Izrezovanje nasproti prebadanju: Priročnik za avtomobilske inženirje pri žigosanju

POVZETEK

Osnovna razlika med izrezovanja in probovanja je v tem, kaj se zgodi z izrezanim kosi kovine (»odrezek«). Pri izrezovanja je izbiti kos končni izdelek (»izsek«), medtem ko je preostali list kovine odpadek. Pri probovanja je list s predorom izdelek, izbiti odrezek pa je odpadek.

Za avtomobilske inženirje ta razlika določa dopustne tolerance orodij: orodja za izrezovanje se dimenzionirajo glede na točne mere dela, medtem ko se vrtanja za vrtanje dimenzionirajo glede na zahtevani premer luknje. Na tipični montažni liniji vozila izrezovanje ustvari začetno obliko plošče karoserije ali sestavni del okvirja iz tuljave, medtem ko vrtanje kasneje v postopku kovanja doda potrebne luknje za spojne elemente, prezračevanje ali opremo.

Osnovna razlika: strategija odpadka proti izdelku

Na prvi pogled se izrezanje in probijanje zdi identično. Oba procesa uporabljajo orodje s punch in matriko za odrezanje skozi pločevino. Vendar pa je inženirski cilj diametralno nasproten, kar vodi do tako imenovanega "Pravila inverzije" pri kovinskem tiskanju. Razumevanje tega pravila je ključno za načrtovanje procesov, ocenjevanje stroškov in nadzor kakovosti v avtomobilski proizvodnji.

Izrezovanja je operacija, pri kateri je cilj shraniti "pecivo" in zavreči testo. Ko punch udari pločevino, je kos, ki pade skozi matriko, vreden del. Ta proces je ponavadi prvi korak v proizvodnem nizu, saj pretvori surovo surovino v navadne ravne oblike, pripravljene za nadaljnje oblikovanje. Če proizvajate motorjem pokrov avtomobila, je prvi udarec, ki izreže veliko obliko pokrova iz jeklene pločevine, operacija izrezanja.

Probovanja (pogosto uporabljen izraz skupaj s kovanjem, čeprav je v nekaterih kontekstih tehnično različen) je postopek, pri katerem je cilj obdržati testo in zavreči "piškotek". Kos, ki pade skozi orodje, je odpadna kovina. Prebadanje je skoraj vedno sekundarni postopek, ki se izvede na delu, ki je že bil izrezan. Za isti avtomobilski pokrov motorja so nadaljnji postopki, s katerimi se ustvarijo odprtine za špricanje mivke za vetrobrsko steklo ali za znak na pokrovu, postopki prebadanja.

Logika orodij: Kdo določa velikost?

Ta razlika v namenu radikalno spremeni način, kako izdelovalci orodij izračunavajo reže in tolerance:

• Pri odrezovanju: The umirjevalnik določa velikost dela. Ker del prodira skozi orodje, je votlina orodja obdelana na točne mere iz risbe. Kalup je narejen manjši za zahtevano velikost reže.
• Pri prebadanju: The štipal določa velikost luknje. Ker je luknja lastnost, ki se meri na izdelku, je matrica obdelana na točne tiskarske dimenzije. Odprtina v matici je narejena večja za zahtevano režo.

Avtomobilska delovni tok: kje vsak korak ustreza v postopku sestavljanja

V hitrostnem svetu avtomobilskega žiganja sta izrezovanje in probijanje usklajena koraka večjega plesa. Tipična plošča karoserije vozila prehaja skozi določeno zaporedje, imenovano postopek »Line Die« ali »Transfer Die«, kjer ti dve operaciji služita različnim namenom.

Postopek skoraj vedno začne z Vrstično izrezovanje . Tukaj se masivni tuljavi jekla ali aluminija vnašata v stiskalnico, ki »izreže« začetno 2D obliko. Za ploščo vrata izgleda tak izrez kot ravna, groba silhueta vrata. Ta stopnja se osredotoča na maksimizacijo izkoriščenja materiala, da se zmanjša odpad - kritičen dejavnik stroškov, saj surovi material pogosto predstavlja 60-70 % stroškov dela.

Ko je izrez (oblikovan) v 3D obliko, Probovanja prevzame. Avtomobilske matrice pogosto kombinirajo probijanje z rezanjem. Ko se blatnik ali vrata premaknejo skozi presovno linijo, točno udarijo postaje za probijanje, da ustvarijo točke za pritrditev strunskih ogledal, ročk na vratih in kabelskih snopov. Sodobne progresivne matrice lahko izvajajo probijanje hkrati z upogibanjem ali previjanjem, kar zahteva zapletene kulisne udarce, ki lahko probijajo luknje pod stranimi koti, ne le navpično.

Za proizvajalnike, ki povečujejo obsege od izdelave prototipov do serijske proizvodnje, je bistveno, da sodelujejo z usposobljenim dobaviteljem kovinskih del. Shaoyi Metal Technology ponuja celovite rešitve za kovinsko delovanje, ki premostijo to vrzel, in natančnost v skladu s certifikacijo IATF 16949 za sestavne dele, od vodilnih rok do zapletenih podokvirjev.

Inženirska analiza: Tolerance in kakovost roba

Poleg osnovnih definicij pomembno vlogo pri kakovosti delov igra fizika reza – zlasti »cona striženja« in »lomna cona«. Ko se rezanje kovine ne zgodi enostavno kot pri papirju. Kovina preide skozi plastično deformacijo (prevoj), nato striženje (gladek rez) in na koncu lom (odtrganje).

Standardno in natančno striženje

Pri standardnem avtomobilskem striženju bo rob imel hrapavo lomno cono. Za plošče karoserije je to sprejemljivo, ker so robovi pogosto preloženi ali skriti. Vendar pa je ta hrapavi rob pri natančnih komponentah za pogonski sistem, kot so menjalniška kolesa, mehanizmi za nagib sedežev ali zavorni plošči, mesto okvare.

Tukaj Finiširanje z vlečenjem vstopa v enačbo. Fino izrezanje je specializirana visoko natančna različica, ki uporablja sistem s tremi silami: V-obročno stiskanje za držanje materiala, glavno silo za izrezanje in nasprotno silo za podporo delu. S tem se odpravi zona loma in ustvari 100 % gladko, striženo rob. Čeprav je fino izrezanje zaradi stroškov prese in orodij znatno dražje, odpravlja potrebo po sekundarnem obdelovanju (strganju ali brusenju) na kritičnih funkcionalnih površinah.

Prelomljanje nasproti izbadanja: Podrobnost

Čeprav se izrazita »piercing« in »prodiranje« pogosto uporabljata kot sopomenki, nekateri avtomobilski inženirji razlikujejo »piercing« kot postopek, ki lahko vključuje oblikovanje kovine, ne le njeno odstranjevanje. Na primer, »preboden in iztisnjen« otvor ustvari kolobar (flenco) okoli luknje, kar omogoča večjo oprijem nitke za vijak. Preprosto »izbušena« luknja le odstrani kos materiala. V nasprotju s tem je »lancing« postopek, soroden piercingu, ki se uporablja za izdelavo prezračevalnih rež na toplotnih ščitih, kjer se material ne odstrani, temveč se hkrati prereže in oblikuje.

Primerjalna tabela: Blanking proti Piercing proti Punching

Za povzetek tehničnih razlik uporabite to matriko, da določite, kateri postopek ustreza vašim proizvodnim zahtevam.

Zakaj je natančnost pomembna pri načrtovanju kalupov

Razumevanje razlike med odrezovanjem in prodiranjem ni zgolj semantična vaja; gre za temelj načrtovanja kalupov in upravljanja s odpadkom. Napačna identifikacija na načrtu lahko pripelje do orodja, ki proizvaja dele z napačnimi tolerance – kalup za odrezovanje, izdelan s prostori za prodiranje, bo rezultiral dele, ki so premajhni za dvojno količino prostora. V avtomobilski industriji, kjer »prileganje in dokončna obdelava« določata kakovost blagovne znamke, so takšne napake dragocene.

Ali že načrtujete progresivni kalup za kompleksen nosilec ali prenosni kalup za ploščo razreda A, jasnost glede tega, »kaj je izdelek« in »kaj je odpadek«, zagotavlja, da se strategija orodja ujema z zahtevami končne sestave.

Pogosta vprašanja

1. Kakšna je razlika med presledkom pri izrezovanju in probijanju?

Razlika je v katerem orodijnem delu je določena končna dimenzija. Pri izrezovanju se presledek upošteva na batu (kar ga naredi manjšega), ker odprtina matrice določa velikost končnega dela. Pri probijanju ali prebadanju se presledek upošteva na matrici (kar jo naredi večjo), ker velikost bata določa premer končnega odprtine.

2. Ali je mogoče izvajati izrezovanje in prebadanje na isti strojini?

Da. V nastavitvi "napredne matrice" se kovinski trak premika skozi več postaj na eni sami preši. Pogosto se trak prebije (dodajo luknje) na začetnih postajah in nato izreže (izreže iz traku) na zadnji postaji. To integracijo zagotavlja visoko hitrost in dosledne medsebojne tolerance med luknjami in robovi dela.

3. Kaj povzroča drob na izrezovanju v nasproti prebadanju?

Pri obeh procesih nastane žleb (ostra, izbočena roba) na strani kovine, ki izhaja iz orodja. Pri odrezovanju se žleb nahaja na strani noža od rezanja. Pri prebadanju se žleb nahaja na strani kalupa pločevine. Nadzor višine žleba je ključnega pomena za varnost in sestavljanje, kar pogosto zahteva redno brusenje orodij ali dodatne operacije odstranjevanja žlebov.