Hållarens Stansprocess: Ingenjörs- och Tillverkningsguide

TL;DR

Den huvsäkringens stansningsprocess inbegriper två skilda tillverkningsarbetsflöden för att skapa ett komplett säkerhetssystem. De komplexa mekanismdelarna – såsom låset, klinkan och säkerhetskroken – tillverkas vanligtvis med hjälp av progressiv stansning . Denna metod matar rullar av höghållfast stål genom en serie stationer för att uppnå exakta toleranser och höga produktionshastigheter som krävs för miljontals cykler.

Å andra sidan formas infästningspunkten för låset, känd som "huvets inre panel", med transfer- eller tandemstansning . Denna kraftfulla process innefattar djupdragning, trimning och flänsning för att skapa en styv, förstyvad struktur som förhindrar metallutmattning. Montering integrerar sedan dessa stansade delar med nit och fjädrar, följt av omfattande lasttestning (ofta överstigande 5500 N) för att säkerställa efterlevnad av säkerhetskrav.

Anatomi för ett stansat huvsäkringssystem

Innan man undersöker stanslinjerna är det viktigt att förstå de komponenter som formas. En huvsikte är inte en enskild del utan en sammansättning av stansade komponenter i höghållfast stål, var och en med unika mekaniska krav.

Kärnmechanismen består av huvudsikten (klo), som griper tag i fordonets anslag, och spärrhak (låsreglaget), som låser siktet på plats. Enligt ingenjörsstudier om optimering, såsom de från Worcester Polytechnic Institute , måste siktmechanismen tåla betydande krafter – vanligtvis en minsta draghållfasthet på 5500N (cirka 550 kg) utan deformation. Den säkerhetskrok , som har till uppgift att fånga huven om den primära låsklinkan sviktar, är vanligtvis dimensionerad för ungefär 2700N .

Dessa komponenter är stansade från specifika stålkvaliteter, ofta SAPH 440 eller liknande höghållfasta låglegerade (HSLA) stål. Dessa material erbjuder nödvändig draghållfasthet för att motstå skärning vid en kollision, men medför utmaningar i stansprocessen på grund av sin hårdhet.

Process 1: Progressiv stansning av låskomponenter

De små, komplexa delarna i låsmekanismen är idealiska kandidater för progressiv stansning . I denna höghastighetsprocess matas en metallspole genom en enda stans med flera "stationer". När pressen arbetar rör sig metallbandet framåt och en olika operation utförs i varje station.

Den typiska sekvensen för en huvlåskomponent inkluderar:

• Pilot hål: I den första stationen genomborrar man små hål som används för att styra bandet exakt genom efterföljande stationer.
• Perforering: Pivotthål för nitar är precisionsstansade. Dessa hål kräver ofta strama toleranser (t.ex. ±0,05 mm) för att säkerställa att låset roterar smidigt utan skakningar.
• Koining/Prägling: Verktyget applicerar enormt tryck för att avfasa kanter eller skapa förstärkta förstyvningar. Detta steg är kritiskt för att släta kontaktytor där låset möter slagdornen, vilket minskar slitage över tid.
• Böjning/Formning: Flikar och låsflänsar böjs i form. Eftersom höghållfast stål lider av "springsback" (benägenheten att återgå till sin ursprungliga form) måste verktyget böja metallen något mer än önskat för att uppnå den slutgiltiga vinkeln.
• Avskärning: Den färdiga delen separeras från transportbandet och expelleras.

För tillverkare som kräver mångsidighet, progressiv stansning föredras för sin förmåga att producera miljontals enhetliga delar med minimalt svinn, vilket gör det till branschstandard för låsmekanismer.

Process 2: Stansning av huvs innanpanel (fästpunkten)

Ett lås kan inte fungera utan en säker fästpunkt. Detta tillhandahålls av motorlockets inre panel , en stor stansad komponent som utgör den strukturella stommen på fordonets motorlock. Till skillnad från små mekanismer delar tillverkas detta panel med hjälp av transfer- eller tandemverktyg .

Denna process startar med en "blank"—en plan plåt som lastas in i en stor press. Den första operationen är vanligtvis djupdragning djuvdragning, där en manlig punsch pressar in metallen i en kvinnlig form för att skapa den tredimensionella formen av motorlockets stomme. Denna fas definierar krockelzoner och den centrala kavitet.

Efterföljande stationer utför beskärning (avlägsnande av överskottsmetall) och perforering (skapandet av hål för låsmonteringsbultar). Ett kritiskt steg är kantning kantvikning, där kanterna böjs för att skapa en anslutningsyta för den yttre motorlockspanel. Området där låset monteras är ofta förstärkt med en lokal fördjupning eller en tjockare sektion för att fördela belastningen vid stängning av motorlocket, vilket förhindrar trötthetssprickor.

Materialval och tillverknings skalbarhet

Valet av material styr stansstrategin. Även om lättstål är lätt att forma kräver motorhuvslås material som galvaniserat HSLA-stål för att förhindra korrosion och tåla höga belastningar. Dock sliter hårda stål snabbare på stansverktyg och är mer benägna att få defekter som "sprickor" eller "veck" under formningen.

För att minska dessa risker använder ingenjörer simuleringsprogramvara för att förutsäga metallflödet. Övergången från en digital design till en fysisk del förblir emellertid en utmaning. Att överbrida klyftan mellan snabb prototypframställning och tillverkning i stor volym är en avgörande fas. Företag som Shaoyi Metal Technology specialiserar sig på denna övergång och utnyttjar presskapacitet upp till 600 ton för att leverera precisionskomponenter som reglagearmar och underställ som uppfyller stränga globala OEM-standarder.

Oavsett om det gäller att tillverka en sats med 50 prototyper för verifiering eller miljoner enheter för massproduktion är det avgörande att samarbeta med en stansare som förstår hur metall av bilklass beter sig, för att undvika kostsamma verktygsändringar i efterhand.

Montering och kvalitetskontroll

När stansningen är klar skickas de enskilda komponenterna – lås, spärrtapp och bottenplatta – till monteringen. Här införs nitar genom de uppskjutna pivotenheterna och deformeras för att skapa en permanent fogning som ändå tillåter rotation.

Fjädermontering följer, där höjspända spiralfjädrar fästs på låset och spärrtappen. Dessa fjädrar ger den nödvändiga återförselkraften för att hålla låset i stängt läge.

Kvalitetskontrollen är sträng. Slumpmässiga prov från stanslinjen genomgår dräntprov för att verifiera att de uppfyller kravet på 5500 N belastning. Cykeltestning utförs också, där låsmechanismen öppnas och stängs tiotusentals gånger för att säkerställa att myntade kanter inte slits ner i förtid. Enligt branschinsikter från verktygstillverkare , kan även mikroskopiska spån från stansprocessen störa mekanismen, vilket gör avskärning av spån och ytbehandling till avgörande slutfaser.

Vanliga frågor

1. Vilka är de 7 stegen i stansmetoden?

De sju vanliga metallstansoperationerna inkluderar Blankning (klippa ut den grova formen), Bohoring (håltagning), Ritar (formning av kopparliknande former) Böjning (skapande av vinklar), Luftbuktning (formning med ett punschverktyg) Bottenläggning/myntning (stansning under högt tryck för precision) Trimning (avlägsnandet av överskottsmaterial). Motorhållor använder en kombination av dessa, med starkt beroende av perforering och myntning.

2. Vilka är de fyra typerna av metallstansning?

De fyra främsta typerna är Progressiv stansning (kontinuerlig band, flera stationer) Framsändning av stämpelning (delar som flyttas mekaniskt mellan stationer) Djupdragsstansning (för djup som överstiger diameter), och Mikrostansning (för små elektronikkomponenter). Hållare för motorhuven använder främst progressiva verktyg för effektivitet, medan motorhuvskarosserier använder transferverktyg på grund av storleken.