ZKRATKA

Lisovanie komponentov airbagu je vysoko presný výrobný proces určený na výrobu bezpečnostne kritických dielov, ako sú skrine výplňových zariadení, prasklinové kotúče a difúzory. Keďže tieto komponenty počas aktivácie pôsobia ako tlakové nádoby, výrobcovia primárne využívajú hlboké ťahanie smykové postupná matrica techniky na zabezpečenie štrukturálnej integrity a hermetického uzatvorenia. Štandardné materiály zahŕňajú 1008 studene valcovanú oceľ a vysokopevnostnú nízkolegovanú oceľ (HSLA), vybrané pre ich rovnováhu medzi tažnosťou a pevnosťou v ťahu.

Úspech v tomto odvetví vyžaduje prísne dodržiavanie noriem IATF 16949, kontrolu kvality bez chýb a pokročilé nástroje schopné udržať úzke tolerancie (často ±0,05 mm) pri výrobe vo veľkom objeme. Proces sa vyznačuje dôkladným testovaním vo vnútri nástroja, vrátane monitorovania tlaku a vizuálnej kontroly, aby sa zaručil spoľahlivý výkon v situáciách závislých na živote.

Kľúčové komponenty: Ktoré diely sa lisujú?

Modul airbagu je zostava vysoce špecializovaných kovových súčiastok, pričom každá má vlastnú funkciu v postupnom rozvinutí airbagu. Na rozdiel od bežných autosalónskych lisy musia tieto diely odolávať výbuchovému tlaku bez rozpadnutia.

Skriňa nafukovača a nádoby

Skriňa nafukovača je vlastne tlaková nádoba. Vyrábajú sa hlavne cez hĺbkové tlačenie , tieto valcové komponenty obsahujú chemické palivo. Lisovací proces musí vytvoriť nepretržitú nádobu s rovnomernou hrúbkou steny, aby sa zabránilo prasknutiu v nesprávnom mieste počas nafukovania. Medzi varianty patria nádoby pre vodiča (volant) a pre spolujazdca.

Prukové kotúče

Prukové kotúče sú presne kalibrované pojistné ventily. Ako uvádza IMS Buhrke-Olson , tieto tenké kovové blany sú lisované tak, aby označili alebo oslabilili určité čiary, čím sa zabezpečí okamžité otvorenie presne pri stanovenom tlakovom prahu. Tento riadený mechanizmus porušenia umožňuje plynu naplniť vrecko airbagu za milisekundy a zároveň zabraňuje nadmernému pretlaku.

Difúzory a filtračné mriežky

Po uvoľnení plynu prechádza cez vytlačované difúzory a filtračné mriežky. Difúzory, ktoré sú často vyrobené z ocele 1008 za studena valcované, rovnomerne rozdeľujú prúd plynu, aby sa vankúš symetricky naplnil. Filtračné mriežky, často vytlačované z nerezovej ocele 304, zachytávajú častice a ochladzujú expandujúci plyn, čím chránia tkanivo airbagu pred tepelným poškodením.

Výrobné procesy: hĺbkové vyťahovanie vs. postupná strihacia forma

Výber správnej výrobnej metódy je určený geometriou a funkciou súčiastky. Pre airbagové systémy sa prejavujú dva dominantné postupy: hĺbkové vyťahovanie na uzavretie a postupné strihanie formou pre komplexné montážne prvky.

Hĺbkové vyťahovanie pre tlakovú tesnosť

Hĺbkové vyťahovanie je nevyhnutné pri výrobe spojitých skríň plničov popísaných vyššie. Proces pozostáva z vtiahnutia plochého kovového polotovaru do dutiny formy, aby vznikol dutý tvar, pri ktorom hĺbka presahuje priemer. Kľúčovou inžinierskou výzvou tu je riadenie toku materiálu, aby sa predišlo tenšiemu stene ak sa kov príliš natiahne v oblúku, skriňa sa stane slabým miestom, ktoré môže počas nehody katastrofálne zlyhať.

Postupné razenie na zložitých geometriách

Pre komponenty, ako sú uchytenia a tesnenia, postupné razenie ponúka vysokú rýchlosť a možnosť realizácie zložitých geometrií. Štúdia prípadu spoločnosti ESI o tesneniach kolenného airbagu zvýrazňuje použitie 24-stanicového postupného nástroja na tvorenie dielcov s toleranciou 0,1 mm. Táto metóda podáva kovový pás cez viacero stáncii – strihanie, ohýbanie a tvorenie prebieha súčasne – a umožňuje výrobu hotových dielov pri rýchlosti vyše jedného milióna kusov ročne.

Výrobcovia často čelia výzve rozšíriť tieto zložité procesy od počiatočnej validácie až po hromadnú výrobu. Spoločnosti ako Shaoyi Metal Technology túto výzvu riešia ponúkaním komplexných riešení pre razenie, ktoré preklenú medzeru medzi rýchlym prototypovaním (napr. 50 kusov na testovanie) a vysokozdružnou výrobou, čím zabezpečia, že kritické komponenty, ako sú riadiace ramená a podvozky, spĺňajú štandardy globálnych OEM spolu s dielmi airbagov.

Pokročilá servotlaková technológia

Moderné razenie airbagov využíva tiež servotlaky na zvládnutie špecifických zaťažení pri tejto práci. Tradičné lisy sa môžu potýkať s vysokými rázovými zaťaženiami, ktoré vznikajú pri razení ocelí s vysokou pevnosťou. Kyntronics uvádza že servo-riadené pohony umožňujú presnú kontrolu sily a polohy, čo umožňuje kontrolu kvality počas procesu, pri ktorej sa chyby detekujú okamžite počas zdvihu, a nie až pri kontrole po výrobe.

Veda o materiáloch: Oceľové triedy a tvárnilenosť

Voľba materiálu pri razení komponentov airbagov je kompromis medzi tvárnilenosťou (pre výrobu) a vysokou pevnosťou v ťahu (pre bezpečnosť).

• oceľ 1008 valcovaná za studena: Podľa Tok kovu , táto oceľ je priemyselným štandardom pre skrine generátorov plynu a difúzory. Ponúka vynikajúcu tažnosť, čo umožňuje hlboké taženie bez praskania, a zároveň poskytuje dostatočnú pevnosť pre hotový výrobok.
• Vysokopevnostná nízkolegovaná (HSLA) oceľ: Používa sa pre konštrukčné komponenty, ako sú konce a montážne konzoly, ktoré musia odolávať deformácii za zaťaženia. Triedy HSLA ponúkajú vyššiu medzu klzu ako mäkká oceľ, ale na tvárnenie vyžadujú lisovacie lisy s vyšším tonážnym výkonom.
• Oceľ s hĺbkym tažením (DDQ): Pre diely s extrémnym pomerom hĺbky ku priemeru sa špecifikuje oceľ DDQ, aby sa minimalizovalo riziko trhliny počas procesu tvárnenia.
• 304 nerézna oceľ: Primárne sa používa pre filtračné mriežky a vnútorné komponenty, ktoré vyžadujú odolnosť voči korózii a tepelnú stabilitu voči horúcemu plynu generovanému naplňovačom.

Inžinierske výzvy a zabezpečenie kvality

Požiadavka „bezchybná výroba“ v výrobe airbagov nie je len módnym výrazom; ide o doslovný požiadavok. Jedna jediná porucha v prevádzke môže mať za následok smrteľné následky a rozsiahle spätné odvolania. V dôsledku toho sa inžiniersky zámer posúva výrazne smerom k prediktívnemu modelovaniu a kontrole v rámci výrobného procesu.

Riadenie pružného návratu a tvrdenia materiálu

Keďže výrobcovia prechádzajú na pevnejšie materiály, aby znížili hmotnosť, javy ako pruženie (návrat kovu do pôvodného tvaru po tvárnení) sa stávajú výraznejšími. Pokročilý simulačný softvér (metóda konečných prvkov alebo FEA) je nevyhnutný na predpovedanie týchto správaní a ich kompenzáciu už v fáze návrhu nástroja. Navyše, hlboké taženie spôsobuje zpevnenie materiálu, pri ktorom sa kov počas tvárnenia stáva krehkým. Inžinieri procesov musia starostlivo riadiť rýchlosť taženia a mazanie, aby udržali kujnosť materiálu.

Snímanie a overovanie vo vnútri nástroja

Výrobcovia najvyššej triedy integrujú zabezpečovanie kvality priamo do strihacieho nástroja. Technológie ako tlakové testovanie vo vnútri nástroja smykové vizuálna kontrola zabezpečte, že každá súčiastka je overená predtým, ako opustí lisy. U trhacích kotúčov je rozhodujúca konzistencia; hĺbka rýhovania musí byť kontrolovaná v mikrónoch, aby sa zaručilo, že kotúč praskne presne pri navrhovanej tlakovej hodnote. Akékoľvek odchýlky spôsobia okamžité zastavenie stroja a zabránia tak tomu, aby chybné súčiastky vstúpili do dodávateľského reťazca.

Presnosť zachraňuje životy

Piestovanie súčiastok airbagov predstavuje spojenie vysokého objemu výroby a absolútnej inžinierskej presnosti. Od hĺbkovo vytláčaných inflačných skríň po kalibrované uvoľnenie trhacích kotúčov – každý krok procesu je riadený prísnymi bezpečnostnými štandardmi. Pre automobilových OEM odberateľov znamená výber partnera na piestovanie nielen overenie kapacity lisov, ale aj schopnosti integrovať pokročilú metalurgiu, simulácie a inline kontrolu kvality do jednotného výrobného pracovného postupu.

Často kladené otázky

1. Aké sú hlavné typy kovového piestovania používané pre airbagy?

Dve hlavné metódy sú hlboké ťahanie smykové progresívne razenie hlboké taženie sa používa pre duté valcové diely, ako sú skrine naplňovačov, pretože vytvára bezšvový tlakový priestor odolný voči vysokému tlaku. Postupné strihanie v dielektrickom nástroji sa používa pre zložité diely s viacerými prvkami, ako sú konzoly, priechodky a difúzory, čo umožňuje vysokorýchlostnú výrobu komplikovaných geometrií.

2. Ktoré materiály sa najčastejšie používajú pri strihaní airbagov?

1008 Plech za studena valcovaný sa široko používa pre skrine a difúzory vďaka vynikajúcej tvárnosti. nerezová oceľ 304 je bežný pre mriežky a filtre, ktoré vyžadujú odolnosť voči teplu a korózii. HSLA (vysokopevnostná nízkolegovaná oceľ) oceľ sa používa pre nosné konštrukčné prvky, ktoré vyžadujú vyššiu pevnosť v ťahu, aby odolali silám pri aktivácii.

3. Prečo sú pretlákové dosky kritické v systémoch airbagov?

Pretlákové dosky pôsobia ako presné ventily na uvoľnenie tlaku. Sú strihané so špecifickými rýhami alebo hrúbkou tak, aby praskli pri určenom tlaku. Tým sa zabezpečí, že sa airbag nafúkne správnou rýchlosťou a silou počas zrážky. Ak je tolerancia strihania nesprávna, airbag sa môže nafúknuť príliš pomaly alebo explodovať, čo môže spôsobiť zranenie.