Процесс штамповки защелки капота: руководство по проектированию и производству

Краткое содержание

Компания процесс штамповки защёлки капота включает два отдельных производственных процесса для создания полной системы безопасности. Сложные компоненты механизма — такие как защёлка, собачка и предохранительный крюк — обычно изготавливаются с использованием прогрессивная штамповка прогрессивного штампа. Этот метод подаёт заготовки из высокопрочной стальной ленты через серию станций, обеспечивая точные допуски и высокую скорость производства, необходимые для миллионов циклов.

Напротив, точка крепления защёлки, известная как «внутренняя панель капота», формируется с помощью штамповки на переносных или многоместных штампах . Этот прочный процесс включает глубокую вытяжку, обрезку и фланжирование для создания жёсткой, усиленной конструкции, предотвращающей усталость металла. Затем сборка объединяет эти штампованные детали с заклёпками и пружинами, после чего следует строгая проверка нагрузки (часто превышающая 5500 Н), чтобы гарантировать соответствие требованиям безопасности.

Анатомия штампованной системы защёлки капота

Прежде чем рассматривать линии штамповки, необходимо понять, из каких компонентов состоит изделие. Замок капота — это не одна деталь, а сборка из штампованных элементов из высокопрочного стального сплава, каждый из которых имеет свои уникальные механические требования.

Основной механизм состоит из основного защёлкивающего элемента (когтя), который соединяется с упором автомобиля, и собачка (рычага), который фиксирует защёлку в закрытом положении. Согласно инженерным исследованиям по оптимизации, таким как исследования, проведённые в Вустерском политехническом институте , механизм замка должен выдерживать значительные нагрузки — как правило, минимальное усилие на разрыв составляет 5500 Н (приблизительно 550 кг) без деформации. Элемент страховочного крючка , отвечающая за фиксацию капота в случае выхода из строя основного замка, как правило, рассчитана примерно на 2700N .

Эти компоненты штампуются из определённых марок стали, зачастую SAPH 440 или аналогичных низколегированных высокопрочных (HSLA) сталей. Эти материалы обеспечивают необходимую прочность на растяжение, чтобы противостоять срезу при столкновении, но создают сложности при штамповке из-за своей твёрдости.

Процесс 1: Штамповка деталей замка с использованием многооперационной матрицы

Маленькие сложные детали механизма замка идеально подходят для прогрессивная штамповка . В этом высокоскоростном процессе металлическая лента подаётся через одну матрицу, содержащую несколько «позиций». По мере хода пресса металлическая полоса продвигается вперёд, и на каждой позиции выполняется отдельная операция.

Типичная последовательность операций при изготовлении детали замка капота включает:

• Направляющие отверстия: На первой позиции пробиваются небольшие отверстия, используемые для точного направления полосы на последующих позициях.
• Протяжка: Отверстия для штифтов выполняются с высокой точностью. Эти отверстия часто требуют жестких допусков (например, ±0,05 мм), чтобы защелка плавно вращалась без люфта.
• Калибровка/Тиснение: Матрица оказывает огромное давление для фаски кромок или создания усиленных ребер. Этот этап имеет решающее значение для выравнивания контактных поверхностей, где защелка соприкасается с упором, что снижает износ со временем.
• Гибка/Формовка: Фланцы и фиксирующие язычки изгибаются по форме. Поскольку высокопрочная сталь подвержена «упругому восстановлению» (склонности возвращаться в исходную форму), матрица должна немного переусилить изгиб металла, чтобы достичь конечного угла.
• Отрезка: Готовая деталь отделяется от ленты-носителя и выбрасывается.

Для производителей, которым требуется универсальность, прогрессивная штамповка предпочтительна благодаря способности производить миллионы одинаковых деталей с минимальными отходами, что делает её отраслевым стандартом для механизмов защелок.

Процесс 2: Штамповка внутренней панели капота (точка крепления)

Защелка не может функционировать без надежной точки крепления. Эта функция обеспечивается внутренняя панель капота , крупный штампованный компонент, формирующий структурный каркас капота транспортного средства. В отличие от небольших механизмов, эта панель изготавливается с использованием переносных или тандемных штампов .

Этот процесс начинается с «заготовки» — плоского листа металла — который загружается в большой пресс. Первая операция обычно глубокая вытяжка штамповка, при которой пуансон формирует металл в матрице, создавая трёхмерную форму каркаса капота. На этой стадии определяются зоны смятия и центральная полость.

Последующие станции выполняют обрезку (удаление излишков металла) и пробивку (создание отверстий для болтов крепления защёлки). Критически важным этапом является фланжирование гибка, при которой края изгибаются для формирования поверхности стыковки с внешней панелью капота. Область крепления защёлки часто усилена локальной вытяжкой или участком с более толстым сечением, чтобы распределить напряжение при хлопанье капотом и предотвратить усталостные трещины.

Выбор материала и масштабируемость производства

Выбор материала определяет стратегию штамповки. Хотя низкоуглеродистая сталь легко поддаётся формовке, для капотных защёлок требуются материалы, такие как оцинкованная сталь с высокой прочностью и низким легированием (HSLA) чтобы предотвратить коррозию и выдерживать высокие нагрузки. Однако более твёрдые стали быстрее изнашивают штампы и сильнее склонны к дефектам, таким как «разрывы» или «морщины» при формовке.

Для снижения этих рисков инженеры используют программное обеспечение для моделирования, чтобы предсказать течение металла. Тем не менее, переход от цифрового проекта к физической детали остаётся сложной задачей. Преодоление разрыва между быстрым прототипированием и массовым производством — это критически важный этап. Компании, такие как Shaoyi Metal Technology специализируются на этом переходе, используя прессовое оборудование мощностью до 600 тонн для поставки прецизионных компонентов, таких как рычаги управления и подрамники, соответствующих строгим международным стандартам OEM.

При производстве партии из 50 прототипов для валидации или миллионов единиц для массового производства крайне важно сотрудничать с производителем штамповки, который понимает поведение металлов автомобильного класса, чтобы в дальнейшем избежать дорогостоящих изменений оснастки.

Сборка и контроль качества

После завершения штамповки отдельные компоненты — защёлка, собачка и основание — направляются на сборку. Здесь заклёпки вставляются в просечные отверстия оси и обжимаются (деформируются), образуя постоянное соединение, которое при этом позволяет вращательное движение.

Установка пружины выполняется далее, когда пружины высокого натяжения в виде спирали крепятся к защёлке и собачке. Эти пружины создают необходимое усилие возврата, удерживая защёлку в закрытом положении.

Контроль качества является строгим. Случайные образцы с линии штамповки проходят растяжения испытания проверку на соответствие требованию нагрузки в 5500 Н. Также проводится циклическое испытание, при котором защёлка открывается и закрывается десятки тысяч раз, чтобы убедиться, что фасонные кромки не изнашиваются преждевременно. Согласно отраслевым данным от производители штампов , даже микроскопические заусенцы, образующиеся в процессе штамповки, могут мешать работе механизма, поэтому удаление заусенцев и отделка поверхности являются важными заключительными этапами.

Часто задаваемые вопросы

1. - Посмотрите. Какие 7 шагов в методе штампования?

Семь распространенных операций металлической штамповки включают Прессование (вырезание заготовки) Пробивка (пробивка отверстий), Рисунок (формирование чашеобразных форм), Сгибание (создание углов), Воздушная гибка (формование с помощью пуансона), Калибровку/обжим (штамповку под высоким давлением для достижения точности) и Обрезка (удаление излишков материала). Замки капота используют комбинацию этих методов, в значительной степени полагаясь на продавливание и выдавливание.

2. Каковы четыре типа штамповки металла?

Четыре основных типа: Прогрессивная штамповка (непрерывная лента, многостадийная), Передача штамповки (детали перемещаются механически между станциями), Глубокое нанесение штампов (для глубины, превышающей диаметр), и Микроштамповка (для крошечной электроники). Замки капота в основном используют прогрессивные штампы для повышения эффективности, а панели капота — передаточные штампы из-за их размера.