apgriezienu, kas rodas, atverot un slēdzot durvis atkārtoti.

Neiešķirts no nerūsējošā tērauda (304 vai 316 sērija) parasti ir rezervēts ārā vērstajām sastāvdaļām vai aizbāzēm, ko izmanto korozijā esošās vidēs, piemēram, bagažām vai kapsulām. Lai gan nerūsējošā tērauda apstrāde ir dārgāka un grūtāk iespiesta, jo tā ir izturīga, tā nav nepieciešama pēc apstrādes, un tā ir uzticama ilgtermiņā.

Projekta pamatnostādnes un inženierijas problēmas

Automobilu aizbāzēm paredzētu iespiestas detaļu projektēšana rada specifiskus inženierzinātniskās problēmas, uz kurām jārisina jau no izgatavošanas stadijas. Viens no galvenajiem jautājumiem ir atsperošana metāla tendenci pēc sagrašanas atgriezties sākotnējā formā. Augstas izturības tērauda, ko izmanto aizbāzēm, atdzesēšana ir nozīmīga un grūti paredzama. Izmēģinātie stampieri izmanto simulacijas programmatūru, lai precīzi pārslābinātu materiālu, lai tas atslābinātos līdz pareizai pielaidei.

Vēl viens svarīgs dizaina ierobežojums ir cauruma un malas attiecība - Jā. Slēptuves mehānismi bieži ir kompakti, tāpēc konstruktorus spiesta pie daļas malas novietot pivot caurumus. Standarta stempēšanas noteikumi paredz, ka, lai novērstu izplūdes vai triecienu, jānosaka minimālais attālums, kas ir 1,2 reizes lielāks par materiāla biezumu. Tomēr, izmantojot speciālas ierīces un aktīvas izšķirošās spējas, kompetentā ražotāja var pārvērst šos ierobežojumus, lai iekārtotu īsu iepakojuma telpu transportlīdzekļa durvīm.

• Skaldes virziens: Sliežu mehānismos ir ļoti svarīga iespiedēšanas grūta virze. Inženieriem uz zīmējumiem jānorāda "sārma puse", lai nodrošinātu, ka stingras malas ir vērstas uz priekšu no savienojuma virsmas vai tiek izņemtas, izkropļojot.
• Plātuma kontrole: Lai pareizi ievietotu, pieskāriens un nozveja jāpaliek pilnīgi plāni. Stampēšana rada iekšējo spiedienu, kas var izraisīt krūtumu; bieži vien ir vajadzīgas sekundārās izvilkšanas operācijas, lai atjaunotu plāksni.

Kvalitātes standarti un piegādātāju izvēle (IATF 16949)

Automobiļu nozarē kvalitāte nav izvēles jautājums, tā ir regulatīva pilnvarojuma sastāvdaļa. Ražotājiem, kas iespieda automobiļu aizbāzes, gandrīz vienmēr ir jātur IATF 16949 sertifikāts - Jā. Šis standarts pārsniedz vispārējās ISO 9001 prasības, uzsvērot defektu novēršanu, piegādes ķēdes maiņas samazināšanu un nepārtrauktu uzlabojumu.

Izmantojot piegādātāju pārbaudi, iepirkumu komandai būtu jāizvēlas PPAP (Ražošanas detaļu apstiprināšanas process) spējas. Tas ietver rūpīgu validāciju, tostarp izmēru izkārtojuma atskaites, materiālu sertifikātus un funkcionālā cikla testēšanu. Piegādātājam ir jāparāda, ka tā spiešanas process ir stabils (CpK > 1,33) un spēj pastāvīgi nodrošināt kļūdu brīvas detaļas.

Uzņēmumiem, kas saskaras ar sarežģītu pāreju no sākotnējā dizaina līdz masveida ražošanai, ir būtiski sadarboties ar pieredzējušu ražotāju. Shaoyi Metal Technology specializējas tieši šajā nišā, piedāvājot visaptverošus automašīnu spiešanas risinājumus, kas veido tiltu no ātrā prototipēšanas līdz lielapjoma ražošanai. Ar spiedpresēm līdz 600 tonnām un stingru atbilstību globālajiem OEM standartiem tie nodrošina nepieciešamo tehnisko ekspertīzi sarežģītu slēdžu ģeometrijas validēšanai, pirms pāriet uz dārgu cieto instrumentu.

Secinājums: Veiksmes nodrošināšana automašīnu spiešanā

Automobiļu slēdžu stampēšana ir kaut kas vairāk nekā tikai metāla liekšana; tā ir disciplīna, kas apvieno materiālu zinātni, kinemātisko dizainu un precīzās inženierijas principus. B2B pircējiem un inženieriem panākumi atkarīgi no procesa niansēm izpratnes — sākot ar blanķēšanas nepieciešamību fiksējošajām daļām līdz springbeka efekta kritiskajai vadībai augstas izturības tēraudos.

Pareiza ražotāja partnera izvēle prasa skatīties aiz preses bāzes jaudas robežām. Ideālajam partnerim jāparāda dziļas zināšanas DFM jomā drošības kritiskiem mehānismiem, stabila kvalitātes pārvaldības sistēma, kas balstīta uz IATF 16949 standartu, kā arī spēja palielināt ražošanas apjomu no prototipa līdz miljoniem vienību. Prioritāti dodot šīm tehniskajām un operatīvajām kompetencēm, automobiļu OEM var nodrošināt, ka to slēgvietu sistēmas nodrošina gan drošību, uz kuru paļaujas pasažieri, gan bezproblēmu veiktspēju, kuru prasa tirgus.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kādi ir 7 soļi stampēšanas metodē?

Septiņi bieži sastopami metāla štampēšanas procesa soļi, ko bieži izmanto progresīvajos matricās slēģiem, ietver: Atliekšanas (sākotnējās formas griešana), Cauruma veidošanas (urbumu izduršana), Zīmējums (materiāla izstiepšanu formā), Slīkstīšana (leņķu veidošanu), Gaisa līkšana (perforēšanu matricā, neiekalpojot līdz apakšai), Monētizācija (materiāla saspiešanu precizitātei un izturībai), un Apgriešana (liekloka materiāla noņemšanu). Saliktām slēgšanas daļām šie soļi tiek kombinēti vienā automatizētā presēšanas ciklā.

2. Vai metāla štampēšana ir dārga?

Metāla štampēšanai ir nepieciešams ievērojams sākotnējais ieguldījums cietajā instrumentā (matricās), kas var būt dārgs. Tomēr augsta apjoma automašīnu ražošanai tas ir ārkārtīgi izdevīgs. Kad instruments ir izgatavots, izmaksas par katru detaļu strauji samazinās salīdzinājumā ar tēšanu vai liešanu, tādējādi kļūstot par ekonomiski izdevīgāko izvēli miljoniem slēgvāku komponentu masveida ražošanai.

3. Kas ir automašīnu štampējumi?

Automobiļu štampējumi ir metāla daļas, kuras veidotas, iepresējot plāksni noteiktos formas izmēros ar veidņu palīdzību. Tie ietver gan lielas korpusa paneles, piemēram, pārseglus un spārnus, gan mazas precizitātes ierīces, piemēram, durvju slēdzenes, stiprinājumus un elektriskos kontaktligzdas. Šie elementi ir būtiski transportlīdzekļa struktūrai, drošībai un funkcionalitātei.