Штамповка тормозных опорных пластин: процесс, точность и технические характеристики

Краткое содержание

Штамповка тормозных опорных пластин является отраслевым стандартом при изготовлении стальной несущей основы тормозных колодок с использованием прессов высокой мощности (обычно 200–500 тонн), которые с высокой точностью вырезают и формируют стальную ленту. Хотя традиционная штамповка обеспечивает скорость и экономическую эффективность при массовом производстве, точная обрезка всё чаще предпочтительнее благодаря способности создавать гладкие кромки без трещин и соблюдать жёсткие допуски без дополнительной механической обработки. Системы механического крепления (NRS) — крючки, штампуемые непосредственно на поверхности пластины — предотвращают расслоение фрикционного материала, вызванное коррозией. В этом руководстве рассматриваются станки, выбор материалов и стандарты контроля качества, определяющие производство опорных пластин высшего класса.

Линия штамповки: оборудование и материалы

Производство тормозной накладки высокого качества начинается задолго до того, как пресс коснётся металла; оно начинается с выбора правильного сырья. Производители обычно используют горячекатаные стальные рулоны, в частности марки такие как Q235B , которые обеспечивают необходимую прочность на растяжение для выдерживания экстремальных сил сдвига, возникающих при торможении. Важным различием при выборе материала является предпочтение использования «травленой и смазанной» стали вместо обычной чёрной стали. Процесс травления удаляет оксидный слой (огарок), что имеет важное значение, поскольку любой оставшийся огарок может привести к повреждению покрытия и последующей коррозии на более поздних этапах жизненного цикла компонента.

Как только материал поступает на линию штамповки, требования к оборудованию определяются классом транспортного средства. Согласно отраслевым данным, производство опорных пластин для легковых автомобилей (PC) как правило требует пневматического прецизионного пробивного пресса в диапазоне 200 тонн . Однако для коммерческих автомобилей (CV) и тяжелых грузовиков требования к тоннажу значительно возрастают до 360T–500T или еще выше, чтобы пробивать сталь большей толщины (до 12 мм). Настройка линии осуществляется в строгой последовательности: размотчик подает стальную полосу в правильную машину (выравниватель) для устранения деформации от намотки, после чего серво-податчик позиционирует полосу под матрицу с точностью до микрон.

Для производителей, стремящихся перейти от прототипов к массовому производству, важнейшим условием является сотрудничество с предприятием, предлагающим широкий спектр возможностей по штамповке. Shaoyi Metal Technology предоставляет комплексные решения по штамповке с сертификацией IATF 16949, используя прессы мощностью до 600 тонн для производства критически важных автомобильных компонентов, соответствующих стандартам глобальных автопроизводителей. Независимо от того, требуется ли вам быстрый выпуск 50 прототипов или непрерывные поставки миллионов деталей, их возможности позволяют преодолеть разрыв между инженерными образцами и высокотехнологичным серийным производством.

Сравнение процессов: финишная вырубка против традиционной штамповки

В мире производства тормозных компонентов выбор между традиционной штамповкой и точной вырубкой определяет как стоимость, так и качество готовой детали. Традиционная штамповка является высокоскоростным процессом, при котором пуансон ударяет по металлу, срезая около одной трети толщины, после чего материал разрушается и отделяется. Это оставляет характерную «заусень» на верхнем крае и шероховатую «зону разрушения» на поверхности реза. Хотя этот метод очень эффективен для стандартных применений, такие детали зачастую требуют дополнительной обработки, например, виброобработки или удаления заусенцев, чтобы устранить острые кромки, которые могут повредить другие компоненты тормозного суппорта.

Точная обрезка , напротив, использует сложный пресс с тройным действием. Перед тем как пуансон опускается, упорное кольцо в форме буквы "V" вдавливается в сталь, фиксируя материал на месте, в то время как контр-пуансон создает восходящее давление снизу. Это предотвращает смещение материала от пуансона, обеспечивая полностью вырезанный, гладкий край с 100% чистыми поверхностями и практически без закругления кромки. Такой уровень точности критически важен для опорных пластин, выполняющих функцию несущих направляющих внутри суппорта, где плоскостность и перпендикулярность кромок являются обязательными требованиями.

Пробивка против лазерной резки: выбор правильного метода

Хотя штамповка (пробивка) является доминирующим методом для массового производства, лазерная резка играет важную роль на этапе разработки. Понимание того, когда использовать каждый из методов, является ключевым стратегическим решением для поставщиков автомобильной промышленности. Пробивка является безоговорочным лидером в производстве больших объемов. Как только специальная жесткая оснастка (матрица) изготовлена, пресс может выпускать тысячи деталей в час с идеальной точностью. Однако первоначальные инвестиции в матрицы значительны, а изменение конструкции требует дорогостоящей переработки оснастки.

Лазерная резка обеспечивает максимальную гибкость. Для неё не требуется физическая оснастка — только CAD-файл, что делает её идеальной для прототипирования, небольших серий для вторичного рынка или проверки конструкции перед переходом к жесткой оснастке. Однако этот метод значительно медленнее. Данные производства показывают, что типичный лазерный станок может произвести лишь 1 500–2 000 опорных пластин для легковых автомобилей за 8-часовую смену , тогда как штамповый пресс может произвести такой объем менее чем за час. Кроме того, лазерная резка часто требует кислорода в качестве расходного вспомогательного газа для обеспечения качества края, добавляя переменную стоимость, которую не требует штамповка.

Матрица решений:

• Используйте лазерную резку, когда: Вам нужно 50 500 деталей для тестирования, дизайн еще не заморожен, или вы производите маломасштабные послепродажные приложения для старинных автомобилей.
• Используйте Punching, когда: Конструкция завершена (основные требования OEM), объем превышает 5000 единиц, а стоимость единицы является основным фактором.

Критическая особенность: механические системы удержания (NRS)

Наиболее значительным развитием в штамповке подпорных плит является отход от склеивания только с помощью клея к Системы механического крепления (NRS) - Я не знаю. При традиционном производстве материал трения (тормозная колода) приклеивается к стальной пластине. Со временем влага проникает в линию сцепления, вызывая ржавчину стали. Эта ржавчина расширяется (процесс, известный как "расширяющее ржавчину"), заставляя материал трения деламинироваться и отделиться от пластины - катастрофический сбой безопасности.

Чтобы бороться с этим, современные штамповые станки оснащены специальными инструментами, которые изменяют поверхность пластины. Вместо того чтобы оставить его плоским, пресс поднимает сотни двухнаправленных стальных крюков или рисунков прямо с поверхности подпорной пластины. Эти крюки действуют как шнурки из стали, физически закрепляя материал трения на месте во время формования. Эта механическая связь гарантирует, что даже если клей разлагается или пластина коррозирует, материал трения остается надежно прикрепленным, сохраняя прочность на сдвиг даже в суровой среде, такой как электромобили (которые меньше полагаются на торможение трением и склонны к коррозии тормо

Контроль качества и распространенные дефекты

Выпуск штамповой линии должен соответствовать строгим стандартам качества, с плоскостность это наиболее важный показатель. Подпорная плита, которая наклоняется или скручивается из-за "свободы" (сталь пытается вернуться к первоначальной форме катушки), вызовет неравномерное износ и шум. Для противодействия этому производители используют многоступенчатые станции выравнивания и сглаживания в пределах прогрессивной формы. Целью часто является толерантность плоскости менее 0,05 мм по всей поверхности.

К распространенным дефектам штамповки относятся:

• Заусенцы: Острые выбросы на краю резки. В то время как незначительные выпучки присущи обычной штампочке, чрезмерная высота выпучки указывает на изношенные ударения и требует немедленного обслуживания инструмента или вторичной шлифовки.
• Die Roll: Закругленный край на стороне ударного. Чрезмерное прокатки могут уменьшить эффективную зону контакта для трения материала связи.
• Переломы/Разломы: Часто это происходит из-за использования стали с плохой формальностью или неправильным направлением зерна относительно изгиба.

Строго контролируя эти параметры и поддерживая пресс-линию, производители гарантируют, что каждая подставная плита обеспечивает безопасную, тихую и прочную основу для тормозной системы.

Заключение

Скрепивание тормозных подшипников - это дисциплина, которая уравновешивает грубую силу с микроскопической точностью. Для инженеров и команд по закупкам автомобилей выбор между обычной штамповкой, мелким оттиском или лазерной резкой не только касается стоимости, но и согласования метода производства с требованиями к производительности и стандартам безопасности транспортного средства. По мере того как промышленность переходит к электрической мобильности, спрос на более строгие толерантности и механические удерживающие функции, такие как NRS, только увеличится, что делает выбор способного партнера по производству более важным, чем когда-либо.

Часто задаваемые вопросы

1. - Посмотрите. Из какого материала сделана задняя пластина тормозной подставки?

Опорные пластины обычно изготавливаются из горячо прокатаной стали, такой как Q235B или SAPH440. Эти стали выбираются за высокую прочность и долговечность. Для высокопроизводительных или коррозионных сред производители могут указать сталь "очищенную и смазанную маслом", чтобы обеспечить чистую поверхность без мельничных чешуек, что улучшает сцепление материала трения.

2. Посмотрите. Что произойдет, если ржавеет подставная плита?

Если подставная плита сильно коррозируется, это может привести к "рози", когда ржавчина накапливается под материалом трения и отталкивает его от поверхности стали. Это вызывает деламинацию, что приводит к увеличению шума, вибрации и грубости (NVH). В тяжелых случаях материал трения может полностью отделиться от пластины, что приводит к полному отказу тормоза.

3. Посмотрите. Почему мелкое пробивание лучше, чем обычное штампование?

Точная вырубка производит детали с превосходным качеством кромки (гладкой и ровной) и более жесткими допусками по размерам по сравнению с традиционной штамповкой. Она устраняет «зону разрушения» и зачастую исключает необходимость дополнительных операций механической обработки, таких как зачистка или выравнивание, что делает её идеальной для прецизионных компонентов, требующих точной установки внутри тормозного суппорта.