Vystrihnutie vs. vyklopenie: Príručka pre automobilových inžinierov pre lisovanie

ZKRATKA

Základný rozdiel medzi vyrážania smykové preskúmania spočíva v tom, čo sa stane s vyrezanou časťou kovu (tzv. „kúsok“). Pri vyrážania je vyrazený kus hotovým výrobkom (tzv. „výstupňok“), zatiaľ čo zostávajúci plechový materiál je odpad. Pri preskúmania je plech s otvorom produktom a vyrazený kúsok je odpad.

Pre automobilových inžinierov má tento rozdiel vplyv na tolerancie nástrojov: výstupňové dielne sa navrhujú podľa presných rozmerov súčiastky, zatiaľ čo prebíjacie kolíky sa navrhujú podľa požadovaného priemeru otvoru. Na typickej montážnej linii vozidla výstupňovanie vytvára pôvodný tvar karosového panelu alebo rámového dielu z cievky, zatiaľ čo prebíjanie dodatočne vytvára potrebné otvory pre spojovacie prvky, vetranie alebo dekoratívne prvky v priebehu procesu výtlaku.

Základný rozdiel: stratégia odpadu vs. produktu

Na prvý pohľad sa zdá, že vyčistenie a piercing sú totožné. Oba procesy používajú štukovanie a strihanie, ktoré sa používa na strihanie plechu. Avšak inžiniersky zámer je diametrálne opačný, čo vedie k "inverznému pravidlu" lisovania kovov. Pochopenie tohto pravidla je dôležité pre návrh procesov, odhad nákladov a kontrolu kvality v automobilovej výrobe.

Vyrážania je operácia, ktorej cieľom je zachovať "piškot" a zlikvidovať lieko. Keď úder zasiahne list, kus, ktorý padne cez kocky, je cennou súčasťou. Tento proces je zvyčajne prvým krokom výrobného reťazca, pričom sa surový materiál z cívok premieňa na zvládnuteľné ploché tvary pripravené na ďalšie formovanie. Ak vyrábaš motorové kapoty, prvým úderom, ktorý odreže veľkú formu kapoty zo železného zvitku, je vyčistenie.

Preskúmania (často používané výmenne za punčovanie, hoci v niektorých súvislostiach technicky odlišné) je operácia, ktorej cieľom je udržať ciesto a zlikvidovať "sladinky". Kúsok, ktorý padne cez koliesku je šrot. Piercing je takmer vždy druhotná operácia vykonaná na časti, ktorá bola už vyčistená. V prípade tej istej kapoty vozidla sú následné operácie, ktoré vytvárajú otvory pre trysky umývačky čelného skla alebo ornament kapoty, operáciami prepichovania.

Logika nástrojov: Kto riadi veľkosť?

Tento rozdiel v úmysle radikálne mení spôsob, akým výrobcovia nástrojov a matričiek vypočítajú čistotu a toleranciu:

• Pri strihaní: The matrica určuje veľkosť časti. Keďže časť prechádza formou, dutina formou sa obrábi presne podľa rozmerov tlače. Úder sa zmenšuje o požadovanú čistotu.
• Pri prebíjaní: The vyražovanie určuje veľkosť otvoru. Keďže otvor je meranou vlastnosťou na výrobku, dierovací nástroj (punch) sa opracúva na presné kópie rozmery. Otvor v matici je vyrobený väčší o požadovanú medzeru.

Automobilový pracovný postup: Kde sa každá operácia nachádza na montážnej linke

Vo svete automobilovej tvárniacej technológie sú strihanie a prebíjanie súčasťou komplexnejšieho procesu. Typický karosériový panel prechádza špecifickou postupnosťou známou ako proces „Line Die“ alebo „Transfer Die“, pričom tieto dve operácie plnia odlišné úlohy.

Proces takmer nevyhnutne začína s Linkou na strihanie plôch (Blanking Line) . Tu sa masívne cievky ocele alebo hliníka privádzajú do lise, ktorý vykonáva „strihanie“ pôvodného 2D tvaru. Pre panel dverí má tento polotovar tvar plochého, približného obrysu dverí. Táto fáza sa zameriava na maximalizáciu využitia materiálu, aby sa minimalizoval odpad (tzv. web scrap), čo je kritický faktor nákladov, keďže surový materiál často predstavuje 60–70 % nákladov súčiastky.

Keď je polotovar (blank) pretvorený (vytiahnutý) do 3D tvaru, Preskúmania prevzíma. Lisy na tvárnenie často kombinujú prerážanie s rezacími operáciami. Keď blatník alebo dvere prechádzajú líniovým lisom, prerážacie stanice presne vyrážajú otvory na upevňovacie body pre bočné zrkadlá, kľučky dverí a elektrické káblové žgony. Moderné postupné matrice môžu vykonávať prerážanie súčasne so ohýbaním alebo flangovaním, čo vyžaduje komplexné piestiky ovládané vačkami, ktoré dokážu vyrážať otvory zo stranových uhlov, nie len zvislo.

Pre výrobcov, ktorí prechádzajú od prototypovania ku hromadnej výrobe, je nevyhnutným partnerstvo s kompetentným poskytovateľom kovania. Shaoyi Metal Technology ponúka komplexné riešenia automobilového kovania, ktoré tento medzeru zapĺňajú, a dodáva presnosť certifikovanú podľa IATF 16949 pre komponenty od riadiacich ramien po komplexné podvozky.

Hlboká analýza konštrukcie: Tolerance a kvalita hrany

Okrem základných definícií dôležitú úlohu pri kvalite súčiastok zohráva fyzika rezu – konkrétne „zóna strihu“ a „zóna lomu“. Keď sa kov reže, neoddeľuje sa čisto ako papier. Prechádza plastickou deformáciou (preklopenie), potom strihom (hladký rez) a nakoniec lomom (odlomenie).

Štandardné vs. jemné vystrihovanie

Pri štandardnom vystrihovaní automobilových súčiastok bude hrana mať drsnú zónu lomu. U karosériových panelov je to prijateľné, pretože hrany sú často zalomené (prehnuté) alebo skryté. Avšak u presných komponentov pohonu, ako sú prevodové ozubené kolieska, opierky sedadiel alebo brzdové dosky, predstavuje takáto drsná hrana miesto poruchy.

Tu je Fine Blanking vstupuje do hry. Jemné strihanie je špecializovaná vysokopresná metóda, ktorá používa trojzložkový systém síl: V-krúžok, ktorý materiál pripevňuje, hlavnú strihaciu silu a protisilu na podporu dielu. Tým sa eliminuje zóna lomu a vzniká 100 % hladký strihaný okraj. Hoci je táto metóda výrazne nákladnejšia kvôli nákladom na lis a náradie, jemné strihanie odstraňuje potrebu sekundárneho opracovania (odrezávanie alebo brúsenie) na kritických funkčných plochách.

Prebijanie vs. Pichanie: Nuansa

Aj keď sa tieto termíny často používajú ako synonymá, niektorí automobiloví inžinieri rozlišujú „prebíjanie“ ako proces, ktorý môže zahŕňať tvárnenie kovu, nie len jeho odstraňovanie. Napríklad „prebitý a vytláčaný“ otvor vytvára prírubu (flang) okolo otvoru, čím zvyšuje počet závitov pre skrutku. Jednoduchý „prebitý“ otvor len odstráni materiál. Naopak, „narezávanie“ je proces podobný prebijaniu, ktorý sa používa na vytváranie vetiacich žalúzií na tepelných štítach, pri ktorom sa materiál neodstraňuje, ale súčasne reže a tvári.

Porovnávacia tabuľka: Vystrihovanie vs. Prebijanie vs. Prebíjanie

Na zhrnutie technických rozdielov použite túto maticu na určenie, ktorý proces zodpovedá vašim výrobným požiadavkám.

Prečo je dôležitá presnosť pri návrhu matríc

Porozumenie rozdielu medzi vystrihovaním a razorením nie je len formálna záležitosť; ide o základ návrhu matríc a riadenia odpadu. Chybné označenie na výkrese môže viesť k výrobe nástroja, ktorý produkuje diely s nesprávnymi toleranciami – strihacia matica postavená so zázrakmi pre razorenie bude mať za následok diely, ktoré sú o dvojnásobok zázraku menšie. V automobilovom priemysle, kde „tesnosť a dokončenie“ určujú kvalitu značky, sú takéto chyby nákladné.

Či už navrhujete postupnú maticu pre komplexný kríž alebo prenášaciu maticu pre panel triedy A, jasno, čo je výrobok a čo je odpad, zabezpečuje, že stratégia nástrojovania bude zladená s požiadavkami konečnej montáže.

Často kladené otázky

1. Aký je rozdiel medzi výstupkom a priepichom?

Rozdiel spočíva v tom, ktorá časť nástroja určuje konečný rozmer. Pri výstupkovaní sa výstupok aplikuje na dierovadlo (čo ho robí menším), pretože otvor v matici určuje veľkosť hotového dielu. Pri priepichu alebo dierovaní sa výstupok aplikuje na maticu (čo ju robí väčšou), pretože veľkosť dierovadla určuje priemer hotovej diery.

2. Dajú sa výstupkovanie a priepich vykonávať na tom istom stroji?

Áno. Pri použití „postupnej matice“ sa pás kovu posúva cez viacero staníc v jednom lisu. Bežné je, že sa na pásu vyrobí priepich (vytvoria sa diery) na začiatku procesu a neskôr sa vykoná výstupkovanie (vystrihnutie dielu z pásu) na poslednej stanicii. Táto integrácia zabezpečuje vysokú rýchlosť a konzistentné vzájomné tolerance medzi dierami a okrajmi dielu.

3. Čo spôsobuje hrubosť pri výstupkovaní oproti priepichu?

V oboch procesoch vzniká otvor (ostrý, zdvihnutý okraj) na strane kovu, ktorá vychádza z nástroja. Pri strihaní sa otvor nachádza na strane puncu predložky. Pri prerážaní sa otvor nachádza na strane matrice plechu. Riadenie výšky otvoru je kritické pre bezpečnosť a montáž, často vyžaduje pravidelné ostrzenie nástrojov alebo sekundárne odstraňovanie otvorov.