ТЛ;ДР

Дизајн штампе за алуминијумске панеле тела је специјализовани инжењерски процес фокусиран на стварање чврстих челичних алата (штампова) који се користе за обликовање алуминијума. Примарне методе производње су штампање, екструзија и ливање, од којих свака захтева јединствен тип штампе. Ефикасан дизајн мора узети у обзир специфична својства алуминијума, као што су његова лакоћа, формирање и тенденција да се пуца, како би се контролисао проток метала, спречили дефекти и осигурао да коначна аутомобилска компонента испуњава прецизне спецификације.

Основе дизајна штампе за алуминијумске плоче

У обликувању метала, преса је специјализовани алат који се користи за сечење или обликовање материјала помоћу пресе. За алуминијумске панеле тела, ови штампе се обично обрађују од високог квалитета алата челика, као што је челик Х13, дизајниран да издржи огроман притисак и високе температуре. Главни изазов у дизајну пликова за алуминијумске панеле лежи у прилагођавању јединственим карактеристикама алуминијумских легура. У поређењу са челиком, алуминијум је лакши и склонији к кршењу ако није правилно формиран, али пружа одличну формирујућу способност када се правилно управља.

Производствени процес подврже штампу и алуминијумску билет или плочу екстремним снагама. На пример, у екструзији алуминијума, притисци могу прећи 100.000 фунти по квадратном инчу (пси). Дизајн штампе мора да каналише ову силу како би се осигурало да алуминијум равномерно тече у жељену форму без узроковања дефеката као што су брке, пукотине или непостојећа дебљина зида. На пример, алуминијумска екструзија је топлотно обрађен челични диск са прецизно обрађеном отвором или отвором која дефинише попречни пресек профила. Дизајн овог отвора је од критичне важности за контролу брзине и дистрибуције металног протока.

Први разматрања дизајнера су предвиђени процес производње и геометрија коначног дела. Избор између клупка, екструзије или ливења под притиском диктује основну структуру матрице. Дизајн мора узети у обзир и термално управљање, јер се накупљање топлоте може одразити како на дужину живота матрице, тако и на коначна својства алуминијума. Коначно, успешна матрица је резултат пажљивог инжењерства које равнотежи својства материјала, физику процеса и жељене структурне и естетичке резултате панела кућишта.

Кључни процеси производње и повезане врсте матрица

Израда алуминијумских панела кућишта обухвата неколико различитих процеса производње, при чему сваки зависи од одређене врсте дизајна матрице. Три основне методе су аутомобилско клупкање, алуминијумска екструзија и ливање алуминијума под притиском. Разумевање разлика је од суштинског значаја за одабир одговарајућег приступа за одређени део, од панела врата до структурног оквира.

Маре за штампање аутомобила

Kaljenje je najčešći proces za velike panela karoserije kao što su vrata, haube i blatobrani. Podrazumeva oblikovanje ravne ploče aluminijuma između dva dela kalupa u mašini za kaljenje. Proces je obično sekvencijalan, koristeći niz specijalizovanih kalupa. Kako detaljno objašnjavaju stručnjaci za proizvodnju vozila, ovaj napredak uključuje nekoliko ključnih faza. Prvo, уметак за цртање izvodi početno glavno oblikovanje, istezanjem ravne sirovine kako bi se stvorio primarni trodimenzionalni oblik panela. kalupi za rezanje i bušenje odstranjuju višak materijala sa ivica i prave potrebne rupe za komponente poput ručki ili svetala. Nakon toga, флангирање savijaju ivice kako bi se stvorile površine za montažu i dodala čvrstoća. Na kraju, kalupi za ponovno kaljenje koriste se za oštriju konturu i ispravljanje bilo kog povratnog savijanja, osiguravajući da panel zadovoljava tačna dimenziona odstupanja. Vodeći dobavljači na ovom polju, kao što je Шаои (Нингбо) Метал Технологија Цо, Лтд. , specijalizuju se za izradu ovih složenih, prilagođenih kalupa za automobilsko kaljenje za veće proizvođače opreme, osiguravajući visoku preciznost u proizvodnji velikih serija.

Алуминијумске екструзијске штампе

Екструзија се користи за израду делова са константним попречним пресеком, као што су оквир за прозоре, структурне шине и украсни делови. У овом процесу, загрејани алуминијумски слитак се гура кроз отвор у матрици. Постоје три главне категорије матрица за екструзију. Чврсте матрице , најједноставнији тип, производе облике без затворених шупљина, као што су углови или равне шипке. Kalemi sa otvorom су сложенији и користе се за израду профила са једном или више затворених шупљина, као што је квадратна цев. Ове матрице користе навојно тело за формирање унутрашње шупљине. Polu-kalemi sa otvorom стварају профиле који делимично затварају шупљину и сложенији су за пројектовање у односу на чврсте матрице због деликатне равнотеже тока метала која је потребна. Савет за алуминијумске екструдери примећује да је ефикасан дизајн екструзијског штампања заснован на контроли брзине протока метала прилагођавањем дужине лежаја како би се осигурало да сви делови профила излазе из штампе равномерно.

Алуминијумска ливање

Личење је идеално за производњу сложених, сложених алуминијумских делова инјектирањем топљеног метала у челични калупа под високим притиском. Овај процес се често користи за компоненте као што су задне кочнице мотора, кућа за пренос и структурни чворови где су потребни високи детаљи и прецизност. Марице се обично израђују у две половине које се закључавају заједно током убризгавања, а затим се одвајају како би се избацио чврсти део. Дизајн ових штампа је веома сложен, јер мора управљати проток расплављеног метала, контролисати хлађење како би се спречили дефекти и олакшало лако уклањање делова.

9 ključnih aspekata projektovanja za livenje aluminijuma pod pritiskom

Ефективно ливење под притиском захтева више него само прављење шупљине у облику делова. Укључује скуп принципа познатих као дизајн за производњу (DFM), који има за циљ да оптимизује део ради ефикасне и висококвалитетне производње. На основу свеобухватног водича за дизајн алуминијумског лива под притиском , неопходно је придржавати се одређених правила дизајна како би се спречиле мане и смањили трошкови. Ови аспекти заједно чине основна правила дизајна плоче.

1. Раван раздвајања: Ово је линија на којој се спајају две половине плоче. Њено постављање је први корак, јер утиче на то где ће се формирати сувишни материјал (флаш) који мора бити исечен. Добро постављена раздвојна линија поједностављује завршну обраду након производње.
2. Скупљање: Док се течни алуминијум хлади, скупља се (обично 0,4–0,6%). Плоча мора бити мало већа од коначног дела како би се надокнадило ово скупљање. Скупљање такође може довести до тога да део притисне унутрашње делове плоче, чинећи испуштање тешким.
3. Извор: Draft је благ нагиб који се примењује на свим површинама паралелним смеру кретања плоче. Овај угао, сличан као код таблете за мафине, од суштинског је значаја да би се одливак лако могао испустити из плоче без оштећења.
4. Дебљина зида: Зидови треба да имају што једноликшу дебљину. Превише танки зидови могу довести до затврдњавања течног метала пре него што се потпуно напуни калуп, док превише дебели зидови губе материјал и продужују време хлађења, успоравајући производњу.
5. Заобљења и полупречници: Оштри углови су проблематични у ливењу под притиском, јер могу изазвати турбуленцију у струјању метала и довести до слабих тачака. Додавањем заобљених унутрашњих углова (заобљења) и спољашњих углова (полупречници) омогућава се глатко струјање метала, чиме се повећава структурна чврстоћа делова.
6. Босови: То су издвојене карактеристике које се често користе као тачке за монтирање. Морају бити пажљиво конструисани тако да одржавају једнолику дебљину зида, често исупљавањем центра, како би се избегли дефекти као што су удубљења.
7. Ребра: Да би се повећала чврстоћа делова без повећања дебљине зида, пројектанти могу додати танке структурне носаче који се називају ребра. Они такође помажу у усмеравању протока течног метала у сложене делове матрице.
8. Подрези: То су карактеристике које спречавају директно избацивање дела из матрице. Иако су понекад неопходни, требало би их избегавати кад год је могуће, јер захтевају комплексне и скупе механизмe матрице, као што су бочни средишњаци.
9. Рупе и прозори: Укључивање рупа и прозора директно у дизајн матрице елиминише потребу за секундарним операцијама бушења или фрезовања. Ово уштеди значајно време и трошкове, али захтева пажљив дизајн како би се осигурао одговарајући проток метала око ових карактеристика.

Процес израде матрице и алата

Izrada kalupa za aluminijumske panela karoserije je precizan, višekorak proces kojim se blok alatnog čelika transformiše u visokoefikasan proizvodni instrument. Proces počinje digitalnim dizajnom, gde inženjeri koriste CAD (računarom podržano projektovanje) softver da bi modelirali kalup i analizu konačnih elemenata (FEA) kako bi simulirali protok metala i termičko ponašanje. Ova simulacija pomaže u prepoznavanju mogućih problema pre nego što se mašinski obrađuje čelik, optimizujući time dizajn radi boljih performansi i dužeg veka trajanja.

Када се заврши дизајн, започиње физичка производња. Блок алатног челика H13 обично се обрађује помоћу CNC (Computer Numerical Control) машина, које могу извршити сложене резове са изузетном прецизношћу. За сложене карактеристике или веома тврде материјале, може се користити жичана EDM (Electrical Discharge Machining) технологија. Након обраде, матрица пролази кроз кључни процес термичке обраде како би се очврстао челик, омогућавајући му да издржи огромне притиске и температуре током производње. На крају, површине се полирају и понекад прекривају третманима као што је нитрирање ради побољшања отпорности на хабање и унапређења тока алуминијума.

Сам по себи алат је део веће склопа познатог као стек алата или пакет алатки. Овај склоп, који се често назива комплетом алата, састоји се од две половине: покривног дела и истурног дела. Ове половине монтирају се у машину за ливење под притиском и раздвајају се како би се омогућило уклањање затврђеног дела. Сложеност и величина овог алатног склопа утичу на укупну цену, која може значајно да варира у зависности од сложености профила, да ли је шупљ или чврст, као и од очекиваног обима производње. Правилно одржавање, укључујући редовно чишћење и поновно полирање, од суштинског је значаја за управљање хабањем и продужење радног века алатa.

Често постављана питања

1. у вези са Како се прави дизајн?

Не постоји једно "правило дизајна" него скуп најбољих пракси и принципа који се често називају Дизајн за производњу (ДФМ). За лијечење штампањем, ова правила укључују критичне разматрања као што су успостављање одговарајуће раздвајне линије, укључивање углова за леко избацивање делова, одржавање униформне дебљине зида, коришћење филета и радијуса како би се избегли оштри угло Следећи ове смернице помаже да се осигура производња делова, минимизирају дефекти и смањују производње трошкове.

2. Уколико је потребно. Како се направи алуминијумски штампач?

Изработка штампе за обликовање алуминијума је сложен процес. Почело је са дигиталним дизајном који користи ЦАД софтвер, који се често валидује са ФЕА симулацијама. Блок високог квалитета алата челика (као што је Х13) затим се прецизно обрађује помоћу ЦНЦ фрезе или Вир ЕДМ-а како би се створио облик штампе. Машиновани штампач се топлотно третира како би се оштрио, а затим се полира површина и понекад посебни премази како би се побољшала трајност и проток метала. Затим се готови штампач сакупља у купову алата са компонентама за подршку као што су заднице и опоре, спремне за употребу у штампи.

3. Уколико је потребно. Како изгледа алуминијумска екструзијска штампа?

Aluminijumska matrica za ekstruziju je obično debeo, kružni disk napravljen od kaljenog čelika. U središtu je tačno obrađen otvor ili otvorenje koje odgovara željenom poprečnom obliku finalnog ekstrudiranog profila. Za čvrste oblike, to je jedna ploča. Za šuplje oblike, matrica je složenija, često sklop više delova (kao što je matrica sa otvorima) koja uključuje mandrel za formiranje unutrašnjeg praznog prostora dok se aluminijum struji oko njega i ponovo spoji pre nego što izađe iz matrice.