TL;DR

De productiecyclus tijden bij automotive stempelen worden voornamelijk bepaald door de vormgevingsmethode: Koud stansen is de industriestandaard voor hoge productiesnelheid, met typisch bereik van 20–60 slagen per minuut (SPM) , of ongeveer 1–3 seconden per onderdeel. In tegenstelling daartoe is Warm ponsen (persharden) aanzienlijk trager vanwege de benodigde uithardingstijd in de matrijs, met een gemiddelde van 10–30 seconden per cyclus maar met superieure treksterkte voor veiligheidscomponenten.

Voor fabrikanten wordt de maatstaf voor efficiëntie vaak vergeleken met marktleiders zoals Toyota, waar individuele stempelstappen in slechts enkele seconden worden voltooid 3 seconden . Hoewel koud stansen een hoge doorvoersnelheid biedt voor carrosseriedelen en structurele onderdelen, blijft heet stansen essentieel voor kritieke steunen en versterkingen, ondanks de tijdsvertraging. Het optimaliseren van deze cycli vereist geavanceerde servopresstechnologie en geautomatiseerde transportsystemen om de tijd voor niet-waarde toevoegende handelingen tot een minimum te beperken.

Koudstanscyclustijden: De standaard voor grote series

Koud stansen vormt nog steeds de ruggengraat van massaproductie in de automobielindustrie, gewaardeerd om zijn vermogen om onderdelen bij kamertemperatuur uiterst snel te produceren. In dit proces worden staal- of aluminiumcoils in mechanische of servopressen gevoerd, waar ze snel achtereen worden doorgesneden, gevormd en geperst. Omdat er geen thermische knelpunt is (geen wachttijd voor het opwarmen of afkoelen van materialen), wordt de cyclusduur alleen beperkt door de mechanica van de pers en de snelheid waarmee het materiaal wordt aangevoerd.

De industrienorm voor koude stansdoeltreffendheid wordt vaak geciteerd vanaf de productielijnen van Toyota. In hun standaard vierstaps stansproces (trekken, bijsnijden, buigen en boren) duurt elke stap ongeveer 3 seconden om te voltooien. Moderne hoogwaardige tandemlijnen en transpressen kunnen dit nog verder opdrijven. Bijvoorbeeld, de persafdeling van Toyota Motor Manufacturing France draait haar lijnen met ongeveer 25 slagen per minuut (SPM) voor enkele onderdelen, wat neerkomt op een cyclusduur van slechts 2,4 seconden per slag. Bij het produceren van dubbele onderdelen (twee onderdelen per slag) verdubbelt de output effectief, wat de enorme doorvoercapaciteit van koudvormen aantoont.

Progressieve matrijs versus overdrachtmatrijssnelheden

Binnen koud stansen heeft de gereedschapstrategie een grote invloed op de cyclusduur:

• Progressieve stempeltechniek: Dit is de snelste methode, ideaal voor kleinere, complexe onderdelen zoals beugels en bevestigingsmiddelen. De metalen strip wordt continu gevoed door één matrijs met meerdere stations. Snelheden kunnen gemakkelijk uitstijgen boven 60–80 SPM omdat het onderdeel aan de transportstrip blijft bevestigd, waardoor snelle, nauwkeurige beweging mogelijk is zonder complexe overdrachtarmen.
• Doorschuifmalbewerking: Gebruikt voor grotere carrosseriedelen en structurele componenten die vrij moeten zijn van de strip om gevormd te worden. Mechanische overbrengingsvingers verplaatsen het onderdeel tussen de stations. Hoewel trager dan progressief stansen, hebben moderne servoaangedreven overdrachten de snelheden verbeterd tot het 15–30 SPM bereik, waarbij een balans wordt gevonden tussen groottecapaciteit en productiesnelheid.

De onderstaande tabel geeft de typische prestatiekengetallen weer voor koudstans-technologieën:

Hete Stempeltijden: De Trade-off voor Hoge Sterkte

Het stempelen bij hoge temperatuur, of persharding, verloopt volgens een fundamenteel andere tijdslijn. Dit proces omvat het verwarmen van borstaalplaten tot ongeveer 900°C (1.650°F) in een oven, alvorens ze over te brengen naar een gekoelde mal. Het bepalende kenmerk van deze cyclus is niet de vormsnelheid, maar de wachttijd vereist voor het uitspoelen. Het onderdeel moet onder druk in de gesloten mal worden vastgehouden terwijl het snel afkoelt om de microstructuur te transformeren naar martensiet, waardoor treksterktes tot 1.500 MPa worden bereikt.

Deze uitspoelingsfase veroorzaakt een aanzienlijke knelpunt. Een typische cyclus voor warmvormgeving duurt tussen 10 en 30 seconden , wat 5 tot 10 keer langzamer is dan koudstempelen. De afbraak van een standaard warmstempelcyclus ziet er meestal als volgt uit:

1. Verplaatsing (oven naar pers): < 3 seconden (kritisch voor het voorkomen van vroegtijdig afkoelen)
2. Vormgeven: 1–2 seconden
3. Verwijdering (verblijf): 515 seconden (de primaire tijdskosten)
4. Deeltjes uitstoten en verwijderen: 2–4 seconden

Om deze traagheid te verzachten, gebruiken fabrikanten vaak multi-holte matrices (stempelen van 2, 4 of zelfs 8 delen tegelijk) om de effectieve delen per minuut te verhogen, zelfs als de cyclustijd per slag lang blijft. Recente ontwikkelingen in het ontwerp van koelkanalen en gereedschapstaal met een hoge thermische geleidbaarheid duwen deze tijden langzaam naar beneden, met sommige geavanceerde lijnen die cycli van 8 10 seconden claimen, hoewel dit nog niet de wijdverspreide standaard is.

Kritieke factoren die van invloed zijn op de productiesnelheid

Naast de fundamentele fysica van het vormen van warm versus koud, spelen verschillende technologische factoren een cruciale rol bij het afschalen van seconden van de productietijd. De verschuiving van mechanische naar servopers-technologie het is een spelveranderend moment. In tegenstelling tot een mechanisch vliegwiel dat met een constante snelheid rijdt, heeft een servopers een programmeerbare schuifbeweging. Ingenieurs kunnen de pers programmeren om alleen tijdens het kritieke vormingspunt te vertragen en snel te versnellen tijdens het niet-werkende deel van de slag (benadering en terugkeer). Deze optimalisatie kan de cyclustijd met 30~60% verlagen in vergelijking met traditionele mechanische pers.

Automatisering en efficiëntie van de overgang de Commissie heeft de Commissie verzocht om een verslag uit te brengen over de In productieomgevingen met een hoge mix gaat de "cyclustijd" niet alleen over slagsnelheid, maar ook over beschikbaarheid. Moderne stempellijnen, zoals die welke voor de Toyota Yaris worden gebruikt, maken gebruik van geautomatiseerde stempelwisselsystemen en servo-aangedreven grijpers die de productie van een onderdeel naar een ander in minder dan een minuut kunnen overschakelen. 180 seconden. - Ik ben niet. Deze Single Minute Exchange of Die (SMED) -mogelijkheid zorgt ervoor dat de pers meer tijd besteedt aan het maken van onderdelen en minder tijd in rust.

Om deze geoptimaliseerde cyclustijden te bereiken, is echter een partner nodig die het volledige productiespectrum begrijpt. Shaoyi Metal Technology de Commissie heeft in haar advies over de nieuwe richtlijnen voor de bescherming van de gezondheid van werknemers en werknemers van de werkgever een aantal aanbevelingen gedaan. Door gebruik te maken van perscapaciteiten tot 600 ton en IATF 16949-gecertificeerde precisie, helpen ze klanten in de automobielindustrie om ontwerpen snel te valideren met prototypes voordat ze worden uitgebreid naar massaproductie. Deze geïntegreerde aanpak stelt ingenieurs in staat om in de ontwerpfase vroegtijdig knelpunten in de cyclustijd te identificeren, zodat componenten zoals besturingsarmen en subframes voor snelheid en kwaliteit worden geoptimaliseerd voordat de volledige productie begint.

Cyclustijd vs. Leading Time vs. Takt Time

In de context van de automobielindustrie kan "tijd" voor verschillende belanghebbenden verschillende betekenissen hebben. Verwarring tussen deze termen leidt vaak tot onevenwichtige verwachtingen tussen engineering- en inkoopteams. Het is van essentieel belang om onderscheid te maken tussen Cyclusduur van andere tijdsmetrics.

• Cyclustijd (het tempo van de machine): Dit is de tijd die nodig is om één operatie op één eenheid te voltooien. Bij het stempelen, als een pers met 20 SPM werkt, is de cyclustijd 3 seconden. Deze metrie is de belangrijkste zorg van plantmanagers en procesingenieurs die zich richten op de onmiddellijke lijnefficiëntie.
• Leidingtijd (de klant wacht): Dit is de totale tijd van het plaatsen van de bestelling tot de levering. Voor een nieuw stempelproject omvat de doorlooptijd het ontwerp van gereedschappen, de vervaardiging van de matrix en het testen, dat doorgaans over 8–14 weken voor progressieve matrijzen. Zelfs voor bestaande onderdelen omvat de doorlooptijd de planning van de grondstoffen en de logistiek, gemeten in dagen of weken, niet in seconden.
• Takttijd (de vraagpuls): De tijd die nodig is om de productie te voltooien wordt berekend door de beschikbare productietijd te delen door de vraag van de klant. Als een klant 1000 onderdelen per dag nodig heeft en de fabriek 1000 minuten werkt, is de takttijd 1 minuut. De cyclustijd moet altijd sneller zijn dan de takttijd om tekorten te voorkomen.
• Vervoertijd van het voertuig: Dit is de totale tijd om een complete auto te assembleren. Ter illustratie: terwijl het stempelen van een deurpaneel slechts enkele seconden duurt, is de totale productietijd voor een voertuig als de Toyota Yaris ongeveer 15 uur , waarbij schilderkunst vaak de helft van die tijd uitmaakt.

Conclusie

Om de productietijd van de productiecyclus van de auto-stempelmachine te begrijpen, moet je verder kijken dan de stopwatch en de vereisten van het proces analyseren. Terwijl koudstempelen de blistersnelheid van 2060 SPM biedt die nodig is voor buitenste panelen met een groot volume, accepteert warmstempelen een langzamere 1030 seconden cyclus om de levensreddende sterkte te leveren die nodig is voor veiligheidskluizen. De keuze gaat zelden alleen over snelheid, maar over de balans van materiaal eigenschappen, geometrie en volume.

Voor automotive ingenieurs ligt de weg naar optimalisatie in het benutten van technologieën zoals servo-pers en geautomatiseerde overdrachtssystemen om niet- toegevoegde waarde tijd te minimaliseren. Door duidelijk de onderscheid tussen cyclustijd en doorlooptijd te maken en de juiste stempmethode voor de toepassing te kiezen, kunnen fabrikanten de synchroniseerde efficiëntie bereiken die de moderne automobielproductie definieert.

Veelgestelde Vragen

1. de Hoe lang duurt het stempelen van een auto?

Terwijl afzonderlijke onderdelen in seconden worden gestempeld (meestal 1 3 seconden per stap), bestaat een complete carrosserie uit honderden gestempelde onderdelen. Een moderne perswinkel produceert deze onderdelen in batches. De werkelijke tijd die een specifiek metaalplaatje in de perslijn doorbrengt is zeer kort, vaak minder dan 15 seconden voor een compleet vierstaps tandemlijnproces, maar de logistieke coördinatie om alle benodigde onderdelen voor een voertuig te stempelen, duurt gewoonlijk enkele diensten of dagen van voor

2. Het is een onmogelijke zaak. Wat zijn de typische stappen in een stempelsysteem voor auto's?

Een standaard stempellijn voor de automobielindustrie omvat meestal vier verschillende stappen: Tekening (het vormen van de eerste 3D-vorm), Afwerken (afsnijden van overtollig metaal), Buig/flangen (het creëren van precieze randen en stijfheid), en Doorboor/beperking (punchgaten en verfijning van de uiteindelijke geometrie). In een tandemlijn vinden deze plaats in afzonderlijke pers; in een overdracht of progressieve matrijzen vinden ze zich opeenvolgend binnen een enkel perssysteem voor.

3. Het is een onmogelijke zaak. Waarom is warm stempelen zo veel langzamer dan koud stempelen?

Bij het stampen met warmte moet het metaal tot ~ 900 °C worden verwarmd en vervolgens worden afgekoeld (uitgedroogd) terwijl het in de matrijzen wordt gehouden om de martensitische staalstructuur te vergrendelen. Deze koelfase of "rusttijd" duurt meestal 515 seconden, gedurende welke tijd de pers niet kan worden geopend. Voor koudstempelen is deze thermische wachttijd niet vereist, waardoor de pers continu kan draaien met de snelheid die het mechanisme toestaat.