Pengurangan Bur pada Pengepresan Automotif: Strategi Ketepatan untuk Bahagian Tanpa Cacat

RINGKASAN

Pengurangan tompok dalam penempaan automotif bergantung kepada strategi dwi arah: pencegahan proaktif melalui kejuruteraan tepat dan penyingkiran tepat secara reaktif. Walaupun penyahduri selepas proses adalah perkara biasa, kaedah yang paling berkesan melibatkan pengoptimuman kelegaan acuan—biasanya 8–12% daripada ketebalan bahan untuk keluli piawai—untuk memastikan pecahan bersih berbanding koyakan.

Untuk aplikasi automotif moden yang melibatkan Keluli Kekuatan Tinggi Maju (AHSS), bergantung pada "peraturan 10%" tradisional sering kali gagal. Jurutera perlu mengadopsi formula kelegaan khusus bahan, melaksanakan jadual penyelenggaraan alat yang ketat (setiap 5,000 hentakan), dan menggunakan teknologi pembaikan lanjutan seperti Pemesinan Elektrokimia (ECM) atau pemprosesan CNC hibrid untuk memenuhi piawaian OEM sifar-cacat.

Piawaian dan Kriteria Penerimaan Duri Automotif

Dalam industri automotif, "burr" bukan sekadar kecacatan kosmetik; ia merupakan titik kegagalan potensial yang boleh mengganggu kesesuaian pemasangan, kekonduksian elektrik, dan keselamatan. Takrifan untuk burr yang diterima dikawal secara ketat oleh piawaian seperti DIN 9830 dan keperluan OEM khusus pelanggan. Secara tradisinya, peraturan am untuk ketinggian burr yang diterima ialah 10% daripada ketebalan bahan ( t ). Untuk kepingan setebal 1mm, burr sebesar 0.1mm mungkin masih boleh diterima.

Namun, peraturan linear ini tidak lagi berkesan dengan penggunaan meluas AHSS dan aloi aluminium dalam pembuatan kenderaan moden. Bagi komponen pasangan kritikal, ketinggian burr yang melebihi 0.003 inci (anggaran 0.076mm) sering kelihatan dan bermasalah, manakala apa sahaja yang melebihi 0.005 inci akan mencipta risiko keselamatan semasa pengendalian dan pemasangan. Komponen berpresisi tinggi kerap memerlukan had toleransi seketat 25–50 µm bagi memastikan fungsi yang betul dalam enjin atau transmisi.

Memenuhi tuntutan ketat ini memerlukan rakan kongsi pengeluaran yang mampu mengekalkan ketepatan konsisten dalam jumlah tinggi. Sebagai contoh, Shaoyi Metal Technology menggunakan penekan sehingga 600 tan dan proses bersijil IATF 16949 untuk menghantar komponen-komponen penting seperti lengan kawalan yang mematuhi sepenuhnya piawaian OEM global, merapatkan jurang dari prototaip kepada pengeluaran beramai-ramai.

Fasa 1: Kelegaan Acuan Tepat & Kejuruteraan

Cara paling berkesan untuk meminimumkan terbur adalah dengan mencegahnya semasa fasa kejuruteraan. Tuas utama untuk pencegahan adalah celah Penumbuk-ke-Mati . Jika kelegaan terlalu rapat, bahan tersebut mengalami pemotongan sekunder, menghasilkan tepi yang tidak rata. Jika kelegaan terlalu longgar, bahan tersebut koyak bukannya terpotong, meninggalkan roll-over yang besar dan terbur yang tebal.

Mengoptimumkan kelegaan bukanlah pengiraan "satu saiz sesuai semua". Ia sangat bergantung pada kekuatan tegangan dan ketebalan bahan. Data industri mencadangkan peratusan kelegaan berikut (setiap sisi) untuk bahan-bahan automotif biasa:

Untuk keluli berkekuatan tinggi, kelegaan mungkin perlu ditingkatkan secara ketara—kadangkala sehingga 21% daripada ketebalan bahan—untuk mengatasi rintangan bahan terhadap retakan. Jurutera juga perlu mengambil kira pesongan alat tekan. Walaupun dengan geometri alat yang sempurna, alat tekan yang tidak selari boleh menyebabkan kelegaan tidak sekata semasa lelaran, mengakibatkan jangut pada satu sisi komponen. Penyeimbangan beban dan pemusatannya secara berkala adalah sama pentingnya dengan rekabentuk alat itu sendiri.

Fasa 2: Penyelenggaraan Alat & Pengurusan Tepi Potong

Walaupun acuan direka dengan sempurna, ia tetap akan menghasilkan jangut jika tepi potong telah haus. Tepi potong yang tajam dapat memfokuskan tegasan dengan berkesan untuk memulakan retakan. Apabila tepi ini menjadi bulat, daya tersebut tersebar ke kawasan yang lebih luas, menyebabkan bahan mengalir secara plastik sebelum putus, yang seterusnya menghasilkan jangut.

Suatu tepi pemotong biasanya dianggap "tumpul" apabila jejari tepinya melebihi 0.05mm. Untuk mencegah perkara ini, penyelenggaraan proaktif adalah penting. Amalan terbaik termasuk:

• Penggilapan Mengikut Jadual: Jangan menunggu sehingga burr kelihatan. Laksanakan selang penyelenggaraan berdasarkan kiraan stroke—biasanya memeriksa bahagian pemotong setiap 5,000 hingga 10,000 stroke bergantung pada tahap kekerasan bahan.
• Protokol Penggilapan yang Betul: Apabila mengasah, adalah piawaian untuk membuang 0.05–0.1mm bahan bagi mengembalikan tepi yang sempurna. Pastikan haba penggilapan tidak menyebabkan keluli alat menjadi anil (lembut).
• Salutan Maju: Menggunakan rawatan permukaan seperti PVD (Physical Vapor Deposition) atau rawatan TD boleh memanjangkan hayat alat secara ketara. Sebagai contoh, penumbuk bersalut boleh bertahan sehingga 600,000 stroke berbanding 200,000 untuk yang tidak bersalut, mengekalkan ketajaman tepi untuk tempoh yang lebih lama.

Fasa 3: Teknologi Penanggal Burr Selepas Proses

Apabila pencegahan sahaja tidak dapat memenuhi keperluan kemasan permukaan yang ketat—seperti Ra 0.8µm untuk komponen sistem bahan api—pendeburan selepas proses menjadi perlu. Pengilang memilih antara kaedah penyelesaian pukal dan kaedah presisi berdasarkan geometri dan jumlah komponen tersebut.

Kaedah Penyelesaian Pukal

Untuk braket dan klip automotif secara pukal, penggiliran bergetar atau penyaduran dram adalah kaedah piawai. Komponen direndam dalam media (seramik, plastik, atau keluli) dan digoncang. Tindakan abrasif ini mengikis duri luaran. Walaupun kosnya rendah, ia kurang mempunyai pemilihan dan boleh sedikit mengubah dimensi keseluruhan komponen jika tidak dikawal dengan teliti.

Kaedah Pendeburan Presisi

Untuk geometri kompleks seperti injap salur minyak hidraulik atau transmisi, penyelesaian pukal biasanya tidak mencukupi. Pendeburan Elektrokimia (ECM) menggunakan elektrolisis untuk melarutkan duri tanpa menyentuh komponen, memastikan tiada tekanan mekanikal dikenakan. Begitu juga, Kaedah Tenaga Termal (TEM) menggunakan ledakan haba yang pantas untuk mengwapkan tompok nipis serta-merta. Kaedah ini lebih mahal tetapi menjamin kebersihan dalaman yang diperlukan untuk komponen pengendalian bendalir kritikal.

Inovasi Terkini: Penginapan Hibrid & CNC

Barisan hadapan pengurangan tompok dalam penempaan automotif terletak pada pemprosesan hibrid. Penempaan tradisional membolehkan kelajuan, tetapi sering meninggalkan tepi yang kasar. Pemesinan CNC menawarkan ketepatan tetapi lebih perlahan. Teknologi Penempaan Hibrid-CNC menggabungkan proses-proses ini ke dalam aliran kerja yang terpadu.

Dalam pendekatan ini, komponen ditempa hingga bentuk hampir akhir dan kemudian serta-merta diproses oleh unit CNC untuk memotong tepi kritikal. Kaedah ini boleh mengurangkan ketinggian tompok daripada 0.1mm biasa kepada 0.02mm yang tidak dapat dikesan. Ia sangat berharga untuk komponen dalaman yang kelihatan (seperti grille pembesar suara atau hiasan papan pemuka) dan terminal bateri EV presisi tinggi di mana serpihan konduktif mikroskopik sekalipun boleh menyebabkan litar pintas.

Kesimpulan

Menghapuskan terbur pada pemeteraan automotif adalah fungsi disiplin, bukan nasib. Ia bermula dengan pengiraan kelegaan acuan yang betul untuk gred bahan tertentu dan mengekalkan ketajaman alat melalui jadual yang ketat. Walau bagaimanapun, seiring evolusi piawaian bahan, penyelesaian juga perlu berkembang. Pengintegrasian teknologi pemprosesan lanjutan atau hibrid memastikan pengilang dapat menghasilkan komponen tanpa cacat yang mampu melepasi kawalan kualiti automotif moden.

Soalan Lazim

1. Apakah ketinggian terbur maksimum yang boleh diterima untuk komponen automotif?

Walaupun had tradisional adalah 10% daripada ketebalan bahan, piawaian automotif moden sering menuntut toleransi yang lebih ketat. Untuk permukaan pertemuan kritikal atau perakitan berpresisi tinggi, terbur biasanya perlu dikekalkan di bawah 0.05mm (0.002 inci) bagi mengelakkan masalah pemasangan dan risiko keselamatan.

2. Bagaimanakah kelegaan acuan mempengaruhi pembentukan terbur?

Celah acuan menentukan bagaimana logam pecah. Kecelah yang tidak mencukupi (terlalu ketat) menyebabkan pengelupasan sekunder dan tepi yang kasar, manakala kecelahan berlebihan (terlalu longgar) menyebabkan logam berguling dan koyak. Kecelah optimum menghasilkan zon pecahan yang bersih, biasanya antara 8% hingga 12% daripada ketebalan bahan bergantung pada gred keluli.

3. Bolehkah etching kimia menghilangkan burr sepenuhnya?

Ya, etching kimia adalah proses tanpa burr kerana ia melarutkan bahan berbanding memotong dengan daya. Ia menghilangkan tekanan mekanikal dan perubahan bentuk, menjadikannya alternatif yang sangat baik untuk komponen automotif rata dan rumit seperti shim, tapis, atau plat sel bahan api di mana pengetaman tradisional boleh menyebabkan distorsi.