Aliran Proses Penempaan Bonet Automotif: Panduan Pembuatan Teknikal

RINGKASAN

The aliran proses penempaan bonet automotif adalah urutan pengeluaran tepat yang menukar lempengan logam keping rata—kebanyakannya aluminium atau keluli—menjadi perakitan penutup siap "Body-in-White" (BIW). Aliran kerja ini menggunakan dua barisan tekan selari untuk membentuk Panel dalam bonet (tulang belakang struktur) dan Panel Luaran Bonet (permukaan estetik Kelas A) secara berasingan. Peringkat utama termasuk Pengecapan , Penarikan dalam , Pemotongan , Penembusan , dan Pinggiran Bengkok . Proses ini mencapai kemuncaknya dalam fasa Hemming , di mana panel luaran dilipat di atas panel dalaman menggunakan sealant mastic untuk menghasilkan perakitan yang bersatu dan tegar. Panduan ini membincangkan mekanik kejuruteraan, urutan garisan acuan, dan strategi kawalan kualiti yang penting bagi pengeluaran kenderaan moden.

Anatomi Bonet Automotif: Panel Dalaman vs. Panel Luaran

Sebelum menganalisis talian pengeluaran, adalah penting untuk membezakan antara dua komponen utama yang membentuk penutup enjin kenderaan (bonet). Walaupun kedua-duanya melalui urutan acuan tekan yang serupa, keperluan kejuruteraannya—dan dengan itu rekabentuk acuannya—berbeza secara ketara.

Panel Luaran Penutup Enjin (Kulit)

The Panel Luaran Bonet ialah permukaan yang kelihatan pada kenderaan, yang memerlukan kemasan "Kelas A" yang sempurna. Fungsi utamanya adalah prestasi aerodinamik dan kesinambungan estetik dengan spatbor dan gril. Memandangkan panel ini kelihatan kepada pelanggan, kecacatan permukaan seperti koyak atau kedut tidak dapat diterima. Pengilang kerap menggunakan aloi aluminium (seperti siri 6000) untuk panel luaran bagi mengurangkan berat sambil mengekalkan rintangan lekuk, walaupun ini menimbulkan cabaran berkaitan lenturan balik.

Panel Dalam Penutup Enjin (Struktur)

Tersembunyi di bawah kulit, yang Panel dalam bonet berfungsi sebagai kerangka struktur. Ia mempunyai geometri kompleks termasuk rusuk, timbul, dan lubang yang direka untuk mengurus tenaga perlanggaran (zon remuk) dan mengurangkan bunyi, getaran, dan kekasaran (NVH). Panel dalaman juga merangkumi titik pemasangan untuk engsel, kunci, dan rod penyangga bonet. Berbeza dengan panel luar yang licin, panel dalaman memberi keutamaan kepada kekukuhan geometri berbanding kemasan permukaan, dan kerap menggunakan Keluli Kekuatan Tinggi (HSS) atau gred aluminium khas.

Langkah 1: Operasi Barisan Tekanan (Turutan Penempaan)

Teras bagi aliran proses penempaan bonet automotif berlaku pada "barisan acuan", biasanya barisan tekan tandem (siri tekan individu) atau tekan pemindahan (satu tekan besar dengan landasan pemindahan dalaman). Turutan ini secara amnya melibatkan lima hingga enam operasi untuk membentuk keping rata menjadi panel terbentuk.

1. Blanking

Proses bermula dengan gulungan logam lembaran mentah. Gulungan ini dimasukkan ke dalam mesin tekan blanking yang memotong bahan tersebut kepada bentuk 2D tertentu (blanks) yang dioptimumkan untuk meminimumkan sisa buangan. Blanks ini kemudian dibasuh dan dilicinkan untuk mencegah kecacatan akibat geseran semasa peringkat pembentukan seterusnya.

2. Penarikan Dalam (Pembentukan)

Ini adalah operasi paling kritikal. Blank rata dipegun oleh cincin pengikat, dan penumbuk menolak logam masuk ke dalam rongga acuan untuk membentuk bentuk 3D bagi penutup enjin. Kawalan aliran bahan di sini adalah penting; tekanan yang tidak mencukupi akan menyebabkan kedutan, manakala tekanan berlebihan akan menyebabkan retakan. Acuan penarikan dalam menentukan geometri utama dan kekukuhan panel.

3. Pergi ke rumah. Penggunting dan Penembusan

Setelah bentuk terbentuk, panel dipindahkan ke stesen pemangkasan. Di sini, logam buangan dari kawasan pengikat dipotong keluar untuk mencapai profil perimeter akhir. Secara serentak atau di stesen berikutnya, acuan penusuk membuat lubang-lubang yang diperlukan—saluran udara untuk panel dalaman atau titik pemasangan lencana untuk panel luaran.

4. Flanging dan Mengehadkan

Flanging melibatkan pembengkokan tepi panel ke bawah (untuk panel dalaman) atau ke atas (untuk panel luaran) bagi menyediakan permukaan yang sepadan. Bagi panel luaran, flange ini dibengkokkan pada sudut 90 darjah untuk memudahkan proses hemming pada peringkat seterusnya. Operasi "restriking" biasanya dijalankan pada hujung garisan untuk menentukan kalibrasi komponen, mempertajam garis ciri, dan mengimbangi springback .

Mencapai ketepatan merentasi peringkat-peringkat ini memerlukan jentera yang kukuh. Pengilang sering bergantung kepada rakan khas untuk perkakasan dan pembuatan komponen; sebagai contoh, syarikat seperti Shaoyi Metal Technology menggunakan keupayaan penekan sehingga 600 tan untuk menjembatani jurang dari prototaip pantas ke pengeluaran berjumlah besar, memastikan komponen memenuhi had toleransi dimensi yang ketat.

Langkah 2: Proses Perkahwinan (Hemming & Pemasangan)

Peringkat utama dalam pembuatan bonet adalah "perkahwinan" antara panel dalaman dan luaran. Memandangkan pengimpalan akan merosakkan permukaan Kelas A pada bonet luaran, industri bergantung kepada proses penyambungan mekanikal yang dikenali sebagai hemming .

Aplikasi Sealant Mastic

Sebelum penyambungan, robot memohonkan benang pelekat struktur (masti) di sepanjang perimeter permukaan dalaman panel luar. Titisan tambahan pelekat anti-getar diletakkan di bahagian tengah untuk melekatkan rusuk panel dalam ke kulit luar, mengelakkan bunyi gegaran pada kelajuan tinggi.

Turutan Hemming

Panel dalam diletakkan di dalam panel luar. Flens 90 darjah pada panel luar kemudian dilipat menutupi tepi panel dalam dalam dua langkah:

• Pre-Hemming: Flens dibengkokkan dari 90 darjah kepada kira-kira 45 darjah.
• Hemming Akhir: Flens ditekan rata (hem tali atau hem rata) ke atas panel dalam, mengunci kedua-dua struktur bersama.

Die Hemming berbanding Roller Hemming

Terdapat dua kaedah utama untuk operasi ini. Die Hemming Konvensional menggunakan acuan khusus untuk melipat seluruh flens dalam satu langkah. Ia sangat pantas dan tepat, menjadikannya ideal untuk pengeluaran besar berkelompok. Walau bagaimanapun, peralatan ini mahal. Sebaliknya, Robotic Roller Hemming menggunakan lengan robot dengan alat roller untuk melipat tepi secara berperingkat. Kaedah ini lebih fleksibel dan berpatutan dari segi kos untuk keluaran yang lebih rendah atau kontur kompleks tetapi mempunyai masa kitaran yang lebih panjang.

Strategi Kawalan Kualiti & Pencegahan Cacat

Memastikan pemasangan akhir memenuhi piawaian automotif memerlukan kawalan kualiti yang ketat. Pencegahan cacat bermula dengan perisian simulasi semasa fasa rekabentuk acuan untuk meramalkan tingkah laku bahan.

Cacat Permukaan Biasa

• Anjakan semula: Kecenderungan logam (terutamanya aluminium) untuk kembali ke bentuk asal selepas pembentukan. Jurutera membuat pampasan dengan membengkokkan logam secara berlebihan dalam acuan.
• Kulit oren: Permukaan kasar dan bertekstur yang disebabkan oleh regangan butir yang berlebihan, yang merosakkan kemasan cat.
• Garis Gelongsor: Goresan yang disebabkan oleh lembaran logam terseret di atas jejari acuan semasa fasa penarikan.

Pemeriksaan biasanya melibatkan Pengimbasan Cahaya Biru untuk menghasilkan peta haba digital bagi penyimpangan bahagian daripada model CAD, serta alat semakan tradisional di mana operator mengesahkan jurang dan rongga toleransi secara manual. Mengekalkan piawaian ini adalah penting, kerana bonet merupakan titik tumpuan utama dari segi visual kenderaan.

Kejuruteraan Penutupan Sempurna

The aliran proses penempaan bonet automotif merupakan gabungan kekuatan industri berat dan ketepatan pada tahap mikron. Dari proses awal pemblangan gegelung hingga penghematan robotik halus yang menggabungkan panel dalaman dan luaran, setiap langkah mesti diselaraskan bagi memastikan keselamatan struktur dan kesempurnaan estetik. Dengan peralihan industri ke arah bahan ringan seperti aluminium dan komposit untuk meningkatkan kecekapan bahan api, kerumitan teknik penempaan dan pemasangan ini terus berkembang, menuntut piawaian yang semakin tinggi daripada jurutera pengeluaran dan pereka acuan.

Soalan Lazim

1. Apakah langkah-langkah utama dalam proses penempaan bonet automotif?

Proses ini biasanya melibatkan lima hingga enam langkah utama bagi setiap panel: Blanking (memotong bentuk), Deep Drawing (membentuk profil 3D), Trimming (membuang logam berlebih), Piercing (mencipta lubang), Flanging (melipat tepi), dan akhir sekali Hemming (menggabungkan panel dalaman dan luaran).

2. Mengapa hemming digunakan berbanding kimpalan untuk penutup kereta?

Hemming digunakan kerana kimpalan titik akan menghasilkan kesan terbakar, lekuk atau ubah bentuk yang kelihatan pada permukaan luar 'Kelas A' penutup tersebut. Hemming secara mekanikal melipat panel luaran di atas panel dalaman, mencipta ikatan yang kuat tanpa merosakkan permukaan estetik yang kelihatan.

4. Apakah perbezaan antara panel dalaman dan luaran penutup kereta?

The Panel Luaran Bonet direka untuk estetika (lengkungan licin, bentuk aerodinamik) dan mesti bebas daripada kecacatan permukaan. Panel Panel dalam bonet direka untuk kekuatan struktur, penyerapan impak (zon remuk), dan pemasangan komponen, dengan ciri-ciri rusuk dan potongan kompleks berbanding kemasan licin.

5. Apakah bahan yang biasa digunakan untuk acuan penutup kereta?

Bon kereta moden biasanya dicetak dari keluli lembut, Keluli Kekuatan Tinggi (HSS), atau aloi aluminium. Aluminium semakin popular untuk bon kerana ia mengurangkan berat secara ketara berbanding keluli, meningkatkan penjimatan bahan api dan pengendalian, walaupun lebih mencabar untuk dicetak disebabkan oleh kesan lompat balik yang lebih tinggi.

5. Apakah kesan lompat balik dalam pencetakan logam kepingan?

Kesan lompat balik adalah pemulihan elastik logam selepas beban pembentukan dikeluarkan. Logam cuba kembali ke bentuk rata asalnya, yang boleh menyebabkan bahagian akhir menyimpang daripada dimensi yang diingini. Jurutera acuan menggunakan simulasi dan teknik "over-crowning" untuk mengimbangi kesan ini.