ZKRATKA

Vo vysokej presnosti automobilovej výroby spočíva základný rozdiel medzi týmito dvoma strihacími procesmi v cieľoch: vyrážania vyrába konečný diel (vystrihnutá časť je produktom), zatiaľ čo preskúmania vytvára vnútorné prvky, ako sú otvory (odstránený materiál je odpad). Hoci používajú podobné hydraulické alebo mechanické lisovacie mechanizmy, ich návrhy nástrojov sa výrazne líšia, aby mohli riadiť tok materiálu. V postupných matriciach pre automobilový priemysel tieto operácie bežne pracujú spoločne – najskôr prienik vnútorných geometrií, po ktorom nasleduje vystrihnutie konečného rámika alebo karosériového dielu z oceľovej pásnice.

Základný rozdiel: produkt vs. odpad

Pre automobilových inžinierov a odborníkov na nákup nie je rozlíšenie medzi vystrihovaním a prelievaním len dôležité z hľadiska terminológie; ovplyvňuje dizajn nástrojov, spotrebu materiálu a odhad nákladov. Oba procesy sú strihacie procesy, ktoré namáhajú plech nad jeho medzou pevnosti až po prietrh, no požadovaný výsledok určuje použitú terminológiu.

Vyrážania je operácia, pri ktorej je materiál odstránený z hlavného plechu alebo pásu tou užitočnou časťou. Zvyšný kovový pás sa označuje ako kostra alebo odpad. Napríklad pri výrobe držiaka zámku dverí je samotný držiak „vystrihnutý“ z cievky.

Preskúmania (často používané ako synonymum k vŕtaniu vo všeobecných kontextoch, hoci sa od neho líši v presnom kovanie) obracia túto logiku. Pri prelievaní je odstránený materiál – tzv. výstrel – odpadom a otvor zanechaný v plechu je požadovaným prvkom. To je kritické pri tvorbe montážnych bodov, ľahkostenných otvorov alebo vodiacich otvorov pre následné operácie.

Pravidlo „Master“ nástrojov

Najväčší technický rozdiel vzniká vo fáze návrhu dies. Aby sa zabezpečilo, že finálny komponent bude spĺňať tolerančné špecifikácie, inžinieri aplikujú pravidlá medzier rôzne:

• Pri strihaní: The matrica veľkosť dutiny určuje finálnu veľkosť dielu. Medzera sa aplikuje na vyražovanie , čím je menšia ako nominálna miera.
• Pri prebíjaní: The vyražovanie veľkosť určuje finálnu veľkosť otvoru. Medzera sa aplikuje na matrica , čím je otvor väčší ako nominálna miera.

Automobilové špecifiká: Precízne strihanie vs. Štandardné strihanie

Štandardné strihanie často ponecháva hrubý okraj s „zlomovou zónou“, ktorá pokrýva takmer dve tretiny hrúbky materiálu. Pre všeobecné konštrukčné diely je to prijateľné. Automobilové aplikácie však často vyžadujú vyššiu presnosť u funkčných komponentov, ako sú prevodové ozubené kolesá, mechanizmy bezpečnostných pásov a brzdové kalibre. Tu prichádza do úvahy Fine Blanking sa stáva nevyhnutnou.

Fine blanking je špecializovaná varianta, ktorá využíva V-krúžok (tlačný krúžok) na pevné pridržanie plechu voči die predtým, ako sa zasunie punc. Tento protitlak bráni materiálu v odtáčaní sa od rezného okraja, čo vedie k 100 % strihanému okraju, ktorý je hladký a kolmý na povrch plechu. Na rozdiel od štandardného blankingu, ktorý môže vyžadovať sekundárne opracovanie pre odstránenie hrubých okrajov, fine blanking vyrába diely presného tvaru pripravené na montáž.

Pre nákupných manažérov je pochopenie tohto rozdielu nevyhnutné. Špecifikovanie „fine blankingu“ pre diel, ktorý vyžaduje len štandardný blanking, zbytočne zvyšuje náklady, zatiaľ čo jeho nešpecifikovanie pre ozubený hriadeľ s vysokým opotrebovaním môže viesť k predčasnému zlyhaniu komponentu.

Inžinierstvo procesov: Postupné matrice a sekvencie

Pri veľkosériovej automobilovej tvárničine sa blanking a priepichovanie zriedkavo dejú izolovane. Sú integrované do progresívne formy komplexné nástroje, pri ktorých sa kovový pás pohybuje cez viacero staníc pri každom tlačiarenskom ťahovi. Sekvencie týchto operácií sú dôležité pre integritu dielov a presnosť rozmerov.

Proces zvyčajne nasleduje v prísnom poradí:

1. Pilot Piercing: Prvá operácia často prepichne diery v pilotoch. Tieto nie sú určené na konečnú funkciu časti vozidla, ale slúžia na presné lokalizovanie a riadenie pásu cez nasledujúce stanice.
2. Vnútorné piercing: Funkčné otvory a výrezky sa vytvárajú, keď je časť ešte pripevnená k hlavnému pásu. Tým sa zabezpečuje, že relatívna poloha vnútorných prvkov sa udržiava v tesných toleranciách.
3. Konečné vymazanie: Posledná stanica reže vonkajší profil, oddeľujúc hotový komponent od šrotu.

Efektívne sekvenovanie minimalizuje "zvyšovanie tolerancie". Ak by sa časť najprv vyčistila a potom bola v druhom prípade prebodnutá, presné vyhľadávanie časti by bolo ťažké a pomalé. Keď sa materiál najprv prepichne do pásu, pôsobí ako vlastná upevňovacia jednotka. Pre výrobcov, ktorí prekonávajú priepasť od rýchleho prototypovania k veľkom množstvu výroby, sú partnermi ako Shaoyi Metal Technology ponúkajú kritickú podporu pri optimalizácii týchto progresívnych rozložení matricov na splnenie prísnych štandardov OEM.

Porovnanie konštrukcie a oddelenia

Pri určovaní kvality hrany a životnosti nástroja je najkritickejšou jedinou premennou voľnosť medzi bodnutím a strihaním. Nedostatočná čistina spôsobuje sekundárne odrezávanie (dvojitý zlom), čo vytvára nečistoty, ktoré môžu poškodenie matrice. Nadmerná voľnosť vytvára veľké škrty a deformácie.

V nasledujúcej tabuľke súhrnné technické konfigurácie pre automobilové náradie:

Správny výpočet týchto medzier na základe pevnosti materiálu v ťahu a hrúbky je to, čo oddeľuje priemyselné strihanie od výroby nižšej kvality.

Bežné chyby a ich riešenie

Aj napriek presnému nástroju môžu vzniknúť chyby. Pri automobilovom strihaní, kde sú povrchy „triedy A“ a geometrie kritické pre bezpečnosť štandardom, je nevyhnutné určiť skutočnú príčinu.

Hrany a prekrytie

Prekrytie matrice (zaoblený okraj na vstupnej strane) a hruby (ostré hrebeňovité hrany na výstupnej strane) sú prirodzeným vedľajším produktom strihania. Excesívna výška hrany však naznačuje otupený nástroj alebo nesprávnu medzeru. Pri strihaní plôch veľká hrana na dieli znamená, že medzera trníka je príliš veľká. Pri vŕtaní hrana okolo otvoru naznačuje nadmernú medzeru matrice.

Vytiahnutie odpadu

Špecifický problém pri vystrihovaní je vytiahnutie odpadu , kedy sa odpadový kus prichytáva na tvár zárezu a je vytiahnutý z dutiny matrice pri spätnom zdvihu. Ak tento kus spadne na pás, môže poškodiť diel alebo maticu pri nasledujúcom zdvihu – čo predstavuje katastrofálnu udalosť pri vysokorýchlostných automatických linkách. Inžinieri tento jav minimalizujú pridaním pružinových vyhadzovacích kolíkov do zárezu alebo použitím špeciálnych vysávacích blokov matrice.

Záver

Zatiaľ čo vystrihovanie a vydieranie majú spoločnú fyziku strihania kovu, ich úlohy pri automobilovej tvárni sú odlišné a navzájom sa dopĺňajú. Vystrihovanie definuje obvod a vytvára konečnú súčiastku, zatiaľ čo vydieranie vytvára funkčnú vnútornú geometriu. Ovládanie vzájomnej interakcie týchto procesov – konkrétne pohľadom na medzery nástrojov, postupnosť v postupných matriciach a použitie precízneho vystrihovania pre presné diely – je nevyhnutné pre dosiahnutie efektivity a kvality vyžadovanej modernou výrobou vozidiel.

Často kladené otázky

1. Aký je rozdiel medzi prebíjaním a strihaním?

Hlavný rozdiel je v želanom produkte. Pri vyrážania , kus vyrezaný z plechu je konečný výrobok a zvyšný plech je odpad. Pri preskúmania , diera vytvorená v plechu je požadovanou črtou a kus vyrezaný (tzv. slug) je odpad.

2. Prečo sa pri autodiely používa jemné strihanie?

Jemné strihanie sa používa pre vysokopresné autodiely, ako sú ozubené kolesá, brzdové súčasti a mechanizmy pásu bezpečnosti, pretože vytvára plne strihaný, hladký okraj bez trhlinovej zóny typickej pre bežné strihanie. To eliminuje potrebu sekundárnych obrábacích operácií na vyhladenie okrajov.

3. Ako fungujú strihanie a vŕtanie v postupnom nástroji?

V postupnom nástroji sa vŕtanie zvyčajne uskutočňuje na skorších stanicách za účelom vytvorenia vodiacich dier a vnútorných prvkov, kým je pás kovu stabilný. Strihanie sa zvyčajne deje na poslednej stanici, kde sa hotový diel vyreže z pásu, čím sa zabezpečí presné umiestnenie všetkých vnútorných prvkov vo vzťahu k vonkajšiemu okraju.

4. Ako sa vypočítava vôle medzi razníkom a matricou inak pre strihanie a vŕtanie?

Pri väzbaní je otvor v dies veľkosti požadovanej dimenzie dielu a výrez sa odpočítava od veľkosti pichu. Pri vŕtaní je pich veľkosti požadovanej dimenzie otvoru a výrez sa pripočítava k veľkosti otvoru v dies.