Краткое содержание

Компания процесс штамповки автомобильного крыла является высокоточной производственной последовательностью, преобразующей плоские металлические рулоны в сложные аэродинамические наружные панели класса «А». Данный процесс обычно использует тандемную или переходную пресс-линию с усилием более 1600 тонн для выполнения четырех ключевых операций с применением штампов: вытяжка, обрезка, отбортовка и пробивка. Успех зависит от строгого контроля потока материала, качества поверхности штампа и упругого восстановления (пружинения), чтобы обеспечить безупречное качество внешнего вида готовой детали, необходимое для сборки транспортного средства.

Этап 1: Подготовка материала и заготовки

Перед поступлением на основную пресс-линию исходный материал — как правило, холоднокатаная сталь (CRS) или высокопрочный алюминиевый сплав — должен быть тщательно очищен. Для наружных панелей, таких как крылья, качество поверхности начинается на уровне рулона. Алюминий все чаще предпочтителен для современных EV, поскольку позволяет снизить вес, хотя он создает более высокие трудности с пружинением по сравнению с традиционной сталью.

Процесс начинается с Прессование , где непрерывная катушка разматывается, промывается и нарезается на плоские заготовки заданной формы, называемые «заготовками». В отличие от внутренних несущих элементов, заготовки крыльев должны иметь трапециевидный или контурный профиль, приблизительно соответствующий габаритам готовой детали. Такая оптимизация минимизирует количество отходов материала на последующем этапе обрезки.

Промывка и смазка играют здесь критически важную роль. Заготовка проходит через моечную установку для удаления остатков прокатного масла или загрязнений. Даже микроскопическая частица пыли, попавшая между заготовкой и штампом на следующем этапе, может вызвать появление «воспаления» или дефекта поверхности, из-за чего деталь будет забракована. Затем наносится точный слой формовочной смазки, облегчающий процесс глубокой вытяжки.

Этап 2: Прессовая линия (вытяжка, обрезка, фланжирование, пробивка)

Сердце процесс штамповки автомобильного крыла осуществляется на трансферной или тандемной прессовой линии, которая обычно состоит из четырёх–шести отдельных штамповочных станций. Каждая станция выполняет определённую операцию для поэтапного формирования металла.

Операция 10: Глубокая вытяжка
Первый и самый сильный удар происходит в вытяжной матрице. Пресс, создающий усилие от 1000 до 2500 тонн, вдавливает пуансон в заготовку из металла, заставляя её принять форму полости. Это формирует основную трёхмерную геометрию крыла, включая арку колеса и контуры фар. Металл пластически деформируется, растягиваясь на 30–40%. Прижимные кольца фиксируют края листа, регулируя скорость течения металла: если металл течёт слишком быстро, образуются складки; если слишком медленно — возникают разрывы.

Операция 20: Обрезка и удаление отходов
После того как форма задана, деталь перемещается в обрезную матрицу. Здесь высокоточные ножи вырубают излишки металла (отходы прижима), использовавшиеся для удержания заготовки во время вытяжки. Эта операция определяет истинный периметр крыла и контур проёма колёсной арки. Обрезанный металл падает по желобам для последующей переработки, а деталь продвигается дальше.

Операция 30: Отбортовка и доковка
Крылья требуют кромок под 90 градусов (фланцев) для крепления к несущему кузову автомобиля и создания безопасных загнутых краев для арки колеса. Фланцевый штамп загибает эти кромки вниз. Одновременно может выполняться операция «повторного выдавливания», при которой штамп снова воздействует на определённые участки панели, чтобы откалибровать поверхность и зафиксировать геометрию, уменьшая пружинение.

Операция 40: Протяжка и работы с кулачковыми механизмами
Заключительный механический этап включает пробивку монтажных отверстий, вырезов для антенны или отверстий для боковых указателей поворота. Здесь часто используются кулачковые штампы — инструменты с механизмами, преобразующими вертикальное движение пресса в горизонтальное режущее действие, позволяющие пробивать отверстия на вертикальных поверхностях крыла без деформации основной панели.

Этап 3: Инженерия поверхности класса А

В отличие от панелей пола или несущих стоек, крыло является Поверхностью класса А . Это означает, что она должна быть эстетически идеальной, с непрерывностью кривизны G2 или G3, отражающей свет без искажений. Достижение этого требует инженерных решений, выходящих за рамки простого формования металла.

Поверхности матриц для крыльев полируются до зеркального блеска. На этапе проектирования инженеры используют программное обеспечение для моделирования, чтобы предсказать «линии царапин» — следы, вызванные трением материала по инструменту. Для компенсации этого явления в процессе штамповки часто применяется коррекция «с избыточным выгибом», при которой панель слегка изгибается за пределы требуемой формы, чтобы после упругого возврата она приняла идеальные номинальные размеры.

Производителям также необходимо преодолеть разрыв между быстрым прототипированием и стабильностью массового производства. Для компаний, наращивающих объемы выпуска, партнёры вроде Shaoyi Metal Technology используют решения точной штамповки, сертифицированные по стандарту IATF 16949, для поставки ключевых автомобильных компонентов, обеспечивая соответствие строгим глобальным стандартам автопроизводителей (OEM) — от первоначального проектирования оснастки до конечного штампованного изделия.

Этап 4: Распространённые дефекты и контроль качества

Штамповка крупных и сложных панелей сопряжена с определёнными рисками возникновения дефектов, которые необходимо постоянно контролировать. Контроль качества — это не просто заключительный этап, а неотъемлемая часть производственной линии.

• Разрывы и трещины: Возникают, когда материал слишком сильно истончается во время процесса глубокой вытяжки (Операция 10), обычно из-за недостаточной смазки или чрезмерного давления прижима.
• Морщины: Вызваны неконтролируемым течением материала, при котором металл собирается складками вместо равномерного растяжения. Это катастрофа для поверхностей класса А.
• Упругая деформация: Склонность металла (особенно алюминия) возвращаться к своей первоначальной форме после открытия пресса. Это вызывает неточности в размерах, приводящие к зазорам при сборке автомобиля.
• Неровности поверхности (впадины/выпуклости): Слабо выраженные впадины или выпуклости, невидимые невооружённым глазом, но бросающиеся в глаза после покраски.

Комната контрольных бликов
Для обнаружения таких дефектов поверхности панели проходят через «Комнату контрольных бликов» или «Зелёную комнату». Контролёры наносят тонкий слой масла на панель и осматривают её под интенсивным светом, проецирующим сетку. Масло создаёт отражающую поверхность, из-за чего линии сетки визуально искажаются даже при наличии микронных впадин или вмятин на металле. Также всё чаще используются автоматизированные оптические системы контроля, сопоставляющие топологию поверхности с CAD-моделью.

Этап 5: Сборка и отделка

После проверки штамповки крыло переходит на этап постобработки. Хотя крылья в основном изготавливаются из единой штампованной детали, зачастую к ним необходимо присоединить небольшие усиливающие кронштейны или гайки для монтажа.

Загибка и укладка
Если крыло имеет двухслойную конструкцию (редко применяется для передних крыльев, чаще — для дверей/капотов), оно проходит процесс загибки. Для стандартных крыльев основное внимание уделяется безопасной укладке. Готовые панели помещаются в специализированные стеллажи с неабразивными прокладками. Эти стеллажи предотвращают соприкосновение панелей друг с другом, сохраняя поверхность класса А при транспортировке в цех кузовов для сварки и покраски.

Создание изгиба

Производство автомобильного крыла представляет собой сочетание грубой силы и микроскопической точности. От первоначальной вытяжки под давлением 1600 тонн до окончательной проверки с помощью световой сетки — каждый этап рассчитан на сохранение целостности поверхности металла. По мере того как автопроизводители переходят на более лёгкие алюминиевые сплавы и усложняют аэродинамические конструкции, процесс штамповки продолжает развиваться, требуя более жёстких допусков и совершенствования инструментальной оснастки для создания безупречных изгибов, которые мы видим в автосалонах.

Часто задаваемые вопросы

1. Каковы основные этапы процесса штамповки крыла?

Основной процесс, как правило, включает четыре главные стадии: Прессование (резка исходной рулонной заготовки), Рисунок (формование трёхмерной формы), Обрезка (удаление излишков металла), и Отбортовка/Прокалывание (создание кромок и монтажных отверстий). На некоторых линиях может присутствовать операция дополнительной вытяжки для окончательной калибровки поверхности.

2. Почему этап вытяжки особенно важен при производстве крыльев?

Компания стадия вытяжки — это этап, на котором плоский металл растягивается и приобретает трёхмерную форму. Это наиболее ответственный шаг, поскольку именно он определяет геометрию панели и натяжение поверхности. Неправильная вытяжка может привести к разрывам, складкам или «мягким» участкам, которые легко вдавливаются, что портит качество поверхности класса А.

3. Нужен ли специальный молоток для штамповки металла?

Нет, в промышленной автомобильной штамповке не используются молотки. Вместо этого применяются мощные гидравлические или механические прессы и прецизионные штампы. Хотя при ручной обработке металла при восстановлении или изготовлении уникальных деталей могут использоваться молотки и поддержки, массовое производство представляет собой автоматизированный процесс с высоким усилием.