Ratu nišu stampēšana: automašīnu ražošanas rokasgrāmata

TL;DR

Riteņu nišu stampēšana ir automašīnu ražošanas process, kurā izmanto spēcīgas hidrauliskās vai mehāniskas preses, lai noformētu metāla riteņu dobumus (zināmus arī kā riteņu loki). Atšķirībā no galdā izmantojamajām "papīra stampēm", šis rūpnieciskais paņēmiens ietver dzilvja formēšanas plakanu loksnes metālu—parasti augsta izturības tēraudu vai alumīniju—sarežģītās, izliektās strukturālajās sastāvdaļās, kas veido vietas automašīnas suspensijai un riepām.

Šis pārskats aptver inženierijas specifikācijas, materiālu problēmas un pakāpenisku ražošanas darba plūsmu automašīnu riteņu nišu ražošanai, nodrošinot strukturālo stingrību un precīzas OEM pieļaujamās novirzes.

Riteņu nišas komponents: definīcija un funkcija

Automašīnu inženierijā riteņu niša (bieži saukts riteņu niša vai riteņu loka) ir svarīga balta korpusa (BIW) sastāvdaļa. Tas kalpo kā nodalījums transportlīdzekļa riteņiem, atdalojot ceļa vidi no šasijas un pasažieru kabinas. Lai gan to bieži sajauc ar ārējo „fendēru“, riteņu māja ir iekšējā strukturālā čaula, kas pārvalda ceļa netīrības, ūdens šļakatu un akustisko vibrāciju.

Montāža parasti sastāv no divām galvenām dziļpresētām daļām: Iekšējā riteņu māja un Ārējā riteņu māja . Iekšējā lapa tiek metinēta tieši pie transportlīdzekļa grīdas paneļa un sānu sijām, ievērojami ietekmējot šasijas vērpu izturību. Ārējā lapa tiek savienota ar kvartālpaneļu vai fendēru, nosakot transportlīdzekļa estētisko riteņu loka profilu. Tā kā šīm sastāvdaļām jāpielāgojas suspensijas sistēmas dinamiskajai kustībai — tostarp amortizācijas un atsprižu — tām nepieciešamas dziļas, sarežģītas ģeometrijas, kuras ir grūti ražot bez defektu.

Dizaineriem jāsaskaņo pretrunīgi prasības: maksimāli palielināt iekštelpu telpu, vienlaikus nodrošinot pietiekamu atstarpi riepu kustībai un suspensijas kustīgumam. Šī ģeometriskā sarežģītība padara štampēšanas process vienīgo izmantoto metodi šo sastāvdaļu masveida ražošanai ar nepieciešamo ātrumu un atkārtojamību.

Metāla štampēšanas process: soli pa solim

Ratu nišas ražošana ietver secīgu iestampēšanas veidņos darbplūsmu, parasti to veicot pārneses spiedpresē vai progresīvā matricas iekārtā. Saskaņā ar rūpnieciskajiem štampēšanas speciālistiem, piemēram, Mursix , process pārvērš plakanas metāla ruļļu vijas gatavos 3D komponentos, izmantojot virkni precīzu operāciju. Konkrētā darbplūsma ratu nišai parasti ietver četrus būtiskus posmus.

1. Blanking

Process sākas ar atliekšanas , kur noteikts profils tiek izgriezts no metāllapas ruļļa. Riteņu nišām šis заглушки parasti ir liela, aptuveni pusapaļa vai taisnstūrveida lapa, kuras izmērs aprēķināts tā, lai nodrošinātu pietiekamu materiāla daudzumu dziļajām sienām, neizraisot lieku atkritumu. Svarīga ir заглусkes malas kvalitāte; šajā posmā esoši uzkalciņi vai mikroplaisas var izplatīties lielās plaisās veidošanas fāzes laikā.

2. Dziļā velkšana

Šis ir tehniski visgrūtākais posms. Plakano заглусki novieto virs matricas dobuma, un punches iegrūž metālu lejup, lai veidotu riteņu nišas kausveida formu. Tā kā riteņu nišas ir dziļas (bieži 10–15 collas vai vairāk, lai ietilpinātu suspensijas stiprinājumus), metālam jāplūst plastiski, neraujoties. Inženieri rūpīgi uzrauga izstiepšanas attiecība , bieži izmantojot velkšanas ripas, lai kontrolētu materiāla plūsmu un novērstu rievu veidošanos flanču zonās.

3. Apgriešana

Kad dziļā forma ir izveidota, jānoņem liekais materiāls ap malām (ierobežotāja atkritumi). Apgriešanas matricas nogriezt riteņu nišas galīgo perimetru precīzi saskaņā ar CAD specifikācijām, nodrošinot ideālu savienojumu ar grīdas paneļa un sānu paneļa daļu. Šeit precizitāte ir nenovēršama, jo plaisas riteņu nišas montāžā var izraisīt ūdens noplūdi vai strukturālu vājumu.

4. Urbšana un malu veidošana

Presēšanas pēdējie gājieni ietver cauruma veidošanas urbumus suspensijas stiprinājumiem, bremžu cauruļu skavām un skaņas izolācijas apšuvuma stiprinājumiem. Paralēli tam malu veidošanas operācijas var saliekt noteiktas malas, lai izveidotu metināšanas virsmas. Lielās sērijas ražošanā šie soļi tiek veikti sekunžu laikā, izmantojot automatizētas pārneses sistēmas, kas detaļu pārvieto starp veidņu stacijām.

Materiāla izvēle: tērauds vai alumīnija

Materiāla izvēle riteņu nišu stampēšanai tiek noteikta, pamatojoties uz transportlīdzekļa svara mērķiem un sadursmes drošības prasībām. Galvenais ražošanas inženieru satraukums ir materiāla formējamība — tā spēja izstiepties, nepārtrūkstot.

• Augstas izturības tērauds (HSS): tradicionāli standarts rāmja līkņu ražošanai, jo tā izturība un zemāka cena nodrošina izcilību pret ietekmi no ceļa netīrības. Tomēr HSS prasa ievēcami augstāku tonniju spiešanai un izraisa lielāku nolietojumu veidņos.
• Alumīnija sakausējumi (5000/6000 sērija): ievērāmi biežāk izmantots mūsdienu elektriskajos un luksus automašīnās, lai samazinātu neslogotu svaru un uzlabotu izbraukumu. Spiežot alumīnija rāmja līknes, rodas unikālas problēmas, galvenokārt atsperošana —metala tieksme atgriezties sākotnējā formā pēc spiedes atvilkšanas. Veidņu konstruktoriem ir jākompensē šis efekts, pārliekot daļu vai izmantojot sarežģītu simulācijas programmatiku.

Ražotājiem, kuri pāriet no prototipa līdz lielserijas ražošanai, izvēle pareizā partniera ir tikpat svarīga kā pareizā materiāla izvēle. Shaoyi Metal Technology specializējas šajā pārejā, izmantojot IATF 16949 sertificētu precizitāti, lai piegādātu sarežģītus komponentus, piemēram, riteņu mājas un apakšrāmus. Lai arī jums ir nepieciešams sākotnējais 50 prototipu skaits, lai apstiprinātu jūsu materiāla izvēli, vai arī jūs vēlaties palielināt to līdz miljoniem vienību, mūsu presēšanas spējas līdz 600 tonām nodrošina konsekventu atbilstību pasaules OEM standartiem.

Masas ražošanas iespiedēšana pret manuālo formēšanu

Kopējais apjukums šajā jomā ir atšķirība starp rūpniecisko un sitas un rokasgrāmata Angļu riteņš metode. Abiem veidiem metālu veido krūtīs, bet automobiļu nozarē tie ir pilnīgi atšķirīgi.

Ja jūs restaurējat veco automašīnu un nevarat atrast jaunu paneli, amatnieks var izmantot Inglisko riteņu, lai manuāli veidotu riteņu māju. Tomēr mūsdienu transportlīdzekļu ražošanā spiedforma ir vienīgā metode, kas spēj sasniegt vajadzīgo konstrukcijas integritāti un ražošanas ātrumu.

Kvalitātes kontrole un kopīgi konstatētie defekti

Stampēšanas riteņu mājas ir pakļautas specifiskiem defektiem, jo tās ir dziļas un formas ir sarežģītas. Kvalitātes kontroles komandas parasti pārrauga trīs primārus kļūdu režīmus:

• Izšķirošana (sārdīšana): Notiek, kad metāls tiek izstiepts pāri savai elastības robežai, parasti riteņu nišas dziļākajā stūrī. Tas bieži norāda uz nepietiekamu eļļošanu vai pārmērīgu fiksācijas spiedienu.
• Ripas: Notiek tad, kad metāls saspiežas, nevis plūst, parasti gar malu vai sānu sienām. Šis strukturālais trūjums kavē detaļas pareizu savienošanu ar metināšanu.
• Atsperošana: Kā minēts attiecībā uz alumīniju, pēc formas atstāšanas detaļa var izkropļoties. Tagad tiek izmantotas modernas optiskās skenēšanas sistēmas, lai pārbaudītu, vai gala ģeometrija atbilst CAD modelim striktos pieļaujamajos noviržu ierobežojumos.

Secinājums

Riepu nišu stampēšana ir sarežģīta materiālzinātnes un mašīnbūves inženierijas sastopamā vieta. Sākot no augstas izturības tērauda iegriešanas līdz sarežģītai dziļajai velmēšanai, kas rada aizsargloku, katrs solis tiek rūpīgi aprēķināts, lai nodrošinātu transportlīdzekļa strukturālo integritāti. Automobiļu inženieriem un iepirkumu speciālistiem ir būtiski saprast šī procesa nianses — no materiāla atgriešanās pēc deformācijas līdz prešu tilpīgumam —, lai iegādātos komponentus, kas atbilst mūsdienu transporta stingrajam prasībām.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kāda ir atšķirība starp riepas nišu un spārnu?

The riteņu niša (vai riepas niša) ir strukturāla iekšējā apmale, kas aptver riepu un aizsargā šasiju. spārns ir ārējais kosmētiskais paneļis, kas pārklāj riepas nišu un iekļaujas automašīnas korpusa dizainā. Riepas niša nodrošina struktūru; spārns nodrošina stila elementu.

2. Kāpēc riepas nišām tiek izmantota dziļā velmēšana?

Dzilvja formēšanas ir vienīgā štampēšanas tehnika, kas spēj izveidot dziļu, kausveida formu, nepieciešamu, lai ievietotu suspensiju sistēmu. Vienkārša liekšana vai krokošana nevar sasniegt nepieciešamo bezšuvju, ūdensnecaurlaidīgu dziļumu funkcionālai ratu nišai.

3. Vai alumīniju var izmantot ratu nišu štampēšanai?

Jā, alumīniju plaši izmanto, lai samazinātu transportlīdzekļa svaru. Tomēr tas prasa specializētas štampēšanas tehnoloģijas, lai pārvaldītu atsperošana un novērstu plaisu veidošanos, jo alumīnijs parasti ir mazāk veidojams nekā maigs tērauds.