Zarezovalni postopek pri kovinskem žigosanju v avtomobilski industriji: proces in pravila oblikovanja

POVZETEK

Zasekovanje pri kovinskem žiganju v avtomobilski industriji je notčenje natančna operacija striženja, s katero se odstranjuje material z zunanjih robov traku iz pločevine ali osnovnega lista. Za razliko od notranjega izbadanja notčenje oblikuje zunanji profil komponente in je ključno za progresivna štampa funkcionalnost, kjer »pomiki« nadzorujejo napredek traku in njegovo poravnavo skozi stiskalnico. Ta postopek omogoča oblikovanje zapletenih geometrij za šasije vozil, nosilce in strukturna okrepitvena elementa tako, da sprosti material za upogibanje ali vlečenje brez deformacij.

Za inženirje in strokovnjake za nabavo je obvladovanje parametrov notčenja – kot so reži pri rezanju, razmerja širine in debeline ter polmeri vogalov – bistvenega pomena za preprečevanje pogostih napak, kot so obraba orodja, grudice in strukturno razpokanje, zlasti pri delu z modernimi Napredne visokotrdne jekla (AHSS) .

Postopek notčenja pri avtomobilskem žiganju

V okolju avtomobilske proizvodnje z visoko izdelovalno količino rezkanje redko nastopa kot samostojna operacija. Praviloma je vključeno v zaporedno orodje , kjer se neprekinjeni tuljavec jekla napaja skozi stiskalnico, ki opravi več operacij pri vsakem koraku. Razumevanje mehanike rezkanja je prvi korak k izboljšanju kakovosti izdelka.

Mehanika striženja

Na osnovni ravni je rezkanje postopek striženja. Bat (moški orodji del) prisili pločevino v matrico (ženski orodji del). Ko bat stopi v stik s materialom, ga izpostavi strižnim napetostim, dokler ne pride do loma. Kakovost tega reznega roba določa režnega razmika paz (vrezel) 10 % debeline materiala , čeprav se ta razlikuje glede na natezno trdnost materiala.

• Pas obdelave: Sijajni, gladki del reznega roba, kjer bat najprej prebode material.
• Pas loma: Hrapavi, pod kotom del, kjer se kovina končno pretrga.
• Burr: Ostro roba, ki ostane na spodnjem robu; prevelik buri ponavadi kaže na napačen razmik ali obrabljen orodji.

Ključna vloga "vzporednega zareza"

Pri progresivnih orodjih vzporedni zareza (tudi imenovan francoski zareza ali stranski zareza) opravlja pomembno logistično funkcijo. V rob nosilnega traku izreže določeno obliko, da lahko mehanski vodniki natančno postavijo trak na vsako postojališče. Brez natančnega vzporednega zareza bi se trak nepravilno poravnjal med premikanjem skozi orodje, kar bi vodilo do katastefalnih trkov orodij ali delov izven dopustnih tolerance. Zato je postaja za zareze ena najpomembnejših vidikov oblikovanja traku.

Ključna smerni vodnili za avtomobilske zarezke

Oblikovanje robustnih zarez zahteva strogo upoštevanje inženirskih omejitev. Ignoriranje teh pravil pogosto vodi do predčasnega okvare orodij ali defektnih delov. Spodaj so dogovorjena smerni vodnili za standardne avtomobilske limene (jeklo in aluminij).

Zlatna pravila geometrije zareza

Inženirji morajo uravnotežiti željo po tesni geometriji z fizičnimi omejitvami materiala in orodja. Naslednji parametri so industrijski standardi za zagotavljanje izdelave:

Napredne težave za AHSS

Karoserije avtomobilov vse bolj zanašajo na napredne visoko trdne jekle (AHSS), da zmanjšajo težo, hkrati pa ohranijo varnost. Materiali, kot so dvofazna (DP) ali martenzitna jekla, se obnašajo drugače kot mehko jeklo. Pri žlebljenju AHSS je udarno breme na orodje bistveno višje. Konstruktorji naj povečajo minimalno širino žleba na 1,5x debelina materiala in uporabijo dovolj velike vogalne polmere, da preprečijo razpokanje delov med trčnimi dogodki ali cikli utrujanja.

Avtomobilske specifične težave in rešitve

Avtomobilski sektor zahteva proizvodnjo brez napak pri visokih hitrostih. To okolje prinaša edinstvene izzive, ki jih standardne proizvodne delavnice pogosto ne obvladajo.

Izvlačenje puščav in ravnanje z odpadki

Ko se izreže vbod, se odstranjeni kos kovine (šlab) mora iztisniti iz žerjave. Pri hitrem žigovanju lahko vakuum, ki ga ustvari vstajajoči udar, vleče brizgo nazaj na površino stroje - pojav, znan kot izvlačenje puščav -Ne. Če se kroglica znajde na trak, jo naslednji pritisni udar poganja v del, kar povzroči "pimple" napake ali razbija žeton.

Rešitve:

• Izvijalni spone: V pramenovnem napolnjeni šprungi v udaru fizično potisniti kroglo navzdol.
• Izpuščaj: Sesalni sistemi pod blokom, da bi odpeljali krogle.
• Kotovi izrezovanja: Z majhnim pritiskom na površino za brušenje se zmanjša vakuumska zaprtost.

Oblečenje orodja pri proizvodnji velikih količin

Običajni avtomobilski stempelji zahtevajo več sto tisoč zadetkov na mesec. Standardni orodji (kot je D2) se pogosto razgradljajo prehitro pri razrezovanju brusnih avtomobilskih vrst. Vodilni proizvajalci zdaj uporabljajo Polnjeni kovinski jekla (PM) aLI Z maso več kot 10 kg obložena s TiCN (karbonitrid titana) za podaljšanje življenjske dobe in ohranjanje kakovosti robov.

Povezovanje prototipiranja in masovne proizvodnje

Ena najtežjih faz v razvoju avtomobilov je prehod iz majhnih prototipov v množično proizvodnjo. Pri izdelavi prototipov se pogosto uporablja lasersko rezanje (kar ne povzroča razpoka ali stresa), medtem ko se pri proizvodnji uporablja trdo orodje (kar uvaja stres izrezovanja). Ta razlikovanje lahko povzroči nepredvidene napake med potrjevanjem.

Za zmanjšanje tega tveganja je ključnega pomena sodelovanje s proizvajalci, ki lahko zgodnje posnemajo proizvodne pogoje. Shaoyi Metal Technology specializiran za premagovanje te vrzeli, saj ponuja celovite rešitve za stampiranje, ki segajo od hitrega izdelave prototipov do proizvodnje velikih količin. Z natančnostjo in zmogljivostjo stiskanja do 600 ton, certificiranim po IATF 16949 z njimi obvladajo kritične komponente, kot so krmilni deli in podokvi, kar zagotavlja, da inženirski namen preživi prehod na množično proizvodnjo.

Stroje in orodja: napredni vs. prenosni izbriši

Izbira tehnologije izrezovanja bistveno spremeni način izvajanja rezkov. Pravilna izbira je odvisna od zapletenosti delov in letnega obsega.

Progresivnimi matricami

V postopnem obdelovalnem stroju se operacija izrezovanja izvaja, medtem ko je del še vedno pritrjen na trak. Vreže postepno določajo obliko dela. To je najbolj učinkovita metoda za male in srednje velike avtomobilske dele (priklopnike, sponke, priključke), ker z vsakim potezom proizvede končni del. Vendar pa razporeditev traku je zapleten, uporaba materiala pa je lahko manjša zaradi potrebe po nosilni mreži.

Prenašalna orodja

Pri večjih delih, kot so pločevine za karoserijo, stebri ali prečni nosilci, se uporabljajo prenosne matrice. Pri tem se izsek (nareze) na prvem delovnem mestu in nato s pomočjo robotskih prstov mehansko prenese na naslednja postojališča. Narezovanje v prenosnih matrikah se pogosto uporablja za razvite izrezke —ustvarjanje zapletene ravne oblike, potrebne za izdelavo globoko vlečenega dela brez krčenja. Prenosne matrice omogočajo boljše izkoriščanje materiala, vendar delujejo počasneje kot progresivne matrice.

Inženiring za natančnost in zmogljivost

Notčenje je več kot le rezanje kovine; to je strateh operacija, ki določa učinkovitost presse in strukturno celovitost končnega vozilskega dela. Ali optimiziramo korak notčenja v napredni matrici ali izračunamo radije kotnice za AHSS nosilce, uspeh leži v podrobnostih. Z upoštevanjem preizkušenih razmerij pri načrtovanju ter izbiro ustrezni orodjarjev, sposobnih obravnavati zahteve visokih tonov, avtomobski inženirji lahko zagotovijo, da so njihova zasnove ne le izdelljive, temveč tudi dovolj trdne za cesto naprej.

Pogosta vprašanja

1. Kakšna je razlika med obrezovanjem in notčenjem?

Čeprav sta oba postopki rezanja, razlika leži v njihovi namembnosti in geometriji. Zasekovanje odstrani določeno obliko z zunanjim robom polizdelka, pogosto za lažje upogibanje ali sestavo. Obrezovanje je tipično končni postopek, uporabljen za odstranitev odvečnega materiala (lisastega dela) z oboda vlečenega ali oblikovanega dela, da se dosežejo končne mere.

2. Kaj določa postopek »notchanja« v obdelavi kovin?

Notchanje je strižni postopek, uporabljen za odstranitev dela materiala z roba pločevine ali traku. Izvaja se na žagovalni preši, kjer rezno orodje prisili kovino proti robu kalupa, da jo prereže in ustvari profil, razbremenitev ali prostor za nadaljnje oblikovanje.

3. Zakaj je pomemben razmerje širine in debeline pri notchanju?

Razmerje širine in debeline je ključno za življenjsko dobo orodja. Notch, ki je ožji od debeline materiala (razmerje manj kot 1:1), povzroča prevelik tlačni napetosti na bati, kar lahko povzroči njegovo uklonjenje ali lom. Upoštevanje minimalnega pravila 1:1 zagotavlja, da orodje deluje kot rezno orodje in ne kot stolp pod obremenitvijo.