KRATKO

Ugradnja navoja unutar kalupa za automobilske delove je napredan proizvodni proces koji integriše operacije nanošenja navoja direktno u progresivni kalup, eliminaciju potrebe za skupim sekundarnim procesima. Tako što sinhronizuje glave za navoje sa hodom preše, proizvođači mogu postići brzine proizvodnje veće od 200 hodova po minutu (SPM), istovremeno održavajući kvalitet „nula grešaka“ koji zahtevaju automobilske OEM proizvođači. Ova tehnologija značajno smanjuje troškove rada, WIP (rad u toku) inventaru i zahteve za površinom.

Poslovni slučaj: Zašto automobilska žiga treba ugradnju navoja unutar kalupa

Neprestana potražnja automobilske industrije za efikasnošću učinila je eliminaciju sekundarnih operacija strateškim prioritetom. Uobičajeno, delovi dobijeni štancovanjem koji su zahtevali navoje prenosili su se na sekundarnu stanicu za ručno ili poluautomatsko navojenje. Ovaj „prekid procesa“ unosi više tačaka kvara: povećane troškove rukovanja, mogućnost mešanja delova i sporiji ukupni protok. Integracija navojenja u alat za štancovanje transformiše ovaj radni tok u kontinuiranu operaciju u jednom prolazu.

Prednosti u pogledu cene i brzine
Главни финансијски фактор је смањење трошка по делу. Коришћењем постојећег кретања пресе, у-алати за нарезивање навоја могу производити готове делове брзинама које конкуришу самим алата за штампање — често до 250 удара по минуту (SPM) за мале пречнике. Ово је знатно брже од посебних машина за нарезивање навоја. Штавише, капитални трошак поново употребљивог уређаја за нарезивање (који се може премештати између алата) често је нижи него куповина посебне вторичне машине за нарезивање.

Култура нула грешака
Произвођачи аутомобила захтевају строгу контролу квалитета. Системи унутар алата унапређују квалитет тако што обезбеђују прецизну позицију навоја у односу на друге осликаване карактеристике, често одржавајући толеранције у опсегу од 0,001–0,002 инча. Интегрисани сензори одмах откривају прекиде или погрешно увлачење навоја, заустављајући пресу пре него што се произведе хиљаду неисправних делова. Ова способност је од суштинског значаја за добављаче који се придржавају стандарда IATF 16949.

За произвођаче који се суочавају са ограничењима капацитета или оних који воле да не управљају техничким сложеностима алата унутар домаћинства, аутсорсовање успостављеним лидерима је изводљива стратегија. Убрзајте производњу возила са Shaoyi Metal Technology , чија комплексна решења за клупску обраду премошћавају разлику између брзог прототипирања и производње великих серија коришћењем преса до 600 тона.

Упоредни преглед кључних технологија: Серво у односу на Механичке системе

Избор погонског механизма је најважнија техничка одлука за инжењере. Избор између механичких и серво-погоњених јединица зависи од запремине, сложености делова и буџета.

Механичко унутар-алатно навојење
Механичке јединице су радне коње индустрије. Погон их се обавља директно од удара пресе, обично коришћењем зупчаничког парова (рачна-пињон) или водећег вијка. Ова синхронизација осигурава да се навој улази и излази из материјала у потпуној тачности са циклусом пресе.
Про: Нижи почетни трошак, робусна издржљивост, једноставно одржавање и нема потребе за спољашњим изворима енергије.
Кон: Brzina je čvrsto povezana sa prešom; ograničena fleksibilnost za različite dubine navoja bez ponovnog podešavanja.

Ugaono navoženje pogonjeno servomotorom
Servo sistemi koriste nezavisne motore za pogon vretena za navoženje. Ovo odvaja akciju navoženja od brzine klipa preše, omogućavajući programabilnu kontrolu brzine, obrtnog momenta i vremena zadržavanja.
Про: precizna kontrola za složene delove, mogućnost „brzog povratka“ radi uštede vremena ciklusa i sposobnost navoženja velikih prečnika bez usporavanja glavne preše.
Кон: Veća početna investicija (2-4 puta veća od mehaničke), zahteva električnu integraciju i složeniju održavanja.

Према IMS Buhrke-Olson , механички системи остају идеалан избор за једноставне операције велике серије, док серво системи нуде потребну прилагодљивост за линије који производе више варијација делова.

Техничка конфигурација: одозго надоле, одоздо нагоре и праћење траке

Геометрија избаченог дела и конструкција прогресивног алата одређују физичку конфигурацију уређаја за нарезивање. Пројектанти алата морају одабрати поставку која омогућава кретање материјала, тачније „подизање траке“.

Нарезивање одозго надоле

Ово је стандардна конфигурација за равне делове са минималним подизањем траке. Уређај за нарезивање навоја монтиран је на горњу полуматрицу и спушта се заједно са клином пресе. Ово је најчешћа и најисплативија метода, која омогућава високе брзине. Међутим, захтева да трака током деонице нарезивања навоја остане релативно непомична и равна.

Нарезивање навоја одоздо

Када прогресивна матрица захтева значајно подизање траке (ради превазилажења облика или екструзија), материјал се креће вертикално између станица. У тим случајевима, уређај за нарезивање одоздо монтира се на доњу полуматрицу. Трака се гура наниже ка навоју, или навој се диже ка траци. Произвођач бележи да нарезивање навоја одоздо ефикасно компензује кретање материјала, користећи ход пресе за позиционирање дела, а не за покретање ротације, што је корисно када подизање траке превазилази стандардне границе.

Технологија праћења траке

За примене где је ход пресе кратак или подизање траке прекомерно (више од 6,35 cm), уређаји који прате траку су решење. Ови уређаји се крећу за траком током дела хода, ефективно продужавајући временски прозор за нарезивање. Ово омогућава навојном алату да заврши све циклусе нарезивања чак и на брзим пресама са кратким ходом, где стационарни уређај не би имао довољно времена да уђе и изађе из отвора.

Оперативно изврсност: Подмазивање, заштита и одржавање

Увођење нарезивања у алата захтева дисциплинован приступ одржавању и заштити алата ради спречавања катастрофалног оштећења.

Smračivanje i hlađenje
Нарезивање генерише значајну топлоту и трење. Савремени уређаји за нарезивање у алата често имају могућност „Подмазивања кроз алат“, која доводи високотлачно уље директно до режног вијка. Ово не само што подмазује навој, већ и уклања стругotine које би иначе могле да закоче алат или оштете површину делова.

Сензори заштите матрице
Да би се постигао рад „без светла“ или са минималним надзором, обавезно је имати поуздано осетљивост. Сензори треба да прате:
1. Присуство чепа: Потврђивање да је чеп и даље цео након сваког циклуса.
2. Положај траке: Обезбеђивање да је отвор савршено поравнат пре него што чеп уђе.
3. Граничне вредности момента: Серво системи могу детектовати скокове момента (што указује на туп чеп или предмали отвор) и одмах зауставити пресу.

Брза замена за одржавање
Прекиди у раду уништавају профитабилност. Водећи произвођачи као што су Аутоматизовани системи завртања користи скупове водила са навојним закључавањем, што омогућава оператерима да замене хабни метак за неколико секунди, без потребе да уређај уклањају из пресе. Редовни план одржавања требало би да се фокусира на чишћење зупчаника и проверу синхронизације тајминга ради спречавања оштећења навоја.

Стратегска вредност интеграције у алату

Прелазак на увлачење навоја у алату представља важан тренутак зрелости за пословање аутомобилских жигова. Ово помера произвођача са позиције једноставног достављача загради на позицију испоручивача готових, вредносно додатих компоненти. Иако постоји крива учења у инжењерству — посебно у вези са тајмингом удараца и управљањем подизањем траке — рентабилност инвестиције (ROI) која произилази из елиминације споредне логистике и постизања пропуска без недостатака је недвосмислена.

За менаџере фабрика, одлука на крају своди на равнотежу између почетних трошкова пројектовања и дугорочне уштеде у радној снази и површини производње. Бирао ли човек јак систем за специјализоване висококапацитетне производе или вишеструки серво систем за групу делова, уградња навоја у алат је темељ модерне и конкурентне аутомобилске производње.

Често постављана питања

1. Која је максимална брзина за уградњу навоја у алат?

Брзина производње у великој мери зависи од величине навоја, материјала и дубине навоја. За мале пречнике отвора (нпр. М3 до М5) у негвозденим металима, брзине могу бити веће од 200 УМИ. Већи пречници или тврђи материјали попут челика високе чврстоће обично раде спорије, често између 60 и 100 УМИ, како би се контролисала топлота и трајност алата.

2. Да ли се уградња навоја у алат може накнадно инсталирати у постојеће алате?

Да, али захтева довољно простора за матрицу. Јединице за нарезивање су компактне, али матрица мора имати отворену станицу или довољно места између постојећих станица да прими јединицу и обезбеди неопходно кретање одвозног уређаја. Консултације са пројектантом матрице су од суштинског значаја да би се утврдило да ли је надоградња изводљива или је потребно израдити нову матрицу.

3. Како спречити оштећење матрице струготинама?

Управљање струготинама је критично. Већина система унутар матрице користи специјализоване навојне ножеве (као што су ножеви за ваљкање) који формирају навој без стварања струготина. Ако се користе сечећи ножеви, користи се високотлачно хлађење кроз алат и вакуумски системи како би се стругotine одмах испраљивале и уклањале, чиме се спречава контаминација матрице или оштећење делова.