RINGKASAN

Reka bentuk die progresif adalah piawaian untuk pengeluaran braket automotif dengan isi padu melebihi 50,000 komponen setahun, menawarkan keseimbangan kelajuan, ketepatan, dan kekonsistenan. Untuk mencapai sasaran utiliti bahan melebihi 75%, jurutera perlu mengoptimumkan susun atur jalur menggunakan pengiraan ketebalan jambatan yang tepat (biasanya 1.25t hingga 1.5t) dan strategi pengeposan rapat. Faktor reka bentuk penting termasuk pampasan bagi kesan lompatan semula (springback) pada keluli Aloj Kekuatan Tinggi (HSLA) dan pengiraan tenaga tekan berdasarkan perimeter ricih jumlah ditambah daya pelucutan.

Untuk braket automotif kompleks yang memerlukan had ketelusan di bawah ±0.05mm, kejayaan bergantung kepada penentuan kedudukan pin perintis yang kukuh dan pemilihan keluli alat yang betul (seperti Carbide berbanding D2) berdasarkan jumlah pengeluaran. Panduan ini memberikan formula teknikal, peraturan susun atur, dan strategi pencegahan kecacatan yang diperlukan untuk merekabentuk acuan progresif prestasi tinggi.

Fasa 1: Pra-Rekabentuk & Pemilihan Bahan

Sebelum melukis susun atur strip pertama, proses rekabentuk mesti bermula dengan analisis rapi terhadap sifat bahan braket tersebut. Braket automotif kerap menggunakan keluli Aloil Rendah Kekuatan Tinggi (HSLA) atau aloi aluminium (seperti 6061 atau 5052) untuk mengurangkan berat sambil mengekalkan integriti struktur. Pemilihan bahan menentukan kelegaan acuan, jejari lenturan, dan keperluan salutan.

Sifat Bahan & Kesan pada Acuan
Kekuatan tegangan dan kekuatan ricih bahan mentah adalah faktor utama bagi tenaga (tonnage) dan haus alat. Sebagai contoh, proses stamping keluli HSLA memerlukan tenaga yang jauh lebih tinggi dan ruang bebas yang lebih ketat berbanding keluli lembut. Sebaliknya, aloi aluminium, walaupun lebih lembut, cenderung mengalami galling dan memerlukan komponen alat aktif yang dipoles atau salutan khas seperti TiCN (Titanium Carbonitride).

Menangani Springback Secara Awal
Salah satu kecacatan yang paling kerap berlaku dalam penempaan braket automotif ialah springback—kecenderungan logam kembali sebahagian kepada bentuk asalnya selepas dibengkokkan. Ini terutamanya ketara dalam bahan HSLA. Untuk mengatasi ini, pereka perlu merekabentuk stesen "over-bend" atau menggunakan teknik pembengkokan putaran berbanding teknik pembengkokan lapik piawai. Bagi braket 90 darjah, mereka bentuk acuan untuk over-bend sebanyak 2-3 darjah adalah amalan biasa untuk mencapai had toleransi cetakan akhir.

Fasa 2: Pengoptimuman Susun Atur Strip

Susun atur strip merupakan pelan dasar bagi acuan progresif. Ia menentukan kecekapan kos keseluruhan proses pengeluaran. Susun atur yang direka dengan buruk akan membazirkan bahan dan menyebabkan ketidakkukubentukan acuan, manakala susun atur yang dioptimumkan boleh menjimatkan ribuan dolar setiap tahun dalam sisa bahan.

Ketebalan Jambatan dan Reka Bentuk Pembawa
Bahagian "jambatan" atau "web" merujuk kepada bahan yang ditinggalkan di antara komponen untuk membawa mereka melalui die. Meminimumkan lebar ini mengurangkan sisa, tetapi jika terlalu sempit ia boleh menyebabkan lenturan strip. Peraturan kejuruteraan piawai untuk penyangkup keluli adalah menetapkan lebar jambatan antara 1.25 × Ketebalan (t) dan 1.5 × Ketebalan (t) . Untuk aplikasi kelajuan tinggi atau bahan yang lebih nipis, ini mungkin perlu ditingkatkan kepada 2t untuk mengelakkan masalah suapan.

Mengira Penggunaan Bahan
Kecekapan diukur berdasarkan Penggunaan Bahan (%). Matlamat untuk penyangkup automotif seharusnya >75%. Formula untuk mengesahkan strategi nesting anda adalah:

Peratusan Penggunaan = (Luas Blank Akhir) / (Pitch × Lebar Strip) × 100

Jika hasilnya di bawah 65%, pertimbangkan susunan nesting "dua laluan" atau "interlocked" di mana dua penyangkup dicetak dengan menghadap satu sama lain untuk berkongsi garisan pembawa sepunya. Pendekatan ini sangat berkesan untuk penyangkup berbentuk-L atau berbentuk-U.

Penempatan Pin Pilot
Ketepatan bergantung pada penjajaran jalur yang tepat. Lubang perintis harus ditinju di stesen pertama sekali. Pin perintis di stesen-stesen berikutnya menyelaraskan jalur sebelum acuan menutup sepenuhnya. Bagi pendakap dengan had langat lubang-ke-lubang yang ketat, pastikan perintis melibatkan jalur sekurang-kurangnya 6mm sebelum peninju pembentuk menyentuh bahan.

Fasa 3: Penyusunan Stesen & Tenaga

Menentukan urutan operasi yang betul—penebukan, perintis, pemotongan, pembentukan, dan pemutusan—mencegah kegagalan acuan. Perkembangan logik memastikan jalur kekal stabil sepanjang proses. Secara ideal, penebukan dilakukan lebih awal untuk menubuhkan lubang perintis, manakala pembentukan berat diagihkan untuk menyeimbangkan beban.

Mengira Tenaga Diperlukan
Jurutera mesti mengira jumlah daya yang diperlukan bagi memastikan tekanan mempunyai kapasiti (dan tenaga) yang mencukupi untuk melakukan kerja tersebut. Formula untuk tenaga peninjuan dan penebukan adalah:

Tenaga (T) = Panjang Potongan (L) × Ketebalan Bahan (t) × Kekuatan Ricih (S)

Menurut piawaian pengiraan industri , anda juga perlu mengambil kira daya penanggalan (biasanya 10-20% daripada daya pemotongan) dan tekanan spring nitrogen atau bantal yang digunakan untuk memegang jalur. Kegagalan untuk memasukkan beban tambahan ini boleh menyebabkan saiz tekanan menjadi terlalu kecil, mengakibatkan hentakan di titik mati bawah.

Pusat Beban
Perhitungan penting tetapi sering diabaikan ialah "Pusat Beban". Jika daya pemotongan dan pembentukan tertumpu pada satu sisi acuan, ia akan mencipta beban luar pusat yang menyebabkan ram condong, mengakibatkan kehausan awal pada gibs tekan dan tiang acuan. Seimbangkan susun atur dengan mengedarkan stesen berbeban tinggi (seperti pemotongan perimeter besar) secara simetri di sekitar garis tengah acuan.

Fasa 4: Menyelesaikan Kekurangan Biasa pada Braket

Walaupun dengan rekabentuk yang kukuh, kekurangan masih boleh berlaku semasa percubaan. Penyahpepijatan memerlukan pendekatan sistematik untuk analisis punca utama.

• Berburit: Bur berlebihan biasanya menunjukkan kelegaan yang tidak betul atau alat yang tumpul. Jika bur muncul hanya pada satu sisi lubang, penumbuk berkemungkinan tidak sejajar. Sahkan kelegaan adalah seragam di seluruh perimeter.
• Penarikan Slug: Ini berlaku apabila slug sisa melekat pada permukaan penumbuk dan ditarik keluar dari butang acuan. Ia boleh merosakkan jalur atau acuan pada hentaman seterusnya. Penyelesaian termasuk menggunakan acuan "slug-hugger" dengan alur pegangan atau menambah pin ejektor yang dipasang spring di tengah penumbuk.
• Tidak Sejajar (Camber): Jika jalur melengkung (camber) semasa suapan, pembawa mungkin mengalami ubah bentuk. Ini kerap berlaku jika pelepasan jalur semasa pembentukan terhad. Pastikan pengangkat pilot membenarkan bahan mengapung bebas semasa kitaran suapan untuk mengurangkan tekanan.

Fasa 5: Pemacu Kos & Pemilihan Pembekal

Peralihan daripada rekabentuk kepada pengeluaran melibatkan keputusan komersial yang memberi kesan kepada kos akhir komponen. Kerumitan acuan—yang dipengaruhi oleh bilangan stesen dan rongga yang diperlukan—merupakan perbelanjaan modal terbesar. Bagi pendakap berkelantangan rendah (<20,000/tahun), acuan satu peringkat atau acuan gabungan mungkin lebih ekonomikal berbanding acuan progresif.

Namun begitu, bagi program automotif berkelantangan tinggi, kecekapan acuan progresif dapat menjustifikasi pelaburan awal. Apabila memilih rakan kongsi pengeluaran, pastikan kemampuan mereka mengendalikan keperluan tonnage dan saiz dulang acuan yang spesifik. Sebagai contoh, Penyelesaian penempaan komprehensif Shaoyi Metal Technology menutup jurang daripada prototaip kepada pengeluaran besar-besaran, dengan menawarkan ketepatan bersijil IATF 16949 untuk komponen kritikal seperti lengan kawalan dan subframe. Kemampuan mereka mengendalikan beban tekan sehingga 600 tan memastikan pendakap berketebalan tinggi dan kompleks dapat dihasilkan secara konsisten.

Akhir sekali, sentiasa memerlukan ulasan Reka Bentuk untuk Pembuatan (DFM) yang terperinci sebelum memotong keluli. Pembekal yang kompeten akan mensimulasikan proses pembentukan (menggunakan perisian seperti AutoForm) untuk meramalkan risiko penipisan dan percangkahan, membolehkan pembetulan maya yang menjimatkan berminggu-minggu kerja semula fizikal.

Menguasai Kecekapan Acuan Progressif

Mereka bentuk acuan progressif untuk braket automotif adalah satu latihan dalam menyeimbangkan ketepatan, kecekapan bahan, dan jangka hayat peralatan. Dengan menerapkan secara tegas asas kejuruteraan—daripada pengiraan jambatan dan formula tanaga yang tepat hingga pemilihan bahan yang strategik—jurutera boleh mencipta perkakasan yang menghasilkan berjuta-juta komponen bebas cacat. Kuncinya adalah menganggap susun atur strip sebagai asas; jika susun atur dioptimumkan, acuan akan beroperasi dengan lancar, cacat akan diminimumkan, dan keuntungan akan dimaksimumkan.

Soalan Lazim

1. Apakah ketebalan jambatan minimum untuk acuan progressif?

Ketebalan jambatan minimum piawai (atau lebar web) biasanya 1.25 hingga 1.5 kali ketebalan bahan (t) . Sebagai contoh, jika bahan braket berketebalan 2mm, jambatan tersebut mestilah sekurang-kurangnya 2.5mm hingga 3mm. Jika kurang daripada had ini, risiko kepingan melengkung atau patah semasa kitaran suapan akan meningkat, terutamanya dalam operasi kelajuan tinggi.

2. Bagaimanakah anda mengira tenaga untuk penempaan progresif?

Jumlah tenaga dikira dengan menjumlahkan daya yang diperlukan untuk semua operasi (memotong, membengkok, membentuk) ditambah daya pelucut dan pad tekanan. Formula asas untuk daya pemotongan adalah Perimeter × Ketebalan × Kekuatan Ricih . Kebanyakan jurutera menambah margin keselamatan sebanyak 20% kepada jumlah beban yang dikira untuk mengambil kira kekusaman alat dan variasi tekanan.

3. Bagaimanakah saya boleh mengurangkan sisa dalam rekabentuk acuan progresif?

Pengurangan sisa bermula dengan susun atur kepingan. Teknik-teknik termasuk mengenakan bahagian (bentuk saling kunci untuk menggunakan web pembawa yang sama), mengurangkan lebar jambatan kepada minimum yang selamat, dan menggunakan susun atur "dua laluan" untuk braket berbentuk L atau segitiga. Meningkatkan penggunaan Bahan ke atas 75% adalah sasaran utama untuk penempaan automotif yang cekap kos.