REZUMAT

Tăierea pieselor auto stampilate este operația secundară esențială în care materialul în exces—cunoscut sub numele de aDAOS sau deșeuri —este îndepărtat de pe o componentă formată pentru a obține profilul dimensional final. Având loc de obicei după faza de tragere profundă, tăierea transformă o formă brută, fixată cu bride, într-o piesă precisă, pregătită pentru asamblare. Producătorii utilizează în principal două metode: matrițe de tăiat mecanice pentru eficiență la volume mari (folosind acțiuni comandate prin came sau prin strângere) și tăiere cu laser 5 axe pentru prototipuri, serii mici sau oțeluri boronate călite. Optimizarea acestei etape este esențială pentru prevenirea defectelor precum bavurile și așchiile de metal, dar și pentru gestionarea costurilor de deșeu.

Rolul operației de tăiere în fluxul de lucru al stampilării auto

În ierarhia procesului de stampilare a metalelor auto, tăierea joacă rolul de legătură definitivă între crearea formei și detalierea finală. Pentru a înțelege funcția sa, trebuie mai întâi să recunoaștem mecanica desen proces. Atunci când o foaie plată (limită) este desenată într-o formă 3D, cum ar fi un panou de ușă sau un parasolar, este necesar un material suplimentar în jurul perimetrului. Acest material, ţinut de inelul de legare, controlează fluxul de metal în cavitatea de matriţă pentru a preveni ridurile şi fisurile. Odată ce desenul este complet, acest material de ținere devine cunoscut sub numele de aDAOS sau deșeuri şi nu mai serveşte la nimic.

Tăietura elimină acest exces pentru a dezvălui forma netă a piesei. Este rareori un proces independent; în schimb, este integrat într-un proces mai larg. matriță de transfer sau matrice progresivă secvenţă. În mod tipic, fluxul de lucru se desfășoară după cum urmează:

1. Decupare: Tăierea layout-ului iniţial de folie.
2. Traseare: Formarea geometriei 3D complexe (crearea adendumului).
3. Tăiere: Precizia îndepărtării adendumului.
4. Capacitatea de a se utiliza: Tablă de îndoire sau găuri de perforare pentru asamblare.

Precizia liniei de tăiere este esenţială. O abatere chiar de câteva microni poate afecta operațiuni ulterioare, cum ar fi flanșe sau borduri , unde marginea este îndoită pentru a crea o finisaj sigur, neted pe părți cum ar fi capote și uși. Pentru ingineri, alegerea metodei de tăiere determină nu numai toleranţa piesei, ci şi bugetul pentru unelte şi scalabilitatea producţiei.

Metoda 1: Tăietura mecanică prin matriță (standard de volum ridicat)

Pentru producția în seriecare depășește 100.000 de unități pe antruparea mecanică este standardul industriei. Această metodă utilizează unelte dure fabricate din oțel sau carbid de unelte întărite pentru a tăia metalul într-o singură lovitură de presă. Mecanica implică o acțiune de tăiere în care un pumn în mișcare împinge metalul pe lângă un buton de matriță staționar, fracturând materialul într-o zonă de descărcare controlată.

În general, inginerii aleg între două abordări mecanice bazate pe geometria piesei și cerințele de calitate a marginii:

• Tăietură de cârlig: Această metodă este adesea utilizată pentru cochilii trase sau pentru părți în formă de ceaşcă. Tăietura se realizează prin "înfiorarea" materialului într-un perete vertical. Deși este mai eficient din punct de vedere al costurilor și mai ușor de întreținut, tăierea prin ciupire poate lăsa un mic pas sau subțiere la linia de tăiere, care poate să nu fie acceptabilă pentru suprafețele exterioare de clasa A.
• Shimmy (Cam) Trimming: Pentru componentele auto de mare precizie, este preferată tăierea cu camă. Aici, blocuri de conducere convertesc mișcarea verticală a presei în lovituri orizontale sau unghiulare de tăiere. Acest lucru permite matriței să taie marginile complexe, conturate perpendiculare cu suprafața metalului, rezultând o margine mai curată cu bururi minime. Conform Fabricantul , obţinerea unei distanţe de tăiere corecte, de obicei de 10% din grosimea materialului, este esenţială pentru prevenirea uzurii premature a uneltei.

Pro: Timpuri de ciclu fără egal (secunde pe piesă); dimensiuni extrem de consistente; cost variabil mai mic pe unitate.
Dezavantaje: Cheltuieli de capital ridicate (CapEx) pentru unelte; scumpe și lent de modificat în cazul în care apar modificări ale proiectării.

Metoda 2: Tăietura cu laser cu 5 axe (flexibilă și prototipare)

Pe măsură ce designul maşinilor se îndreaptă spre materiale puternice şi uşoare, înlocuirea mecanică are limitări. Oțelurile cu rezistență ultra-înaltă (UHSS) și piesele din oțel cu bor tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip tip Intră! tăietură cu laser cu 5 axe .

Tăietura cu laser utilizează o rază de lumină concentrată pentru a topi și a tăia materialul. Un braț robotic cu mai multe axe ghidează capul de tăiere în jurul conturelor 3D complexe fără contact fizic. Această metodă elimină necesitatea de utilizare a uneltelor dure, permițând implementarea instantanee a modificărilor de inginerie (ECO) prin simpla actualizare a programului CNC.

Această tehnologie este vitală pentru două scenarii specifice:

1. Prototipare rapidă: Înainte de a se angaja în procesul de fabricare a matriţelor dure scumpe, inginerii folosesc o tăiere cu laser pentru a verifica geometria şi înfăşurarea pieselor.
2. Imprimare Caldă: Pentru piese critice pentru siguranță, cum ar fi montanții B formați la temperaturi ridicate, materialul se întărește imediat. Tăierea cu laser este singura opțiune viabilă pentru tăierea acestor componente întărite fără a sparge matrițele convenționale de tăiere.

Deși tăierea cu laser oferă costuri zero pentru scule, are un cost operațional semnificativ mai mare (OpEx) din cauza timpilor de ciclu mai lenti. O presă mecanică ar putea tăia o aripă în 4 secunde; un laser ar putea dura 90 de secunde. Cu toate acestea, pentru producătorii care acoperă diferența dintre prototip și producție, această flexibilitate este de o valoare inestimabilă. Parteneri precum Shaoyi Metal Technology exploatează această dualitate, oferind soluții care pot fi extinse de la rulaje de prototip de 50 de bucăți (folosind tăiere flexibilă) la milioane de piese produse în masă certificate IATF 16949, utilizând linii de presă de 600 de tone.

Defecte frecvente la tăiere și remedieri

Controlul calității în etapa de tăiere este dominat de lupta împotriva defectelor de muchie. Chiar și imperfecțiunile minore pot duce la eșecuri în asamblare sau la pericole pentru muncitorii de pe linie. Depanarea se concentrează de obicei asupra a trei cauze principale: bavurile, așchiile de metal și deformările.

1. Bavuri și Îndoiri

A burr este o muchie ascuțită, ridicată, în timp ce rollover este muchia rotunjită de pe partea opusă. Acestea sunt produse naturale ale tăierii prin forfecare, dar trebuie menținute în limitele de toleranță. Înălțimea excesivă a bavurilor este aproape întotdeauna cauzată de joc incorect la tăiere . Dacă spațiul dintre poanson și placă este prea mare, metalul se rupe în loc să fie forfecat, formând bavuri mari. Dacă jocul este prea strâmt, sculele se uzează prematur. Ascuierea regulată și ajustarea distanțierilor sunt soluția standard.

2. Așchii de fier (filiamente)

Particulele libere de metal, sau "filiamente", se pot desprinde în timpul tăierii și pot cădea în interiorul matriței. Dacă aceste așchii ajung pe următoarea piesă în timpul unei operații de formare, creează umflături sau dungi pe suprafață — o catastrofă pentru aspectul estetic Panouri de clasă A . Soluțiile includ integrarea eliminatoarelor de deșeuri prin vacuum în proiectarea matriței și asigurarea că muchiile de tăiere sunt ascuțite pentru a preveni sfărâmarea materialului.

3. Deformare și revenire elastică

Eliberarea tensiunii dintr-o piesă ambutisată în timpul tăierii poate determina metalul să revină sau să se răsucească, pierzându-și precizia dimensională. Acest fenomen este frecvent la oțelurile înalte rezistență. Pentru a contracara acest efect, inginerii folosesc plăci de presiune pentru a fixa piesa ferm în timpul tăierii și pot proiecta intenționat linia de tăiere ușor „decalată” cu o cantitate calculată, pentru a compensa efectul de revenire elastică.

Gestionarea deșeurilor și economia procesului

Partea economică a tăierii se învârte în jurul gestionării deșeurilor . Deoarece materialul tăiat devine deșeu, acesta reprezintă o valoare pierdută. Totuși, o proiectare inteligentă a procesului poate minimiza această pierdere. Nestuire în timpul fazei de blancare, se utilizează un software pentru a aranja piesele de pe banda de bobină în așa fel încât să se reducă la minimum necesarul de adăugare, reducând efectiv cantitatea de material care trebuie tăiată ulterior.

Îndepărtarea fizică a resturilor este, de asemenea, o provocare logistică. În matrițele progresive de mare viteză, parașutele de resturi și transportatoarele de agitatori trebuie să elimine eficient abdomenul pentru a preveni "împăturile duble", în cazul în care resturile blochează matrița, provocând daune catastrofale ale uneltelor. Pentru piesele auto imprimate, costul matriței de înfășurare este adesea justificat nu numai de calitatea piesei, ci și de fiabilitatea sistemului de ejecție a resturilor, care asigură un timp de funcționare neîntrerupt.

Concluzie

Debitarea este mai mult decât o simplă operațiune de tăiere; este momentul definitoriu în care o foaie de metal devine o componentă auto precisă dimensional. Fie că se utilizează forța brută și viteza matrițelor mecanice de debitare pentru panourile de caroserie produse în mare serie, fie precizia chirurgicală a laserelor cu 5 axe pentru structurile de siguranță îndurite, scopul rămâne același: un contur curat, fără bavuri, în limitele stricte de toleranță. Pe măsură ce materialele auto evoluează către aliaje mai dure și mai ușoare, tehnologiile de debitare continuă să progreseze, combinând principiile mecanice tradiționale cu flexibilitatea digitală modernă.

Întrebări frecvente

1. Care sunt cei 7 pași ai metodei de presare?

Deși există variații, procesul standard de stampare în 7 pași include în mod tipic: Decupaj (tăierea formei inițiale), Perforare (punctul găurilor), Desen (formarea formei 3D), Îndoire (crearea unghiurilor), Curbărie cu aer (formare fără fundalizare), Fundarea/monetizarea (stamparea pentru precizie și rezistență), și în final Decuparea prin strivire (îndepărtarea materialului în exces de pe piesa formată).

2. Care este diferența dintre tăierea rectilinie și debitare?

Tunderea este un termen general pentru tăierea metalului de-a lungul unei linii drepte, adesea folosită pentru a crea semifabricatul inițial dintr-o bobină. Tăiere este un tip specific de operație de tăiere efectuată pe o piesă formată 3D pentru a elimina marginile neregulate (adaosul) și a obține profilul perimetrului final. Tăierea necesită în mod tipic matrițe complexe, conturate, mai degrabă decât cuțite drepte.

3. De ce este necesar materialul „adaos” dacă tot va fi tăiat?

The aDAOS acționează ca un mâner pe care inelul de fixare îl poate prinde în timpul procesului de tragere. Fără acest material suplimentar, metalul s-ar deplasa necontrolat în cavitatea matriței, rezultând în cute severe, rupturi și subțieri. Adaosul asigură întinderea uniformă a metalului peste poanson, sacrificându-se pentru a garanta calitatea piesei finale.