Sprievodca základnými typmi automobilových strihacích nástrojov

ZKRATKA

Automobilové kovacie nástroje sú špecializované nástroje nevyhnutné na rezanie a tvorenie plechu na presné súčiastky vozidiel. Hlavné typy sú kategorizované podľa ich prevádzkovej zložitosti: jednostaničné nástroje, ako napríklad strihacie alebo zložené nástroje, vykonávajú jednu operáciu na každý zdvih lisu a sú ideálne pre jednoduchšie diely a nižšie objemy. Viacstaničné nástroje, vrátane progresívnych a prenosových nástrojov, postupne vykonávajú viaceré operácie v jednom lisovacom stroji, čo ich robí veľmi efektívnymi pre komplexné výrobné série s vysokým objemom.

Základy: Čo je automobilový kovací nástroj?

Automobilová výstrežná forma je presný nástroj používaný pri tvárnení kovov na rezanie, tvarovanie a formovanie plechov do špecifických komponentov pre vozidlá. Pôsobiac v lisovej forme s vysokým tlakom, forma pôsobí ako forma, ktorá tvaruje kov na všetko, od veľkých karosériových panelov a dverí po menšie, zložité konzoly a nosné komponenty. Tento proces je základom moderného automobilového priemyslu, ktorý umožňuje hromadnú výrobu identických dielov s vynikajúcou presnosťou a opakovateľnosťou.

Mechanika zahŕňa umiestnenie kovového plechu medzi dve polovice matrice. Plochá prevádzka potom pôsobí obrovskou silou, čo spôsobí, že sa kov prispôsobí tvaru matrice. Táto akcia môže buď orezať kov, alebo ho vytvarovať do trojrozmerného dielu. Rozdiel medzi týmito operáciami je kritický; rezné operácie zahŕňajú procesy ako blanking (orezanie vonkajšieho tvaru) a piercing (vystrihovanie otvorov), zatiaľ čo tvárniace operácie zahŕňajú ohyb, taženie (vytiahnutie kovu do dutiny) a razenie. Jeden automobilový komponent môže vyžadovať niekoľko z týchto operácií na dokončenie.

Dôležitosť plochých matic v automobilovom priemysle nemožno preceňovať. Umožňujú výrobcom rýchlo vyrábať ľahké, ale pevné súčiastky, čo je nevyhnutné na splnenie výrobných cieľov a zabezpečenie bezpečnosti a výkonu vozidiel. Ako podrobne uvádzajú odborníci v oblasti výroby na ALSETTE , každá matrica je navrhnutá tak, aby vyrábala konkrétnu súčiastku, čím sa zabezpečí, že každá súčasť spĺňa prísne požiadavky na rozmerové tolerance potrebné pre bezproblémové montáž vozidiel.

Hlavné kategórie: jednostaničné a viacstaničné matrice

Pražnicové matrice sa všeobecne delia do dvoch hlavných kategórií podľa ich prevádzkovej štruktúry: jednostaničné a viacstaničné matrice. Toto základné rozlíšenie určuje pracovný postup výroby, efektivitu a vhodnosť pre rôzne typy súčiastok. Porozumenie tejto klasifikácii poskytuje jasný rámec na pochopenie konkrétnejších typov matic používaných vo výrobe.

Jednopozičné matrice, známe aj ako jednostupňové matrice, vykonávajú jednu konkrétnu operáciu pri každom zdvihu lisu. Napríklad jeden lis môže byť vybavený strihacou maticou na vystrihnutie počiatočného tvaru a výsledná súčiastka sa potom musí presunúť na iný lis s preliecovacou maticou, aby boli vytvorené otvory. Tento prístup je priamy a zvyčajne si vyžaduje nižšie počiatočné náklady na nástroje. Preto sa jednopozičné matrice bežne používajú pre jednoduchšie komponenty, výrobu v malom objeme alebo pre prototypovanie, kde je dôležitejšia flexibilita než rýchlosť.

Na rozdiel od nich viacpozičné matrice sú navrhnuté tak, aby vykonávali viaceré operácie postupne v jednom lise. Obrobok postupuje cez sériu staníc, pričom každá stanica vykonáva inú rezaciu alebo tvárnicovú úlohu. Tento integrovaný proces je vysokej miery automatizovaný a výrazne rýchlejší než použitie viacerých jednopozičných zostáv. Ako vysvetľuje Premier Products of Racine, Inc. , táto metóda je uprednostňovanou voľbou pre vysokozdružnú výrobu zložitých dielov, kde sú hlavné požiadavky efektívnosť a náklady na jednotku. Dva najvýznamnejšie typy viacstaničných matríc sú progresívne a transferové matrice.

Podrobný pohľad na viacstaničné matrice: Progresívne vs. Transferové

V rámci kategórie viacstaničných matíc predstavujú progresívne a transferové matrice dva pokročilé, no odlišné prístupy k vysokozdružnej výrobe. Voľba medzi nimi závisí predovšetkým od veľkosti, zložitosti dielu a cieľov týkajúcich sa efektivity spracovania materiálu. Obe sú schopné vyrábať komplikované komponenty, ale dosahujú to rôznymi spôsobmi manipulácie s materiálom.

Progresívne formy

Pri postupovom nástroji sa cievka alebo pás plechu privádza do lisu. Pás zostáva nepoškodený, kým postupuje cez sériu staníc, pričom každá vykonáva konkrétnu operáciu, ako je vŕtanie, razenie alebo ohýbanie. Diel sa postupne tvaruje a od plechového pásu sa oddelí až na poslednej stanicu. Tento nepretržitý proces podávania umožňuje veľmi vysoké rýchlosti výroby, čo robí postupové nástroje ideálnymi na výrobu veľkého množstva malých až stredne veľkých dielov, ako sú uchytenia, sponky a elektronické konektory.

Prenosové matice

Prenosová matrica funguje inak. Proces začína vystrihnutím polotovaru z plechu. Tento jednotlivý polotovar je následne mechanicky prenášaný z jednej stanice na druhú, napríklad pomocou robotických ramien alebo chapadiel. Každá stanica predstavuje samostatnú matricu vykonávajúcu jednu operáciu. Keďže diel nie je pripojený k nosném pásku, táto metóda je vhodnejšia pre väčšie a zložitejšie komponenty, ako sú hlboko tvarované skrinky, rámy a konštrukčné diely. Jednou z hlavných výhod, na ktorú upozorňuje Larson Tool & Stamping je, že prenosové matrice výrazne znížujú odpad materiálu, keďže nie je potrebný nosný pás.

Preskúmanie jednostaničných a špecializovaných nástrojov

Zatiaľ čo viacstaničné nástroje sú určené na výrobu vo veľkom objeme, široká škála jednostaničných a špecializovaných nástrojov plní kritické funkcie vo výrobe malých aj veľkých sérií. Tieto nástroje sa často zameriavajú na vykonávanie jednej alebo dvoch veľmi špecifických úloh s vysokou presnosťou. Porozumenie týmto typom je nevyhnutné pre komplexné pochopenie procesov tvárnenia.

• Nástroje na vylisovanie: Toto sú niektoré z najzákladnejších typov nástrojov. Nástroj na vystrihovanie sa používa na vystrihnutie konkrétneho tvaru, tzv. „polotovaru“, z väčšieho plechu. Vystrihnutá časť je želaný diel, zatiaľ čo okolitý materiál predstavuje odpad. Tento krok často predstavuje prvý stupeň viacstupňového výrobného procesu.
• Nástroje na vystrihovanie: Naopak ako pri nástroji na vystrihovanie, nástroj na vydieranie vyrazí otvory, drážky alebo iné výrezy do polotovaru. V tomto prípade je odpadom materiál, ktorý bol vyrazený, zatiaľ čo hlavný plech predstavuje želaný diel.
• Zložené matrice: Efektívny typ jednostaničnej matrice, zložená matica vykonáva viacero rezacích operácií jediným zdvihom lisu. Napríklad dokáže vystrihnúť vonkajší obrys podložky a súčasne prepichnúť jej stredový otvor. Tým sa zabezpečí vynikajúca súosnosť medzi prvkami a je ideálna na výrobu plochých dielov, ako sú tesnenia a podložky, s vysokou presnosťou.
• Kombinačné matrice: Podobne ako zložené matrice, aj kombinačné matrice vykonávajú viac ako jednu operáciu za zdvihu. Avšak kombinujú rezaciu operáciu s ne-rezacou (tvárniacou) operáciou, napríklad súčasné vystrihnutie a ohyb.
• Tvárniace a ťažné matrice: Tieto matrice tvarujú kov bez jeho rezu. Tvárniace matrice sa používajú na ohýbanie alebo tvarovanie dielov, ako sú konzoly, zatiaľ čo ťažné matrice natiahnu alebo vytiahnu plech do hlbokého trojrozmerného tvaru. Ťahanie je proces používaný na výrobu komponentov, ako sú olejové panvy a karosériové panely.
• Mincovacie a reliéfne matrice: Tieto špeciálne raznice sa používajú na pridávanie jemných podrobností alebo vzorov na povrch kovu. Raznice na čistenie pôsobia extrémnym tlakom, aby kov zaplnil jemné prvky raznice a vytvorili sa vysoce detailné diely. Reliéfne raznice vytvárajú vystúpené alebo zatlačené motívy na plechových materiáloch, často s dekoratívnym účelom alebo na pridanie funkčných prvkov, ako sú povrchy pre lepší uchop, ako je uvedené v DureX Inc.

Kľúčové kritériá výberu: Ako vybrať správnu raznicu

Výber vhodnej raznice na tvárnenie je kritické rozhodnutie, ktoré priamo ovplyvňuje výrobné náklady, kvalitu a efektivitu. Voľba nie je ľubovoľná, ale riadi sa sadou technických a ekonomických faktorov. Výrobcovia musia starostlivo vyhodnotiť požiadavky svojho projektu vo vzťahu k možnostiam jednotlivých typov razníc, aby našli optimálne riešenie.

Hlavné kritériá pre výber raznice, ako ich uvádzajú odborníci z odvetvia, napríklad JV Manufacturing Co. , sú zložitosť dielu, objem výroby a vlastnosti materiálu. Jednoduché, ploché diely pre malé sériové výroby možno cenovo výhodne vyrábať pomocou jednostaničných nástrojov, ako sú strihacie alebo kombinované nástroje. Avšak pri zložitom komponente s viacerými ohybmi a prvkami, ktoré sa vyžadujú v množstve stoviek tisíc kusov, je postupný nástroj takmer vždy nevyhnutnou voľbou na dosiahnutie požadovanej rýchlosti a nízkej ceny na kus, napriek jeho vysokým počiatočným nákladom.

Objem výroby je často rozhodujúcim faktorom. Vysoké počiatočné náklady na navrhnutie a výrobu postupného alebo transferového nástroja sa oplatia len vtedy, ak sa rozpočítajú na veľký počet dielov. Pri menších šaržiach sú ekonomickejšie dlhšie cyklové časy a ručná manipulácia spojená s jednostaničnými nástrojmi. Dôležitú úlohu hrá tiež druh materiálu. Tvrdšie alebo hrubšie materiály, ako je vysokopevnostná oceľ, vyžadujú odolnejšie a opotrebovaniu odolnejšie nástroje, čo môže ovplyvniť návrh a náklady na tvárnicu.

Na prekonanie týchto zložitých rozhodnutí často potrebujete hlboké odborné znalosti. Napríklad špecializovaní výrobcovia ako Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. spolupracujú s automobilovými klientmi pri návrhu a výrobe špeciálnych strehovacích nástrojov prispôsobených konkrétnym požiadavkám komponentov, od rýchleho prototypovania až po sériovú výrobu. Nakoniec dôkladná analýza týchto faktorov zabezpečí, že zvolená technológia nástrojov bude zlučiteľná s technickými špecifikáciami aj obchodnými cieľmi projektu.

Často kladené otázky

1. Aké sú štyri hlavné typy kovového tvárnenia?

Hoci existuje mnoho konkrétnych operácií, štyri najčastejšie spomínané kategórie kovového strehovania sú postupné strehovanie, prenosové strehovanie, taženie do hĺbky a viacsmerové strehovanie. Postupné a prenosové strehovanie zahŕňa viacstanicové nástroje určené na vysokozdružnú výrobu. Taženie do hĺbky je tvárnicový proces na vytváranie hlbokých dutých dielov a viacsmerové strehovanie využíva viac pohybujúcich sa klzných blokov na tvorenie zložitých dielov z rôznych smerov.

2. Aké sú rôzne formy nástrojov?

V kontexte výroby je „diera“ špeciálny nástroj používaný na rezanie alebo tvarovanie materiálu pomocou lisu. Hlavné formy zahŕňajú strihacie dies (ako napríklad čistenie a prebíjanie), ktoré strihajú materiál, a tvárniace dies (ako ohýbanie, ťahanie a razenie), ktoré materiál tvarujú bez jeho prestrihnutia. Ďalej sa môžu kategorizovať na jednostaničné, zložené, postupné a transferové dies na základe ich prevádzkovej zložitosti.

3. Koľko druhov kĺpacích operácií existuje?

Existuje mnoho konkrétnych typov kĺpacích operácií, pričom každá je navrhnutá pre určitú funkciu. Kľúčové procesy zahŕňajú čistenie, prebíjanie, ohýbanie, ťahanie, tvárnenie, razenie a reliéfne tlač. Tieto operácie možno rôznymi spôsobmi kombinovať pomocou rôznych typov dies (jednoduché, zložené, postupné atď.) na vytvorenie takmer neobmedzeného množstva kovových súčiastok.