RINGKASAN

Penempaan tiang automotif proses menentukan integriti struktur kenderaan moden, dengan fokus kepada tiang A, B, C, dan D yang kritikal. Komponen-komponen ini mewakili kompromi kejuruteraan yang kompleks: memaksimumkan keselamatan pelanggaran melalui Keluli Kekuatan-Ultra-Tinggi (UHSS) industri telah beralih secara besar-besaran ke arah Penempaan Panas (Pengekerasan Tekanan) untuk tiang B bagi mencapai kekuatan tegangan melebihi 1500 MPa, manakala tiang A kerap memerlukan Pengetikan sejuk atau teknik acuan progresif untuk mengakomodasi geometri rumit dan batasan penglihatan. Panduan ini meneroka spesifikasi teknikal, sains bahan, dan metodologi pembuatan yang diperlukan untuk menguasai pengeluaran tiang.

Anatomi Keselamatan: Keperluan Penempaan Tiang A berbanding Tiang B

Dalam pembuatan badan putih automotif (BIW), tidak semua tiang diciptakan sama. Keperluan penempaan untuk tiang A berbeza secara asasnya daripada tiang B disebabkan peranan mereka yang berbeza dalam keselamatan penghuni dan estetika kenderaan.

Cabaran Tiang A: Geometri dan Penglihatan
Tiang A mesti menyokong cermin depan dan menahan daya rempuhan bumbung, namun ia mesti kekal sempit untuk meminimumkan kawasan buta pemandu. Pengilang seperti Kumpulan TTM menekankan bahawa tiang A mempunyai lengkungan 3D yang rumit, ketebalan dinding yang berbeza-beza, dan banyak lubang akses untuk pendawaian dan beg udara. Proses penempaan di sini mengutamakan kemampuan pembentukan dan ketepatan geometri berbanding kekerasan semata-mata, sering menggunakan keluli berkekuatan tinggi yang mengekalkan kecukupan kelelusan untuk tarikan dalam yang kompleks tanpa retak.

Cabaran Tiang B: Rintangan Penusukan
Tiang B adalah perisai kritikal terhadap perlanggaran sisi. Berbeza dengan tiang A, tiang B memerlukan kekuatan alah maksimum untuk mengelakkan kemasukan ke dalam kabin penumpang. Ini menuntut penggunaan keluli boron dan gred UHSS lain. Cabaran pembentukan berubah daripada kompleksitas geometri kepada pengurusan kekerasan bahan yang melampau dan pencegahan kesan lenturan balik. Spesifikasi penempaan untuk tiang B kerap kali mendapatkan kekuatan tegangan melebihi 1500 MPa selepas pembentukan, satu tolok ukur yang menentukan pilihan antara teknologi pembentukan panas dan sejuk.

Sains Bahan: Peralihan kepada UHSS dan Aluminium

Peralihan daripada keluli lembut kepada bahan lanjutan telah merevolusikan penempaan tiang automotif aliran kerja. Jurutera mesti memilih bahan yang menyeimbangkan persamaan "Penjimatan Berat vs. Keselamatan".

• Keluli Boron (Keluli Kerasan Tekanan): Piawai emas untuk tiang B. Apabila dipanaskan hingga kira-kira 900°C (1,650°F) dan disejukkan secara pantas di dalam acuan, struktur mikro berubah daripada ferit-perlit kepada martensit . Transformasi ini menghasilkan komponen dengan kekuatan luar biasa tetapi tiada kemampuan pembentukan selepas proses, menjadikan pemotongan dan penggilangan sukar tanpa proses laser.
• Aloi Aluminium (Siri 5000/6000): Digunakan secara meningkat untuk mengurangkan berat. Walaupun aluminium menawarkan nisbah kekuatan terhadap berat yang sangat baik, ia mengalami masalah besar springback —kecenderungan logam kembali ke bentuk asalnya selepas penempaan. Kawalan springback dalam pilar A daripada aluminium memerlukan perisian simulasi lanjutan dan strategi pelarasan acuan.
• Keluli Kekuatan Tinggi Lanjutan (AHSS): Termasuk keluli Fasa Dwikutama (DP) dan keluli Kemuluran Teraruh Transformasi (TRIP). Ini menawarkan titik tengah, memberikan kekuatan lebih tinggi daripada keluli lembut dengan kemampuan pembentukan yang lebih baik daripada boron penempaan panas, sesuai untuk pilar C dan D atau pengukuhan dalaman.

Analisis Mendalam Proses: Hot Stamping vs. Cold Stamping

Pemilihan antara hot stamping dan cold stamping merupakan perdebatan teknikal utama dalam pembuatan pilar, yang dipacu oleh keperluan prestasi spesifik komponen tersebut.

Penempaan Panas (Pengekerasan Tekanan)

Hot stamping adalah teknologi utama bagi sel keselamatan moden. Seperti yang dinyatakan oleh pembekal utama seperti Magna, proses ini melibatkan pemanasan lekapan keluli sehingga menjadi austenitik, kemudian dipindahkan ke acuan sejuk dan dibentuk sambil disejukkan serentak. Proses ini membekukan mikrostruktur martensitik , mengunci sifat kekuatan ultra-tinggi. Walaupun masa kitaran lebih lama (biasanya 10–20 saat) berbanding cold stamping, penghapusan springback menjadikannya sangat penting untuk pilar B di mana ketepatan dimensi adalah perkara mesti.

Pengetikan sejuk

Untuk komponen di mana kekerasan melampau kurang penting berbanding kelajuan pengeluaran atau kerumitan geometri, penempaan sejuk kekal unggul. Ia menggunakan penekan mekanikal atau hidraulik pada suhu sekitaran. Namun, apabila digunakan pada UHSS, penempaan sejuk memperkenalkan risiko pengerasan kerja dan daya lompat balik yang besar. Penempaan sejuk maju untuk tiang memerlukan penekan bersesak tinggi (kerap kali 2000 tan ke atas) dan teknologi servo-hidup untuk mengawal kelajuan ram dengan tepat semasa fasa penarikan, mengurangkan hentakan dan meningkatkan aliran bahan.

Pembuatan Maju & Acuan Progresif

Untuk memenuhi keperluan pengeluaran berjumlah tinggi, pengilang menggunakan penempaan die progresif dan lekapan yang disesuaikan. Die progresif melakukan pelbagai operasi—penebukan, pemotongan, lenturan—dalam satu laluan tunggal, menjadikannya sesuai untuk pengukuhan tiang A yang kompleks. Lekapan Dilas Laser (LWB) membolehkan jurutera menggabungkan ketebalan atau gred keluli yang berbeza ke dalam satu lekapan tunggal sebelum penempaan, memastikan kekuatan tepat di lokasi yang diperlukan (contohnya, kawasan engsel) sambil menjimatkan berat di kawasan lain.

Bagi OEM automotif dan pembekal Tahap 1, pemilihan rakan kongsi dengan keupayaan yang pelbagai adalah penting untuk menangani kerumitan ini. Shaoyi Metal Technology menawarkan penyelesaian penempaan automotif yang komprehensif yang menjembatani jurang dari prototaip cepat ke pengeluaran beramai-ramai. Dengan pensijilan IATF 16949 dan keupayaan tekanan sehingga 600 tan, mereka menyokong pembuatan komponen struktur utama dan subsistem, memastikan pematuhan ketat terhadap piawaian OEM global sama ada anda memerlukan keluaran perintis sebanyak 50 unit atau penghantaran volum tinggi.

Pencegahan Kecacatan & Kawalan Kualiti

Walaupun dengan mesin maju, kecacatan boleh merosakkan integriti struktur. Pengurusan ini memerlukan pendekatan ketat terhadap kawalan proses.

• Anjakan semula: Pemulihan kenyal logam selepas dilepaskan. Dalam UHSS dan aluminium, ini boleh menyebabkan penyimpangan beberapa milimeter. Penyelesaian: Mengatasi permukaan acuan dan menggunakan perisian simulasi seperti AutoForm untuk meramal dan mengimbangi pemulihan.
• Berkerut: Berlaku di kawasan mampatan, terutamanya pada akar kompleks tiang A. Penyelesaian: Meningkatkan tekanan pengikat atau menggunakan butang tarik aktif untuk mengawal aliran bahan.
• Penipisan & Retakan: Penipisan berlebihan membawa kepada kegagalan struktur. Penyelesaian: Mengoptimumkan pelinciran adalah perkara kritikal. Seperti yang dinyatakan dalam kajian kes oleh IRMCO, menggantikan pelincir sintetik boleh mengurangkan geseran dan mencegah kakisan putih, iaitu masalah biasa yang menyebabkan kecacatan kimpalan pada peringkat seterusnya.

Kesimpulan: Masa Depan Kejuruteraan Tiang

Menguasai penempaan tiang automotif alur kerja memerlukan kefahaman holistik tentang interaksi antara bahan canggih dan teknologi pembentukan. Seiring dengan evolusi piawaian keselamatan dan desakan untuk pengurangan berat yang semakin meningkat, industri akan terus bergantung kepada pendekatan hibrid—menggunakan penampaan panas untuk sangkar keselamatan tiang B yang keras dan penampaan sejuk tepat untuk kompleksitas geometri tiang A. Bagi jurutera dan pemimpin perolehan, kejayaan terletak pada pengesahan keupayaan pembekal bukan sahaja dari segi kapasiti tan, tetapi juga kemampuan mereka untuk mensimulasi, membuat pampasan, dan mengawal proses metalurgi yang canggih ini.

Soalan Lazim

1. Perkhidmatan Apakah 7 langkah dalam kaedah cap?

Walaupun prosesnya berbeza, tujuh langkah biasa dalam penampahan logam termasuk pengecapan (memotong bentuk kasar), penembusan (menolok lubang), lukisan (membentuk bentuk 3D), mengelilingi (mencipta sudut), pembengkokan udara , bottoming/coining (penampaan untuk ketepatan), dan pinch trimming (mengalihkan bahan berlebih). Untuk tiang, ini biasanya digabungkan dalam operasi acuan progresif atau pemindahan acuan.

2. Apakah label bagi tiang pada kereta?

Tiang kenderaan dilabel secara abjad dari hadapan ke belakang. Yang Tiang A memegang cermin depan; yang Tiang B ialah penyokong tengah antara pintu hadapan dan belakang; yang Tiang C menyokong tingkap belakang atau pintu belakang pada sedan/SUV; dan yang Tiang D dijumpai pada kenderaan yang lebih panjang seperti kereta estat dan minivan sebagai penyokong paling belakang.

3. Apakah empat jenis penempaan logam yang digunakan dalam automotif?

Empat jenis utama adalah Stamping die progresif (alur selanjar dimasukkan melalui stesen-stesen), Pemindahan cap logam (bahagian dipindahkan secara mekanikal antara stesen, biasa untuk tiang besar), Pengetaman Lukisan Dalam (untuk bahagian dengan kedalaman ketara seperti panel pintu), dan Multi-Slide Stamping (untuk lenturan kecil yang kompleks). Setiap satu dipilih berdasarkan isi padu, kesukaran, dan saiz bahagian.