Краткое содержание

Штамповка с переносом матрицы — это точный процесс формовки металла, при котором отдельные заготовки отделяются от металлической ленты до этого перед поступлением в пресс, а затем механически перемещаются между независимыми станциями матриц с помощью пальцев или направляющих. Это «свободное состояние» позволяет производить крупные, глубоко вытянутые и сложные компоненты автомобилей, полученные штамповкой с переносом матрицы такие как рамы шасси и рычаги подвески, без ограничений, накладываемых несущей лентой. Хотя данный метод, как правило, медленнее прогрессивной штамповки, он обеспечивает более высокую эффективность использования материала и возможность обработки сложных геометрий, требующих поворота или бокового пробивания, что делает его предпочтительным методом для изготовления структурных деталей транспортных средств.

Основы: Принцип работы штамповки с переносом матрицы

Основное отличие штамповки с переносом заготовки от других методов заключается в способе обработки заготовки. При последовательной штамповке деталь остаётся соединённой с непрерывной металлической лентой (носителем) при перемещении через станции. Напротив, при штамповке с переносом заготовки вырезание заготовки из рулона происходит сразу в начале процесса. Затем эта отдельная заготовка транспортируется от станции к станции с помощью механической автоматизированной системы, как правило, состоящей из сервоприводных направляющих с захватами или пальцами.

Определяющим инженерным преимуществом этого процесса является свободное состояние. Поскольку компонент не привязан к металлической ленте, он может свободно манипулировать между станциями. Он может вращаться, наклоняться или переворачиваться для выполнения сложных операций сформирования, таких как обратное рисование или боковое прокол, которые были бы невозможны, если бы часть все еще была прикреплена к катушке. Эта способность имеет решающее значение для автомобильного производства, где компоненты часто имеют нелинейную геометрию и требуют строгих толерантности на нескольких плоскостях.

Современные пересадочные пресы, такие как те, которые используются Аранда Утилизирующая и другие лидеры отрасли, часто интегрируют сервотехнологии для оптимизации кривой передачи. Это позволяет регулировать профили хода, что позволяет прессе замедляться во время фазы формирования для лучшего потока материала и ускоряться во время фазы передачи для поддержания высоких показателей выхода.

Передача и прогрессивная штамповка: дилемма автопроизводителя

Для инженеров автомобильной промышленности и менеджеров по закупкам выбор между переносом и прогрессивной штамповкой часто является основным решением по производству. В то время как прогрессивные штампы не имеют себе равных по скорости на небольших деталях, переносные штампы доминируют при увеличении размера и сложности. Следующее сравнение подчеркивает существенные для производства автомобилей эксплуатационные различия.

Ключевым фактором в этом решении является использование материала. В автомобильной промышленности, где стоимость сырья может составлять до 70% от цены на деталь, возможность эффективного встраивания пустых деталей является основным преимуществом для переносной штамповки. Как отмечается в техническом анализе Стандартная матрица , устранение носительной ленты позволяет инженерам перемещать пустые части (гнёздание) для максимизации выхода из катушки, что является значительной экономией затрат для больших объемов стальной или алюминиевой продукции.

Основные автомобильные приложения и компоненты

Трансферная штамповка на штампочке необходима для определенных категорий автомобильных деталей, где сочетаются структурная целостность и геометрическая сложность. Процесс наиболее часто используется для:

• Крупные структурные компоненты: Для рамок шасси, поперечных элементов и столбов требуется тоннаж прессы и размер кроватей, характерные для перекачивающих линий. Возможность манипулировать этими большими частями между станциями обеспечивает постоянную толщину стенки и прочность.
• Глубоко затянутые части: Компоненты, такие как масляные котлы, топливные баки и оболочки двигателя, требуют глубокого натяжения, где металл значительно растягивается. свободное состояние переносной штамповки позволяет материалу течь без напряжения носительной ленты, уменьшая риск разрыва или истончения.
• Сложные части подвески: Управляющие ручки и подкадра часто требуют работы на нескольких осях. Системы переноса могут вращать часть для выполнения прокола или фланцевания на сторонах, которые были бы недоступны в прогрессивной формуле.

Для производителей, ищущих партнера, способного справиться с этими требовательными спецификациями, Shaoyi Metal Technology предлагает комплексные решения для автомобильной штамповки. Имея сертификат IATF 16949 и пресс-оборудование мощностью до 600 тонн, компания эффективно соединяет быстрое прототипирование и массовое производство таких критических компонентов, как рычаги подвески и подрамники.

Технические преимущества для автомобильного производства

Помимо геометрической свободы, штамповка на передаточных прессах обеспечивает конкретные инженерные преимущества, соответствующие современным автомобильным стандартам, особенно в контексте облегчения конструкции и безопасности при столкновениях.

Обработка высокопрочных сплавов

Современные автомобили всё чаще используют высокопрочную сталь (AHSS) и алюминий для снижения веса при сохранении уровня безопасности. Эти материалы менее пластичны и склонны к упругой деформации после штамповки. Передаточные прессы позволяют выполнять промежуточный отжиг или использовать специальные станции повторного выдавливания, что затруднительно реализовать в прогрессивной ленте. Возможность отделить деталь позволяет более точно центрировать усилия, снижая нагрузку на пресс по тоннажу.

Гибкость процесса и вторичные операции

Системы перемещения отлично справляются с интеграцией вторичных операций. Поскольку заготовка доступна со всех сторон во время перемещения, такие процессы, как нарезание резьбы в штампе, установка гаек или даже небольшие сборочные операции, могут быть включены в цикл прессования. Согласно Peterson Enterprises , такая универсальность зачастую устраняет необходимость в последующих операциях сварки или механической обработки, что позволяет сократить производственные площади и снизить общую стоимость детали.

Этапы процесса: от заготовки до готовой автомобильной детали

Понимание последовательности операций помогает при проектировании деталей, оптимизированных для данного метода. Типичная линия штамповки с переносом включает следующие последовательные этапы:

1. Вырубка: Процесс начинается с рулона листового металла. Заготовительный штамп вырезает начальную форму, полностью отделяя её от полосы. Это и есть ключевое отличие от последовательной штамповки.
2. Перемещающийся штамп: Механические пальцы (захваты) или вакуумные присоски опускаются, захватывают заготовку и перемещают её боковым движением к первой формовочной станции.
3. Станции формования: Деталь проходит через серию матриц. На станции 1 может выполняться первоначальная вытяжка (образование стакана). На станции 2 может осуществляться уточнение формы или пробивка отверстий. На станции 3 может выполняться фланжирование или обрезка.
4. Выход: Готовый компонент выбрасывается на конвейер или в контейнер, готовый для осмотра или покрытия.

Программное обеспечение моделирования играет ключевую роль здесь. Как отмечено Keysight , инженеры теперь используют «цифровые двойники» для моделирования перемещения и напряжений формовки до начала обработки стали. Эта виртуальная проверка гарантирует, что передаточные пальцы не столкнутся с штампом и деталь не треснет во время операций глубокой вытяжки.

Стратегическое соответствие цепочкам поставок в автомобильной промышленности

Штамповка с переносом представляет собой оптимальный компромисс для многих автомобильных программ. Она заполняет разрыв между высокой скоростью прогрессивных штампов (которые плохо справляются с глубокой вытяжкой и крупными деталями) и низкой скоростью тандемных линий (где детали перемещаются вручную между отдельными прессами). Для компонентов, требующих структурной жесткости, эффективного расхода материала и сложного формообразования, этот метод остается стандартом в автомобильной металлообработке.

Заключение

Выбор подходящего процесса штамповки — это расчет геометрии, объема и стоимости материала. Для компоненты автомобилей, полученные штамповкой с переносом матрицы , ценность заключается в универсальности. Отделив деталь от ленты, производители получают возможность изготавливать более глубокие, прочные и сложные детали, минимизируя образование дорогого лома. По мере того как конструкции автомобилей продолжают использовать легкие материалы повышенной прочности, контролируемая точность систем переноса будет становиться еще более важной для автомобильной цепочки поставок.

Часто задаваемые вопросы

1. В чем основное различие между штамповкой с переносом и прогрессивной штамповкой?

Основное различие заключается в способе крепления детали. При многооперационной штамповке деталь остается прикрепленной к металлической ленте-носителе до последней позиции. При штамповке с переносом заготовка сначала вырезается из ленты, а затем перемещается независимо между позициями. Это позволяет использовать штампы с переносом для обработки более крупных деталей и глубокой вытяжки, которые могли бы деформировать ленту-носитель.

2. Почему штамповку с переносом предпочтительнее использовать для деталей с глубокой вытяжкой?

Глубокая вытяжка требует, чтобы материал свободно поступал в полость матрицы. Если деталь прикреплена к ленте (как при многооперационной штамповке), натяжение ленты ограничивает этот поток, что зачастую приводит к разрывам или утонению материала. Штамповка с переносом оставляет деталь свободной, позволяя материалу естественно течь, что обеспечивает получение более глубоких и сложных форм, таких как масляные картеры и корпуса двигателей.

3. Как штамповка с переносом снижает затраты на материал?

Технология переноса штамповки позволяет оптимизировать «нестинг» заготовок. Поскольку заготовки вырезаются сначала, они могут быть смещены или расположены на рулоне таким образом, чтобы минимизировать остатки металлургических отходов. В отличие от этого, прогрессивные штампы требуют непрерывной ленты-носителя для транспортировки деталей, что по своей природе приводит к образованию большего количества отходов.