RINGKASAN

Masa kitaran pengeluaran penempaan automotif terutamanya ditentukan oleh kaedah pembentukan: Pengetikan sejuk adalah piawaian industri untuk kelajuan isipadu tinggi, biasanya mencapai 20–60 Renjatan Per Minit (SPM) , atau kira-kira 1–3 saat bagi setiap komponen. Sebaliknya, Penempaan Panas (Pengekerasan Tekanan) jauh lebih perlahan disebabkan oleh masa pendinginan dalam acuan yang diperlukan, puratanya 10–30 saat per kitaran tetapi memberikan kekuatan tegangan yang lebih unggul untuk komponen keselamatan.

Bagi pengilang, tolok ukur kecekapan sering diukur berbanding pemimpin seperti Toyota, di mana setiap langkah penempaan individu diselesaikan dalam tempoh serendah 3 saat . Walaupun penempaan sejuk menawarkan kelajuan tinggi untuk panel badan dan komponen struktur, penempaan panas tetap penting untuk tiang dan pengukuhan kritikal walaupun mengambil masa lebih lama. Mengoptimumkan kitar ini memerlukan teknologi akuan servo lanjutan dan sistem pemindahan automatik untuk meminimumkan masa pengendalian yang tidak memberi nilai tambah.

Masa Kitar Penempaan Sejuk: Piawaian Pengeluaran Isi Padu Tinggi

Penempaan sejuk kekal sebagai tulang belakang pengeluaran pukal automotif, dihargai kerana keupayaannya menghasilkan komponen pada suhu bilik dengan kelajuan luar biasa. Dalam proses ini, gulungan keluli atau aluminium dimasukkan ke dalam akuan mekanikal atau servo di mana ia dipotong, dibentuk, dan dilubangi secara berturut-turut. Memandangkan tiada botol leher haba (menunggu bahan dipanaskan atau disejukkan), masa kitar hanya terhad oleh mekanisme akuan dan kelajuan suapan bahan.

Tolok ukur industri untuk kecekapan penempaan sejuk biasanya dirujuk daripada lini pengeluaran Toyota. Dalam proses penempaan empat langkah piawai mereka (penarikan, pemotongan, lenturan, dan penusukan), setiap langkah mengambil masa lebih kurang 3 saat untuk diselesaikan. Lini tandem berkelajuan tinggi dan mesin tekan pemindahan moden boleh mendorong kelajuan ini lebih jauh lagi. Sebagai contoh, bengkel tekan di Toyota Motor Manufacturing France mengendalikan lini mereka pada kira-kira 25 stroke per minit (SPM) untuk bahagian tunggal, yang bersamaan dengan masa kitaran hanya 2.4 saat per stroke. Apabila menjalankan bahagian berkembar (dua bahagian per stroke), hasilnya berkesan berganda, menunjukkan keupayaan luar biasa pembentukan sejuk.

Kelajuan Die Progresif berbanding Die Pemindahan

Dalam penempaan sejuk, strategi perkakasan mempengaruhi masa kitaran secara signifikan:

• Pengekaman Die Progresif: Ini adalah kaedah terpantas, sesuai untuk bahagian kecil yang kompleks seperti braket dan pengikat. Jalur logam diberi makan secara berterusan melalui satu die dengan berbilang stesen. Kelajuan boleh melebihi dengan mudah 60–80 SPM kerana bahagian kekal terpasang pada jalur pembawa, membolehkan pergerakan yang pantas dan tepat tanpa lengan pemindah yang kompleks.
• Penempaan Acuan Pemindahan: Digunakan untuk panel badan yang lebih besar dan komponen struktur yang perlu dilepaskan dari jalur untuk dibentuk. Jari pemindah mekanikal menggerakkan bahagian antara stesen. Walaupun lebih perlahan daripada penempaan progresif, pemindahan moden yang dipacu oleh servo telah meningkatkan kelajuan kepada 15–30 SPM julat, menyeimbangkan keupayaan saiz dengan kelajuan pengeluaran.

Jadual di bawah merangkumi metrik prestasi tipikal untuk teknologi penempaan sejuk:

Masa kitaran Stamping Panas: Perdagangan Kekuatan Tinggi

Pencetakan panas, atau pengerasan akhbar, beroperasi pada garis masa yang sama sekali berbeza. Proses ini melibatkan pemanasan kosong keluli boron kepada kira-kira 900 ° C (1,650 ° F) dalam relau sebelum memindahkannya ke mati yang disejukkan. Ciri utama kitaran ini bukanlah kelajuan pembentukan, tetapi masa Dwell diperlukan untuk memadamkan. Bahagian itu mesti dipegang dalam die tertutup di bawah tekanan sementara ia sejuk dengan cepat untuk mengubah struktur mikro menjadi martensit, mencapai kekuatan tarik sehingga 1,500 MPa.

Fasa pendinginan ini mencipta kebuntuan yang ketara. Kitaran penempaan panas biasa berada antara 10 hingga 30 saat , iaitu 5 hingga 10 kali lebih perlahan daripada penempaan sejuk. Perincian kitaran penempaan panas piawai biasanya kelihatan seperti berikut:

1. Pemindahan (Relau ke Tekanan): < 3 saat (Penting untuk mengelakkan penyejukan awal)
2. Pembentukan: 1–2 saat
3. Pendinginan (Tempoh Rehat): 5–15 saat (Kos masa utama)
4. Pelontaran dan Pengeluaran Bahagian: 24 saat

Untuk mengurangkan kelambatan ini, pengilang kerap menggunakan acuan pelbagai rongga (menempa 2, 4 atau malah 8 bahagian sekaligus) untuk meningkatkan bilangan bahagian setiap minit secara efektif, walaupun masa kitaran setiap rentapan tetap panjang. Kemajuan terkini dalam rekabentuk saluran penyejukan dan keluli peralatan dengan kekonduksian haba tinggi secara perlahan-lahan mengurangkan masa ini, dengan sesetengah talian lanjutan mendakwa kitaran hampir mencapai 8–10 saat, walaupun ini belum menjadi piawaian umum.

Faktor Penting yang Mempengaruhi Kelajuan Pengeluaran

Di luar fizik asas pembentukan panas vs sejuk, beberapa faktor teknologi memainkan peranan penting dalam mencukur saat pengeluaran. Perpindahan dari mekanikal kepada teknologi aktauator servo telah mengubah permainan. Tidak seperti roda terbang mekanikal yang berjalan pada kelajuan yang berterusan, servo press mempunyai gerakan slaid yang boleh diprogram. Jurutera boleh memprogram akhbar untuk melambatkan hanya semasa momen pembentukan kritikal dan mempercepat dengan cepat semasa bahagian stroke yang tidak berfungsi (pendekatan dan kembalinya). Pengoptimuman ini dapat mengurangkan masa kitaran sebanyak 30~60% berbanding dengan mesin pencetak mekanikal tradisional.

Automasi dan Kecekapan Perpindahan sama-sama kritikal. Dalam persekitaran pengeluaran campuran tinggi, "masa kitaran" bukan hanya mengenai kelajuan pukulan; ia adalah mengenai ketersediaan. Barisan pencetakan moden, seperti yang digunakan untuk Toyota Yaris, menggunakan sistem perubahan mati automatik dan penggenggam servo yang boleh menukar pengeluaran dari satu bahagian ke bahagian lain dalam masa yang singkat. 180 saat - Saya tak boleh. Keupayaan Pertukaran Die Satu Menit (SMED) ini memastikan bahawa akhbar menghabiskan lebih banyak masa membuat bahagian dan kurang masa duduk tidak aktif.

Walau bagaimanapun, untuk mencapai masa kitaran yang dioptimumkan ini memerlukan rakan kongsi yang memahami keseluruhan spektrum pembuatan. Shaoyi Metal Technology mengkhususkan diri dalam merapatkan jurang antara prototaip pantas dan pengeluaran besar-besaran. Dengan memanfaatkan keupayaan pencetakan sehingga 600 tan dan ketepatan yang disahkan IATF 16949, mereka membantu pelanggan automotif mengesahkan reka bentuk dengan cepat dengan prototaip sebelum meningkatkan ke pengeluaran bervolume tinggi. Pendekatan bersepadu ini membolehkan jurutera mengenal pasti kemacetan masa kitaran pada peringkat awal reka bentuk, memastikan bahawa komponen seperti lengan kawalan dan subframes dioptimumkan untuk kelajuan dan kualiti sebelum pengeluaran skala penuh bermula.

Masa kitaran vs. Masa lead vs. Masa takt

Dalam konteks pembuatan automotif, "masa" boleh bermakna perkara yang berbeza untuk pihak berkepentingan yang berbeza. Kebingungan antara istilah ini sering menyebabkan jangkaan yang tidak selaras antara pasukan kejuruteraan dan perolehan. Adalah penting untuk membezakan Masa kitaran dari metrik masa lain.

• Masa kitaran (Kerajinan Mesin): Ini adalah masa yang diperlukan untuk menyelesaikan satu operasi pada satu unit. Dalam pencetakan, jika akhbar berjalan pada 20 SPM, masa kitaran adalah 3 saat. Metrik ini adalah kebimbangan utama pengurus loji dan jurutera proses yang memberi tumpuan kepada kecekapan barisan segera.
• Masa lead (Pelanggan menunggu): Ini mewakili jumlah masa dari penempatan pesanan hingga penghantaran. Untuk projek cap baru, masa memimpin termasuk reka bentuk alat, pembuatan mati, dan ujian, yang biasanya merangkumi 8–14 minggu untuk kematian progresif. Walaupun untuk bahagian yang sedia ada, masa lead termasuk jadual bahan mentah dan logistik, diukur dalam hari atau minggu, bukan saat.
• Masa Takt (Pulsa Permintaan): Masa takat dikira dengan membahagikan masa pengeluaran yang tersedia dengan permintaan pelanggan. Jika pelanggan memerlukan 1000 bahagian sehari dan loji beroperasi selama 1,000 minit, masa takt adalah 1 minit. Masa kitaran mestilah lebih cepat daripada masa takt untuk mengelakkan kekurangan.
• Masa Pencernaan Kenderaan: Ini adalah jumlah masa untuk merakit kereta lengkap. Untuk konteks, sementara cap panel pintu hanya mengambil masa beberapa saat, jumlah masa pengeluaran untuk kenderaan seperti Toyota Yaris adalah kira-kira 15 jam , dengan lukisan sering menyumbang separuh tempoh itu.

Kesimpulan

Memahami masa kitaran pengeluaran stamping automotif memerlukan melihat di luar jam tangan dan menganalisis keperluan proses. Walaupun pencetakan sejuk menawarkan kelajuan gelembung 2060 SPM yang diperlukan untuk panel luar bervolume tinggi, pencetakan panas menerima kitaran 1030 saat yang lebih perlahan untuk memberikan kekuatan menyelamatkan nyawa yang diperlukan untuk sangkar keselamatan. Pilihan jarang berlaku mengenai kelajuan sahaja, tetapi mengenai keseimbangan sifat bahan, geometri, dan jumlah.

Bagi jurutera automotif, jalan untuk pengoptimuman terletak pada teknologi seperti servo press dan sistem pemindahan automatik untuk meminimumkan masa yang tidak bernilai tambah. Dengan menentukan dengan jelas perbezaan antara masa kitaran dan masa lead, dan memilih kaedah pencitraan yang sesuai untuk aplikasi, pengeluar dapat mencapai kecekapan bersepadu yang menentukan pengeluaran automotif moden.

Soalan Lazim

1. Perkhidmatan Berapa lama proses pencitraan keseluruhan untuk badan kereta?

Walaupun bahagian individu dicetak dalam beberapa saat (biasanya 13 saat setiap langkah), badan kereta lengkap terdiri daripada beratus-ratus bahagian dicetak. Sebuah kedai pencetak moden menghasilkan bahagian-bahagian ini dalam kumpulan. Masa sebenar lembaran logam tertentu di dalam talian pencetakan adalah sangat singkatsering kurang daripada 15 saat untuk proses barisan tandem 4 langkahtetapi penyelarasan logistik untuk mengetuk semua bahagian yang diperlukan untuk kenderaan biasanya merangkumi beberapa giliran atau hari inventori yang terkumpul.

2. Perancangan Apakah langkah-langkah biasa dalam kitaran pencetakan automotif?

Baris cap kenderaan standard biasanya melibatkan empat langkah yang berbeza: Lukisan (membentuk bentuk 3D awal), Pemotongan (memotong logam yang berlebihan), Pengelupasan/Flanging (menciptakan tepi yang tepat dan kekakuan), dan Penembusan/Pengehadiran (pencoran lubang dan penyempurnaan geometri akhir). Dalam garis tandem, ini berlaku dalam pencetakan yang berasingan; dalam pemindahan atau mati progresif, mereka berlaku secara berurutan dalam satu sistem pencetakan.

3. Pergi ke rumah. Kenapa pencetakan panas lebih perlahan daripada pencetakan sejuk?

Pencetakan panas memerlukan logam dipanaskan hingga ~ 900 ° C dan kemudian disejukkan (dimasukkan) semasa dijaga di dalam mati untuk mengunci struktur keluli martensit. Fasa penyejukan ini, atau "waktu tinggal", biasanya berlangsung 515 saat, di mana akhbar tidak boleh dibuka. Stamping sejuk tidak memerlukan tempoh menunggu terma ini, membolehkan pencetak berputar terus secepat yang dibenarkan oleh mekanisme.