ZKRATKA

Povrchové chyby pri automobilovom výtlaku sú hlavnou príčinou vysokých mier odpadu a oneskoreného spustenia výroby, ktoré sa všeobecne delia na Kosmetické chyby triedy A (ktoré kompromitujú estetiku) a štrukturálne chyby (ktoré kompromitujú bezpečnosť). Efektívna diagnostika vyžaduje rozlíšenie medzi statickými chybami (spôsobenými kontamináciou alebo poškodením nástrojov) a dynamickými chybami (spôsobené procesnými premennými, ako je tok, teplo a deformácia).

Na dosiahnutie výroby bez chýb musia inžinieri optimalizovať procesné premenné – konkrétne silu držiaka polotovaru (BHF), mazanie a polomery nástrojov – a zároveň využívať pokročilé metódy detekcie. Tento sprievodca pojednáva o koreňových príčinách kritických chýb, ako je pomerančová kôra, rázové čiary a trhliny, a ponúka praktické riešenia od digitálnej simulácie až po údržbu na výrobnom mieste.

Estetické chyby triedy A („Zabijaci značky“)

U vonkajších panelov, ako sú kapoty, dvere a blatníky, môžu už mikroskopické odchýlky povrchu pokaziť „triedu A“, ktorá je vyžadovaná automobilkami. Tieto chyby neovplyvňujú pevnosť dielu, ale po natretí spôsobujú viditeľné skreslenia. Ich riadenie vyžaduje presnú kontrolu materiálových vlastností a rozloženia deformácií.

Pomerančová kôra

Diagnóza: Drsný, texturovaný povrch pripomínajúci kožu citrusového ovocia. Po natretí sa stáva veľmi zreteľným, rozptyľuje svetlo a matní povrch.

Príčina: Toto je predovšetkým otázka na úrovni materiálu. Vyskytuje sa, keď sa jednotlivé kovové zrnko deformuje nezávisle, a nie spoločne. Pri hlbokom čerpaní sú hrubokorné materiály náchylnejšie na tento jav. V niektorých prípadoch môže nadmerné mazanie tiež uväzniť vrecká oleja, čím sa vytvorí podobná povrchová textúra.

Riešenie:

• Výber materiálov: Prejsť na jemnozrnný list s prísnejšími normami kontroly veľkosti zrna.
• Riadenie napätia: Uistite sa, že materiál je dostatočne natiahnutý na to, aby povrch bol zväčšený, ale nie natoľko, aby spôsoboval nestabilitu na úrovni zrna.
• Ovládanie mazania: Optimalizovať viskozitu maziva a množstvo aplikácie s cieľom zabrániť hydrostatickému hrubosti.

Liny skidu versus šokujúce línie

Tieto dve chyby sa často zamieňajú, ale majú odlišný mechanický pôvod. Rozlišovanie je rozhodujúce pre výber správnej opravy.

• Vymenovanie: V dôsledku plechu fyzicky posunovanie cez polomer nástroja (napríklad vstupný polomer matrice alebo charakterová čiara). Tento pohyb vyšľahuje povrch a zanecháva viditeľnú stopu. Opravte: Vyšľahnite polomery nástrojov na zrkadlový povrch, aplikujte lubrikanty vysokého výkonu alebo upravte návrh prídavku, aby ste znížili pohyb kovu cez tento konkrétny polomer.
• Šokové čiary (alebo nárazové čiary): Spôsobené hysteréza deformácie . Keď sa kov ohne cez polomer a potom sa narovná, rýchla zmena deformácie môže zanechať viditeľnú čiaru, aj keď nedošlo k žiadnemu posunu. K tomu často dochádza v blízkosti charakterových čiar. Opravte: Zväčšte polomer nástroja, aby ste znížili intenzitu cyklu ohnutia-odohnutia, alebo použite softvér na simuláciu na optimalizáciu rozloženia deformácie počas fázy návrhu.

Povrchové zníženia a stopy pretekania

Diagnóza: Jemné depresie alebo „dutiny“, ktoré sú voľným okom často neviditeľné, až kým sa diel nezafarbí alebo neozdobí. Zvyčajne vznikajú okolo výklenkov pre kľučky dverí alebo kryty palivového otvoru.

Príčina: Ide často o chyby typu „Fall-in“, ktoré vznikajú nerovnomerným rozložením deformácie. Keď je oblasť s vysokou rýchlosťou deformácie obklopená oblasťou s nízkou rýchlosťou deformácie, materiál sa uvoľňuje nerovnomerne, čo vytvára miesto s nižšou hladinou povrchu. Elastické odpruženie (springback) okolo komplexných geometrií môže tiež stiahnuť povrch dovnútra.

Riešenie: Zvýšiť Sila držiteľa prázdneho miesta (BHF) aby sa vygenerovala dostatočná napätosť cez plech, čo zabezpečí rovnomerný tok materiálu. Nadmerné zakrivenie plochy nástroja môže tiež kompenzovať očakávané uvoľnenie.

Chyby štrukturálnej integrity („Zabijáci dielov“)

Štrukturálne chyby spôsobujú okamžité zamietnutie dielu, pretože ohrozujú fyzickú integritu komponentu. Tieto chyby sú riadené diagramom medze tvárnosti (FLD) a rovnováhou medzi ťažnými a tlakovými napätiami.

Trhliny a praskliny

Diagnóza: Viditeľné trhliny v kovovej hmote, od jemných prasklín po katastrofálne roztrhnutia. Tieto chyby sa zvyčajne vyskytujú v oblastiach s vysokým ztenčením, ako napríklad v hlbokých oblúkoch pri tažení.

Mechanismus: Materiál prekročil svoje medze pevnosti v ťahu. Ide o dynamickú chybu často spôsobené nadmerným trením, nedostatočnou tažnosťou materiálu (hodnota n) alebo agresívnou geometriou matrice.

Nápravné opatrenia:

1. Znížte silu držiaka polotovaru: Znížte silu držiaka polotovaru, aby sa materiál mohol voľnejšie dostať do dutiny matrice.
2. Mazanie: Použite vysokoúčinné mazacie prostriedky alebo inštalujte aktívne systémy mazania v kritických miestach s trením.
3. Optimalizácia polomeru: Zväčšite vstupný polomer matrice. Ostrý polomer pôsobí ako brzda, ktorá bráni toku materiálu a spôsobuje jeho predlžovanie až po porušenie.

Zvrásnenie

Diagnóza: Vlnité, prehnuté kovové plochy, ktoré sa zvyčajne vyskytujú v oblasti príruby alebo kužeľovitých stien. Na rozdiel od trhlín sú vrásky spôsobené kompresnej nestability .

Mechanismus: Keď je kov radiálne stlačený (stlačený smerom k sebe), má tendenciu vybokuť mimo roviny, ak nie je mechanicky obmedzený. K tomu často dochádza pri kužeľovitých stenách, kde je nadbytok materiálu.

Nápravné opatrenia:

• Zvýšte silu držiaka polotovaru: Aplikujte väčší tlak na prírubu, aby ste fyzicky potlačili vznik vyboknutia.
• Použite kreslené korálky: Na stene sa majú umiestniť ťahacie korálky, ktoré obmedzujú tok materiálu a zvyšujú napätie, čím sa vytiahne voľný materiál, ktorý spôsobuje vrásky.
• Všimnite si kompromis: Zvýšenie BHF na opravu vrások zvyšuje riziko roztrhania. Procesné okno je bezpečná zóna medzi týmito dvoma spôsobmi poruchy.

Vady spôsobené nástrojmi a procesmi

Nie všetky chyby sú spôsobené plynutím materiálu; mnohé sú odtlačkami stavu náradia alebo tlačiarenského prostredia. Rozlišovanie medzi statické smykové dinamický zdroje je prvý krok pri riešení problémov.

Stačné vs. dynamické chyby

Galling a Burrs

Zaškratovania (alebo lepiace opotrebovanie) sa vyskytuje, keď sa plech mikroskopicky spája s oceľou nástroja v dôsledku vysokého tlaku a tepla, čím sa odtrhávajú kúsky materiálu. To zanecháva hlboké škrabance a ničí povrch nástroja. Je rozšírená v vysoko pevnej oceli a v lisovaní hliníka. Riešenie zahŕňa použitie pokročilých PVD nátokov na nástroje a zabezpečenie chemickej kompatibility medzi mazivo a obrobkom.

Hruby sú ostré, zvýšené okraje pozdĺž obkladovej línie. Takmer vždy sú spôsobené nesprávnym výška výstupku - Čo? Ak je medzera medzi úderom a matricom príliš veľká (obvykle > 10-15% hrúbky materiálu), kov sa skôr roztrhá, než aby sa čiste rezal. Ak je príliš tesné, vyžaduje sa príliš silná sila.

Riadenie týchto premenných si vyžaduje robustné vybavenie a presné inžinierstvo. Pre výrobcov, ktorí sa snažia zmierniť tieto riziká od začiatku, je nevyhnutné spolupracovať s schopným výrobcom. Shaoyi Metal Technology sa špecializuje na prekonávanie tohto rozdielu, pričom využíva presnosť certifikovanú podľa IATF 16949 a lisovacie kapacity až do 600 ton na dodávku kľúčových komponentov, ako sú ramená riadenia, s prísnym dodržiavaním povrchových noriem OEM.

Metódy detekcie a kontroly kvality

Súčasné automobilové normy už vykročili za rámec jednoduchej vizuálnej kontroly. Zistenie chyby je užitočné, ale jej predpovedanie je transformačné.

Ručné a digitálne starnutie

Ručné starnutie: Tradičná metóda spočíva v pretieraní plochého brúsneho kamena po povrchu lisovaného panela. Vysoké miesta (hrotiace hrany, vrcholy) sú odstránené opotrebovaním, zatiaľ čo nízke miesta zostávajú nedotknuté, čím vzniká vizuálna kontrastná mapa. Hoci je táto metóda účinná, je náročná na prácu a závisí od zručnosti operátora.

Digitálne starnutie: Tento termín označuje použitie simulačného softvéru (napr. AutoForm) alebo dát z optického skenovania na generovanie virtuálnej mapy povrchových chýb. Simuláciou fyzického procesu starnutia v digitálnom prostredí môžu inžinieri identifikovať chyby triedy A ešte pred tým, ako je nástroj vyrobený . To presunie kontrolu kvality zo fázy „Tryout“ do fázy „Design“, čo výrazne skracuje dobu vývoja a znižuje náklady.

Optické meracie systémy

Automatizované systémy využívajú štruktúrované svetlo (zebrovité pruhy) alebo laserové skenovanie na meranie povrchovej topológie s presnosťou na mikrometer. Tieto systémy poskytujú objektívne, kvantifikovateľné údaje, ktoré môžu byť spätne vedené do systému riadenia lisy. Napríklad, ak optický systém detekuje trend „sink mark“, linka lisov sa môže automaticky upraviť tlak podušky na vyrovnanie, čím vznikne uzavretý systém kontroly kvality.