KRATKO

Projektovanje progresivnih matrica je standard u proizvodnji automobilskih nosača kada god se godišnja količina premaši 50.000 komada, pružajući ravnotežu između brzine, preciznosti i konzistentnosti. Kako bi se postigla ciljana iskorišćenost materijala iznad 75%, inženjeri moraju optimizovati raspored trake korišćenjem tačnih proračuna debljine mosta (uobičajeno od 1,25t do 1,5t) i agresivnih strategija postavljanja obrasci. Ključni faktori projektovanja uključuju kompenzaciju otklona kod čelika visoke čvrstoće i niskog legiranja (HSLA) i proračun snage prese na osnovu ukupnog perimetra rezanja uz sile otpuštanja.

За сложене аутомобилске носаче који захтевају толеранције испод ±0,05 мм, успех зависи од чврстог позиционирања водећих пинова и одабира одговарајућих алата од челика (као што су карбид или D2) у зависности од запремине производње. Овај водич пружа техничке формуле, правила распореда и стратегије спречавања мана које су неопходне за израду високоперформантних прогресивних матрица.

Фаза 1: Предизвођење и избор материјала

Пре него што се нацрта први распоред траке, процес пројектовања мора да почне ригорозном анализом својстава материјала носача. Аутомобилски носачи често користе високочврста нисколегирана (HSLA) челике или алуминијумске легуре (као што су 6061 или 5052) како би смањили тежину, а задржали структурни интегритет. Избор материјала одређује размак матрице, полупречнике савијања и захтеве за премазивање.

Својства материјала и утицај на матрицу
Zatezna čvrstoća i čvrstoća na smicanje sirovine su primarni faktori koji utiču na potrebnu snagu i habanje alata. Na primer, izradnja HSLA čelika zahteva znatno veću snagu i manje zazore u odnosu na meki čelik. Suprotno tome, aluminijumske legure, iako mekše, sklonije su zalepljivanju i zahtevaju polirane aktivne delove alata ili specijalne prevlake kao što je TiCN (titanijum karbonitrid).

Rešavanje odskoka na vreme
Jedan od najčešćih defekata kod kalibriranja automobilskih nosača je odskok — tendencija metala da se delimično vrati u svoj prvobitni oblik nakon savijanja. Ovo je posebno izraženo kod HSLA materijala. Kako bi se ovo ublažilo, konstruktori moraju projektovati stanice za "pre-savijanje" ili primeniti rotacione metode savijanja umesto standardnog kliznog savijanja. Kod nosača od 90 stepeni, projektovanje alata za pre-savijanje za 2-3 stepena je uobičajena praksa kako bi se postigla konačna tolerancija crteža.

Faza 2: Optimizacija rasporeda trake

Raspored trake predstavlja osnovni plan progresivnog alata. On određuje ekonomičnost celokupne serije proizvodnje. Loše projektovan raspored troši materijal i destabilizuje alat, dok može godišnje uštedeti hiljade dolara na otpacima.

Дебљина моста и дизајн носача
„Мост“ или „реп“ је материјал који остаје између делова како би их носио кроз матрицу. Смањивање ове ширине смањује отпад, али превише уски мост може довести до извијања траке. Стандардно инжењерско правило за челичне носаче је да се ширина моста постави између 1,25 × Дебљина (t) и 1,5 × Дебљина (t) . За примене са великим брзинама или танјим материјалима, ово може бити потребно повећати на 2t како би се спречили проблеми при увлачењу.

Израчунавање искоришћености материјала
Ефикасност се мери преко искоришћености материјала (%). Циљ за аутомобилске носаче треба да буде >75%. Формула за проверу стратегије распореда је:

Искоришћеност % = (Површина готовог потеза) / (Корак × Ширина траке) × 100

Ако је резултат испод 65%, размотрите „двоструки процес“ или „међусобно повезани“ распоред, где се два носача истискују окренута један према другом тако да деле заједничку линију носача. Овај приступ је веома ефикасан за L-образне или U-образне носаче.

Позиционирање вођичког пина
Тачност зависи од прецизног позиционирања траке. Пилот отворе треба пробушити у самом првом станицу. Пилот калибри у наредним станицама поравнавају траку пре него што се матрица потпуно затвори. За носаче са малим допустимим одступањем између рупа, проверите да ли пилоти улазе у траку барем 6 мм пре него што алати за обликовање додирују материјал.

Фаза 3: Низ радних станица и тонажа

Одређивање исправног редоследа операција — пробој, пилот, исецање, обликовање и пресекање — спречава кварове матрице. Логичан ток осигурава стабилност траке током целокупног процеса. Идеално, пробој се врши на почетку како би се успоставили пилот отвори, док се интензивно обликовање распоређује ради уравнотежења оптерећења.

Израчунавање потребне тонаже
Инжењери морају израчунати укупну силу потребну да би се осигурало да преса има довољну капацитет (и енергију) да изврши рад. Формула за тонажу при понављању и пробоју је:

Тонажа (T) = Дужина реза (L) × Дебљина материјала (t) × Чврстоћа на смичење (S)

Према индустријски стандарди за прорачун , морате узети у обзир и силу скидања (најчешће 10-20% силе резања) као и притисак азотних опруга или јастука који се користе за придржавање траке. Ако ове помоћне оптерећења нису укључене, може доћи до недовољне снаге пресе, што резултира застојом на доњој мртвој тачки.

Центар оптерећења
Кључан, али често занемарен прорачун је „центар оптерећења“. Ако су силе резања и обликовања концентрисане на једној страни матрице, ствара се эксцентрично оптерећење које нагиње клип, изазивајући превремено хабање клизнаца пресе и стубова матрице. Уравнотежите распоред тако што ћете симетрично распоредити станице већег капацитета (као што су резање великих периметара) око средишње линије матрице.

Фаза 4: Решавање уобичајених мана носача

Чак и код чврстог дизајна, током пробног рада могу се појавити мане. Отклањање грешака захтева систематски приступ анализи основног узрока.

• Гребени: Превелики бртови обично указују на нетачан размак или затупљено алат. Ако се бртови појаве само на једној страни рупе, вероватно је да је матрица померена. Проверите да ли је размак једнолик по целом обиму.
• Повлачење остатка: Дешава се када остатак прилијуби за лицем матрице и буде повучен ван дугмета матрице. То може оштетити траку или матрицу у следећем циклусу. Решења укључују коришћење матрица типа „захватач остатка“ са жлебовима за задржавање или додавање ексцентричног чепа са опругом у средиште матрице.
• Неусаглашеност (искривљеност): Ако се трака закриви (искриви) током уравњавања, носач се можда деформише. Ово се често дешава ако је отпуштање траке током формирања ограничено. Осигурајте да помоћни уређаји омогућавају материјалу да слободно лебди током циклуса уравњавања како би се смањио напон.

Фаза 5: Фактори цене и избор добаравача

Prelazak sa dizajna na proizvodnju uključuje komercijalne odluke koje utiču na konačnu cenu dela. Kompleksnost matrice — određena brojem stanica i potrebnom tolerancijom — najveći je kapitalni trošak. Za nosače male serije (<20.000/godisnje), jednostepena ili kombinovana matrica može biti ekonomičnija od progresivne matrice.

Međutim, za programe automobila velike serije, efikasnost progresivne matrice opravdava početna ulaganja. Prilikom izbora partnera za proizvodnju, proverite njihovu sposobnost da zadovolje specifične zahteve za tonazažom i veličinom postelje vaše matrice. Na primer, Kompletne rešenja za žicanje kompanije Shaoyi Metal Technology prevazilaze jaz između prototipiranja i masovne proizvodnje, nudeći preciznost certifikovanu prema IATF 16949 za kritične komponente poput poluga za upravljanje i podokvira. Njihova sposobnost da rade sa opterećenjima prese do 600 tona osigurava da se čak i kompleksni nosači od debljeg lima mogu dosledno proizvoditi.

Коначно, увек захтевају детаљну преглед дизајна за производњу (ДФМ) пре резања челика. Квалифицирани добављач ће симулирати процес формирања (користећи софтвер као што је АутоФорм) како би предвидео ризике од рањивања и раздвајања, омогућавајући виртуелне корекције које штеде недељама физичке прераде.

Увлачење прогресивне ефикасности пицања

Проектирање прогресивних штампа за аутомобилске заграде је вежба у уравнотежавању прецизности, ефикасности материјала и дуговечности алата. Редовно примењујући инжењерске основеод прецизних прорачуна моста и формула за тонажу до стратешког избора материјалаинжењери могу створити алате који испоручују милионе дефектних делова. Кључ је да се распоред траке сматра темељем; ако је распоред оптимизован, штампање ће се одвијати глатко, дефекти ће бити свеснији и профитабилност ће бити максимизована.

Често постављана питања

1. у вези са Која је минимална дебљина моста за прогресивне штампе?

Стандардна минимална дебљина моста (или ширина мреже) је обично 1,25 до 1,5 пута дебљина материјала (t) . На пример, ако је материјал носача дебљине 2 mm, мост треба да буде најмање 2,5 mm до 3 mm. Испод ове границе повећава се ризик од извијања или прекида траке током циклуса уравњавања, нарочито при раду на великим брзинама.

2. Како израчунати капацитет у тонима за прогресивно клупкање?

Укупан капацитет се израчунава сабирањем сила потребних за све операције (исецање, савијање, обликовање) плус силе екструзера и притисних подлога. Основна формула за силу резања је Обим × дебљина × чврстоћа на смицање . Већина инжењера додаје сигурносну маргину од 20% на укупно израчунато оптерећење како би компензовала затупљивање алата и варијације пресе.

3. Како могу смањити отпад у дизајну прогресивног алата?

Смањење отпада почиње са распоредом траке. Технике укључују гнежђење делова (међусобно закачене облике ради коришћења исте носне траке), смањење ширине моста на безбедну минималну вредност и коришћење „два пролаза“ распореда за L-образне или троугаоне носаче. Унапређење ispoljivanje materijala на више од 75% је кључни циљ за економичну производњу аутомобила методом штампања.