ТЛ;ДР

Времена производних циклуса за штампање аутомобила су првенствено диктирана методом обликовања: Хладно штампање је индустријски стандард за брзину великог запремине, обично постиже 2060 удара у минути (СПМ) , или око 13 секунде по делу. За разлику од тога, Топло штампање (пресно тврдење) је значајно спорије због потребног времена за гашење у штампи, у просеку 1030 секунди по циклусу али пружају супериорну чврстоћу за оптерећење за безбедносне компоненте.

За произвођаче, мерило ефикасности често се мери према лидерима као што је Тоиота, где се појединачни кораци штампања завршавају за само 3 секунде ... и не само. Док хладно штампање нуди брз проток за панеле кузова и структурне делове, топло штампање остаје неопходно за критичне стубове и појачања упркос временској казни. Оптимизација ових циклуса захтева напредну технологију серво преса и аутоматске системе преноса како би се смањило време обраде без додате вредности.

Цикл хладног штампања: стандард за велике количине

Хладно штампање остаје кичма аутомобилске масовне производње, цењена због своје способности да производи делове на собној температури изузетном брзином. У овом процесу, навојке од челика или алуминијума се унесу у механичке или серво пресе где се брзо режу, обликују и прободе. Пошто нема топлотних грлова (чекајући да се материјали загреју или охладе), време циклуса је ограничено само механиком пресе и брзином хранења материјала.

У индустрији се често наводи да је стандард за ефикасност хладног штампања производња Тојота. У њиховом стандардном четири корака штампања (цртање, обријање, савијање и пробој), сваки корак траје око 3 секунде да се заврши. Модерне брзе тандемске линије и преса за пренос могу да ово још више унапреде. На пример, преса у Тоиота Мотор Манацхуаринг Франце покреће своје линије на приближно 25 удара у минути (СПМ) за појединачне делове, што се преводи у време циклуса од само 2,4 секунде по течању. Када се раде двоструке делове (два дела по потезу), излаз се ефикасно удвостручује, што показује масивну способност пролаза хладног обликовања.

Прогресивни и трансферни брзине

У хладном штампању, стратегија алата значајно утиче на време циклуса:

• Прогресивни штампање: Ово је најбржи метод, идеалан за мање, сложене делове као што су заграде и причвршћивачи. Метална трака се континуирано храни кроз једну матрицу са више станица. Брзина може лако прећи 6080 СПМ јер део остаје причвршћен за носачку траку, што омогућава брзо и прецизно кретање без комплексних прелазних руку.
• Прелазак штампања: Коришћено за веће панеле кузова и структурне компоненте које морају бити слободне од траке која се формира. Механички прсти за пренос померају део између станица. Иако су спорије од прогресивног штампања, модерни трансфери на серво-погон су побољшали брзину до 1530 СПМ опсег, балансирање могућности величине са брзином производње.

У доњем листу су приказани типични показатељи перформанси за технологије хладног штампања:

Времена циклуса топлог штампања: Компромис високе чврстоће

Топло штампање, или тврдење штампањем, ради на темељно другачијем временском плану. Овај процес укључује загревање борових сталних пражњака на око 900 °C (1.650 °F) у пећи пре него што се пренесе на охлађену штампу. Опредељујућа карактеристика овог циклуса није брзина обраде, већ времено престанка потребно за гашење. Део се мора држати у затвореном штампу под притиском док се брзо охлађује како би се микроструктура претворила у мартензит, постижући чврстоће на отпорности до 1.500 МПа.

Ова фаза гашења ствара значајно грло. Типичан циклус топлог штампања траје између 10 и 30 секунди , што је 5 до 10 пута спорије од хладног штампања. Раздвој стандардног циклуса топлог штампања обично изгледа овако:

1. Предавање (пећ у штампу): < 3 секунде (Критично за спречавање прерано хлађење)
2. Формирање: 12 секунде
3. Изгарање (остајање): 515 секунди (Принципална временска трошкови)
4. Избацивање и уклањање делова: 24 секунде

Да би се смањило ово споро, произвођачи често користе вишекупоричне штампе (штампање 2, 4 или чак 8 делова одједном) како би повећали ефикасне делове у минути, чак и ако време циклуса по удару остане дуго. Недавни напредак у дизајну канала за хлађење и челика за алате са високом топлотном проводношћу полако гура ова времена, а неке напредне линије тврде да се циклуси приближавају 810 секунди, иако то још није широко распрострањен стандард.

Критични фактори који утичу на брзину производње

Осим основне физике топлог и хладног формирања, неколико технолошких фактора игра кључну улогу у смањењу производних секунди. Прелазак са механичког на технологија серво-преса је био промјена игре. За разлику од механичког волана који ради константном брзином, сервопрес има програмирано кретање. Инжењери могу да програмирају штампу да успори само током критичног тренутка формирања и брзо убрза током неработног дела удара (прилазак и повратак). Ова оптимизација може смањити време циклуса за 30-60% у поређењу са традиционалним механичким пресима.

Аутоматизација и ефикасност преласка су једнако критични. У производњи са великим мешавином, "време циклуса" није само брзина удара; то је доступност. Модерне линије штампања, као што су оне које се користе за Тоиота Јарис, користе аутоматизоване системе за промену штампања и серво-наводиле заплене који могу да пређу производњу са једног делова на други у мање од 30 минута. 180 секунди - Да ли је то истина? Ова способност за размену штампе у једној минути (SMED) осигурава да штампа траје више времена на производњу делова и мање времена на неактивној позицији.

Међутим, постизање ових оптимизованих времена циклуса захтева партнера који разуме читав производни спектар. Шаои Метал Технологија специјализована је за премоштавање јаза између брзе производње прототипа и масовне производње. Користећи капацитете штампа до 600 тона и прецизност сертификовану по ИАТФ 16949 стандарду, они помажу аутомобилским клијентима да брзо валидују дизајне са прототипима пре него што се прошире на производњу великих количина. Овај интегрисани приступ омогућава инжењерима да идентификују уплитна угласа у циклусу времена рано у фази пројектовања, осигуравајући да су компоненте као што су контролне руке и подкодра оптимизоване за брзину и квалитет пре почетка производње у пуном обиму.

Време циклуса против времена вођења против времена такта

У контексту аутомобилске производње, "време" може значити различите ствари за различите заинтересоване стране. Конфузија између ових термина често доводи до неисправних очекивања између инжењерских и набавних тимова. Важно је разликовати Време циклуса са другим временским мерилима.

• Време циклуса (Машински темп): Ово је време потребно за завршетак једне операције на једној јединици. У штампању, ако штампа ради са 20 СПМ, време циклуса је 3 секунде. Ова метрика је главна брига менаџера постројења и процесних инжењера који се фокусирају на непосредну ефикасност линије.
• Времена за извршење (Купац чека): Ово представља укупно време од постављања наруџбе до испоруке. За нови пројекат штампања, време за извршење укључује дизајн алата, израду штампања и тестирање, које обично опсегава 8–14 недеља за прогресивне смрти. Чак и за постојеће делове, време за производњу укључује распоређивање сировина и логистику, које се мере у данима или недељама, а не секунди.
• Времена такта (Пулс потражње): Време такта се израчунава делињем доступног времена производње на потражњу купца. Ако је купцу потребно 1.000 делова дневно и инсталација ради 1.000 минута, тактно време је 1 минута. Време циклуса мора увек бити брже од тактног времена како би се избегли недостаци.
• Времена пролаза возила: Ово је укупно време за монтажу комплетног аутомобила. За контекст, док штампање врата панел траје само секунде, укупно време производње за возило као што је Тоиота Јарис је око 15 сати , а сликање често чини половину тог трајања.

Закључак

Разумевање времена производње циклуса за штампање аутомобила захтева да се погледа изван стопила и анализира захтеви процеса. Док хладно штампање нуди брзину пупољања од 2060 SPM неопходну за велике спољне панеле, топло штампање прихвата спорији циклус од 1030 секунди како би се доставила снага која спасава живот потребна за безбедносне кавезе. Избор се ретко односи само на брзину, већ на равнотежу материјалних својстава, геометрије и запремине.

За аутомобилске инжењере, пут ка оптимизацији лежи у коришћењу технологија као што су сервопреси и аутоматизовани системи преноса како би се смањило време које не додаје вредност. Јасно дефинисањем разлике између времена циклуса и времена воде и избором одговарајуће методе штампања за примену, произвођачи могу постићи синхронизовану ефикасност која дефинише савремену производњу аутомобила.

Често постављана питања

1. у вези са Колико дуго траје цео процес штампања за кузов аутомобила?

Док се појединачни делови штампају за секунди (обично 13 секунде по кораку), комплетна кузана аутомобила састоји се од стотина штампаних делова. Модерна штампачка радња производи ове делове у серији. Стварно време које одређени листов метала проводи на линији за штампање је веома кратко, често мање од 15 секунди за комплетни процес четворостепене тандем линије, али логистичка координација за штампање свих потребних делова за возило обично траје неколико смена или дана натплате.

2. Уколико је потребно. Који су типични кораци у циклусу штампања аутомобила?

Стандардна линија за штампање аутомобила обично укључује четири различите корака: Цртање (обликује почетни 3D облик), Резање (одсекање вишка метала), Склоп/фланг (тј. стварајући прецизне ивице и крутост), и Пробивање/ограничавање (пробовање рупа и рафинирање коначне геометрије). У тандем линији, ово се дешава у одвојеним пресима; у преносу или прогресивном штампању, они се дешавају секвенцијално у једном систему штампања.

3. Уколико је потребно. Зашто је топло штампање много спорије од хладног штампања?

Топло штампање захтева да се метал загреје на ~ 900 °C, а затим охлади (угаси) док се држи унутар штампе како би се закључила мартензитна челична структура. Ова фаза хлађења, или "време за задржавање", обично траје 515 секунди, током којег се штампа не може отворити. Хладно штампање не захтева овај термолошки период чекања, омогућавајући штампању да се непрестано креће тако брзо колико механизам омогућава.