ஸ்டாம்பிங் ஆட்டோமொபைல் கட்டமைப்பு வலுவூட்டல்கள்: பொறியியல் வழிகாட்டி

சுருக்கமாக

ஆட்டோமொபைல் கட்டமைப்பு வலுவூட்டல்களை ஸ்டாம்பிங் செய்வது இரண்டு எதிர் சக்திகளை சமப்படுத்தும் ஒரு உயர் அபாய உற்பத்தி துறையாகும்: மோதல் பாதுகாப்பை அதிகபட்சமாக்குதல் மற்றும் வாகனத்தின் எடையை குறைத்தல் (லைட்வேட்டிங்). A-பில்லார்கள் மற்றும் கதவு வளையங்கள் போன்ற பாதுகாப்புக்கு முக்கியமான பாகங்களுக்கான தொழில்துறை தரம் ஹாட் ஸ்டாம்பிங் (அழுத்து ஹார்ட்னிங்) போரான் எஃகுகளின், இது 1,500 MPa ஐ மீறிய இழுவிசை வலிமையை ஸ்பிரிங்பேக் பிரச்சினை இல்லாமல் அடைகிறது. எனினும், குளிர் ஸ்டாம்பிங் அலுமினியம் EV பேட்டரி ஹவுசிங்குகள் மற்றும் செலவு-திறன் முக்கியமான குறைந்த சிக்கலான வடிவங்களுக்கு இன்னும் முக்கியமானது. இந்தத் துறையில் வெற்றி என்பது மேம்பட்ட பொருட்களைக் கையாள்வதையும், கண்டிப்பான அனுமதிகளை நிர்வகிப்பதையும், தொடர் உற்பத்திக்கு சரியான பிரஸ் டன்னேஜைத் தேர்ந்தெடுப்பதையும் சார்ந்துள்ளது.

பொறியியல் சவால்: ஏன் கட்டமைப்பு வலுப்படுத்தல்கள் தனித்துவமானவை

ஆட்டோமொபைல் பாடி-இன்-வொயிட் (BIW) என்ற சூழலில், கட்டமைப்பு வலுப்படுத்தல்கள் ஒரு மோதலின் போது பயணிகளைப் பாதுகாக்கும் எலும்புக்கூடாகும். அலங்கார உடல் பேனல்களைப் போலல்லாமல் (தோல்), A-தூண்கள், B-தூண்கள், ராக்கர் பேனல்கள், கூரை ரெயில்கள் மற்றும் குறுக்கு-உறுப்புகள் போன்ற இந்த பாகங்கள் பெரும் இயக்க ஆற்றலை உறிஞ்சி, திசை திருப்ப வேண்டும். அடிப்படையான பொறியியல் சவால் "எடை குறைத்தல் கட்டாயத்தில்" உள்ளது. உமிழ்வு ஒழுங்குமுறைகள் கடுமையாகும்போதும், மின்சார வாகனங்கள் (EVs) பரவளர்ச்சியை அதிகபட்சமாக்க வேண்டுமென்று கோரும்போதும், பாதுகாப்பை அதிகரிக்க பொறியாளர்களால் எளிதாக தடிமனான எஃகைச் சேர்க்க முடியாது.

அதற்கு பதிலாக, தொழில்துறை மேம்படுத்தப்பட்ட அதிக வலிமை கொண்ட எஃகு (AHSS) மற்றும் அலுமினிய அலாய். மென்மையான எஃகு வழக்கமாக சுமார் 200 MPa என்ற சிரமத்தை வழங்குகிறது, வலுவூட்டல்களில் பயன்படுத்தப்படும் நவீன பிரஸ்-கடினப்படுத்தப்பட்ட எஃகுகள் 1,500 MPa (சுமார். 217 கி. இது கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாட்டை பராமரிக்கும் அல்லது மேம்படுத்துவதன் மூலம் எடையைக் குறைக்கும் மெல்லிய காலாண்டுகளை அனுமதிக்கிறது.

இருப்பினும், இந்த உயர் செயல்திறன் கொண்ட பொருட்களின் முத்திரை குத்துதல் உற்பத்திக்கு குறிப்பிடத்தக்க தடைகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது. குளிர் முத்திரை உயர் வலிமை பொருட்கள் முதன்மை எதிரி திரும்பி வருதல் (springback) அடிப்படை வலிமை அகற்றப்பட்ட பிறகு உலோகத்தின் தோற்றம் மீண்டும் அதன் அசல் வடிவத்திற்கு திரும்பும் போக்கு. இது சிக்கலான வடிவியல் வடிவங்களில் இறுக்கமான சகிப்புத்தன்மையை அடைவதை மிகவும் கடினமாக்குகிறது, பெரும்பாலும் சிக்கலான உருவகப்படுத்துதல் மென்பொருள் மற்றும் சர்வோ-பிரஸ் தொழில்நுட்பத்தை ஈடுசெய்ய வேண்டும்.

செயல்முறை ஒப்பீடுஃ சூடான முத்திரை குத்துதல் (அடிப்படை கடினப்படுத்துதல்) மற்றும் குளிர் முத்திரை குத்துதல்

சூடான மற்றும் குளிர் முத்திரை குத்துதல் இடையே தேர்வு கட்டமைப்பு வலுவூட்டல்களுக்கு மைய செயல்முறை முடிவாகும். ஒவ்வொரு முறையும் தனித்தனி இயந்திரங்கள், செலவுகள் மற்றும் பொருள் தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது.

ஹாட் ஸ்டாம்பிங் (அழுத்து ஹார்ட்னிங்)

சூடான முத்திரை குத்துதல் அல்லது பிரஸ் கடினப்படுத்துதல், பாதுகாப்பு-குறிப்பிட்ட கூண்டு கூறுகளுக்கான பிரதான முறையாகும். இந்த செயல்முறை போரன் எஃகு வெற்றுப் பகுதிகளை சுமார் 900°C (1,650°F) அவை ஆஸ்டெனிடிக் நிலையை அடைவதற்குள். பின்னர் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெள்ளை நிறத்தில் வெ

இந்த விரைவான குளிர்விப்பு எஃகு ன் நுண் கட்டமைப்பை ஆஸ்டெனைட்டிலிருந்து மார்டென்சைட்டுக்கு மாற்றி, வடிவியல் பூட்டுதல் மற்றும் முழுமையாக ஸ்பிரிங்பேக்கை அகற்றுகிறது. தொழில்துறை தரவுகளின்படி, இந்த செயல்முறை போரன் எஃகு இழுவிசை வலிமையை ஆரம்ப 50 கி.சி.யிலிருந்து 200 கி.சி. (சுமார். 1,380 MPa) இதனால்தான் சூடான முத்திரை பதித்தல் பாதுகாப்பு முக்கியமான பாகங்களை உருவாக்குகிறது கதவு பலப்படுத்தல்கள் மற்றும் பம்பர் பீம்ஸ் போன்றவை மிகவும் வலுவானவை மற்றும் பரிமாண ரீதியாக துல்லியமானவை.

குளிர் ஸ்டாம்பிங்

குளிர் ஸ்டாம்பிங் அறை வெப்பநிலையில் நடைபெறுகிறது மற்றும் பொருளின் நெகிழ்ச்சியை சார்ந்துள்ளது. இது வேகமானது மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பானது (சூடேற்றுவதற்கு தேவையில்லை), ஆனால் பணி கடினமடைதல் மற்றும் ஸ்பிரிங்பேக் காரணமாக மிக அதிக வலிமை கொண்ட பொருட்களுடன் இது கட்டுப்பாடுகளை எதிர்கொள்கிறது. எனினும், ராம் வேகத்தையும் தங்குமிட விசையையும் துல்லியமாக கட்டுப்படுத்த அனுமதிக்கும் சர்வோ பிரஸ் தொழில்நுட்பத்தில் உள்ள முன்னேற்றங்கள் குளிர் ஸ்டாம்பிங் திறன்களை விரிவுபடுத்தியுள்ளன. இது அலுமினிய பாகங்கள் மற்றும் எளிய வடிவவியல் அல்லது குறைந்த வலிமை தேவைகள் கொண்ட கட்டமைப்பு பாகங்களுக்கான முன்னுரிமை முறையாக உள்ளது.

பொருள் அறிவியல்: AHSS, போரான் எஃகு, மற்றும் அலுமினியம்

அச்சிடப்பட்ட வலுவூட்டலின் செயல்திறன் அதன் பொருளால் நிர்ணயிக்கப்படுகிறது. அடிப்படை மென்ரூப்பு எஃகை விட ஆட்டோமொபைல் துறை மிகவும் முன்னேறியுள்ளது.

போரான் ஸ்டீல் (22MnB5)

போரான் எஃகு ஹாட் ஸ்டாம்பிங்கின் முதுகெலும்பாகும். போரானைச் சேர்ப்பது கணிசமாக கடினமடைதலை அதிகரிக்கிறது. அதன் ஆரம்ப நிலையில், அது ஒப்பீட்டளவில் மென்மையானதும் உருவாக்கக்கூடியதுமாக இருக்கும், ஆனால் பிரஸ் ஹார்ட்னிங் செயல்முறைக்குப் பிறகு, அது அசாதாரணமாக கடினமாகிறது. இந்த இரட்டை தன்மை கடினமாக மாறக்கூடிய சிக்கலான வடிவங்களை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது.

அலுமினிய உலோகக்கலவைகள் (5xxx மற்றும் 6xxx தொடர்)

EVகளின் எழுச்சியுடன், கனமான பேட்டரி பேக்குகளை ஈடுசெய்ய பேட்டரி உறைகள் மற்றும் ஷாக் டவர்களுக்கு அலுமினியம் பிரபலத்தை பெற்றுள்ளது. EV உற்பத்தியில் உலோக ஸ்டாம்பிங் முக்கிய பங்கை வகிக்கிறது இந்த இலகுவான உலோகக்கலவைகளை உருவாக்குவதன் மூலம். எனினும், ஆழமான டிராயிங் செயல்முறையின் போது அலுமினியம் விரிசல் மற்றும் கிழித்தலுக்கு ஆளாகக்கூடும், எஃகை விட சிறப்பு தேய்மானங்கள் மற்றும் பெரும்பாலும் பல டிரா படிகளை தேவைப்படுத்துகிறது.

கால்வனைசெய்யப்பட்ட ஸ்டீல்

சாலை உப்பு மற்றும் ஈரப்பதத்திற்கு வெளிப்படும் உடலின் அடிப்பகுதி கட்டமைப்பு பாகங்களுக்கு, துருப்பிடிப்பு எதிர்ப்பு கட்டாயமானது. துத்தநாகப் பூச்சு கொண்ட கால்வனைசேட் எஃகு, சட்ட பாகங்கள் மற்றும் ரெயில்களுக்கு அடிப்படையாக பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. துத்தநாகப் பூச்சு உரிந்து விழுவதால் (காலிங்) கருவிகளில் படிவதால் பாகத்தின் தரம் பாதிக்கப்படாமல் இருக்க, கால்வனைசேட் பொருளை ஸ்டாம்பிங் செய்வதற்கு கவனமான டை பராமரிப்பு தேவைப்படுகிறது.

இடைவெளியை நிரப்புதல்: முன்மாதிரியிலிருந்து தொடர் உற்பத்தி வரை

கட்டமைப்பு வலுவூட்டல்களுக்கு ஒரு ஸ்டாம்பிங் பங்காளியைத் தேர்ந்தெடுப்பது என்பது மிகக் குறைந்த பீஸ் விலையைக் கண்டுபிடிப்பது மட்டுமல்ல; மாறாக, முழு தயாரிப்பு வாழ்க்கை சுழற்சியையும் கையாளும் தகுதி கொண்ட விற்பனையாளரைக் கண்டுபிடிப்பதை உள்ளடக்கியது. ஆட்டோமொபைல் திட்டங்கள் பொதுவாக வேகமான புரோட்டோடைப்பிங்கிலிருந்து குறைந்த அளவு சரிபார்ப்புக்கும், இறுதியில் அதிக அளவு தொடர் உற்பத்திக்கும் நகர்கின்றன. புரோட்டோடைப்புகளை ஒரு கடை செய்து, உற்பத்தி பாகங்களை மற்றொரு கடை செய்யும் போது, கருவி வடிவமைப்பு மற்றும் பொறுத்துத்தன்மை நனவாதலில் கடுமையான "மொழிபெயர்ப்பு பிழைகள்" ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது.

ஒரு ஓஇஎம் (OEM) அல்லது டியர் 1 வழங்குநர் எளிதாக அளவில் மாற்றத்தை செய்யக்கூடிய கூட்டாளியுடன் இணைந்து செயல்படுவது சிறப்பானது. பல்வேறு பகுதிகளின் அளவுகள் மற்றும் பொருள் தடிமனுக்கு ஏற்ப (எ.கா., 100 முதல் 600 டன் வரை) பல்வேறு அழுத்து டன் திறன்கள், மென்மையான கருவியிலிருந்து முற்போக்கான கடின உருவங்களுக்கான மாற்றத்தை நிர்வகிக்க உள்ளக கருவி நிபுணத்துவம் ஆகியவை அவசியமான திறன்களாகும்.

இந்த அளவிலான ஒருங்கிணைப்பைத் தேடும் தயாரிப்பாளர்களுக்கு Shaoyi Metal Technology தேவையான திறமையை எடுத்துக்காட்டுகிறது. IATF 16949:2016 தரநிலைகளுக்கு சான்றளிக்கப்பட்டு, பொறியியல் சரிபார்ப்பு மற்றும் தொகுதி உற்பத்தி இடையே உள்ள இடைவெளியை நிரப்புகிறது. ஐந்து நாட்களுக்குள் 50 முன்மாதிரி பாகங்களை வழங்குவதில் இருந்து ஆண்டுதோறும் கட்டுப்பாட்டு கைப்பிடிகள் மற்றும் துணை கட்டமைப்புகள் போன்ற லட்சக்கணக்கான முக்கிய பாகங்களை உற்பத்தி செய்வது வரை அவர்களின் திறன்கள் விரிந்துள்ளன. 600 டன் வரை அழுத்து இயந்திரங்களைப் பயன்படுத்தி, வெல்டிங் மற்றும் ஈ-கோட்டிங் போன்ற முழுமையான இரண்டாம் நிலை செயல்முறைகளை வழங்குவதன் மூலம், சிக்கலான ஆட்டோமொபைல் கட்டமைப்பு தேவைகளுக்கு ஒருங்கிணைந்த தீர்வை வழங்குகிறார்கள்.

முக்கிய பயன்பாடுகள்: முக்கிய கட்டமைப்பு பாகங்கள்

சுமை பாதைகள் மற்றும் மோதல் சூழ்நிலைகளைப் பொறுத்து வாகனத்தின் வெவ்வேறு பகுதிகளுக்கு தனி ஸ்டாம்பிங் உத்திகள் தேவைப்படுகின்றன.

• பாதுகாப்பு கூண்டு (தூண்கள் & கதவு வளையங்கள்): A-தூண் மற்றும் B-தூண் ஆகியவை தலைகீழாக உருளும்போது மேல்கூரை சரிவதைத் தடுக்கும் முதன்மை செங்குத்து ஆதரவுகள் ஆகும். நவீன உற்பத்தி அடிக்கடி "லேசர்-வெல்டெட் பிளாங்க்ஸ்" - ஸ்டாம்பிங்கிற்கு முன் வெவ்வேறு தடிமன் கொண்ட தகடுகளை இணைத்தல் - உச்சியில் தடிமனாகவும் (வலிமைக்கு), அடிப்பகுதியில் மெல்லியதாகவும் (சிதைவு பாங்குகளை மேலாண்மை செய்ய) இருக்கும் ஒற்றை B-தூணை உருவாக்கப் பயன்படுத்துகிறது.
• EV பேட்டரி என்க்ளோசர்கள்: பேட்டரி தடி என்பது மின்சார வாகனத்தில் மிக முக்கியமான கட்டமைப்பு உறுப்பாகும். இது சாலைத் துகள்கள் மற்றும் பக்கவாட்டு மோதல் ஊடுருவலிலிருந்து பேட்டரி மாட்யூல்களைப் பாதுகாக்க வேண்டும். இவை பொதுவாக எடையைக் குறைக்க அதிக வலிமை கொண்ட அலுமினியத்திலிருந்து உருவாக்கப்பட்ட பெரிய, தட்டையான உருவங்கள் ஆகும். இங்கு துல்லியம் மிகவும் முக்கியமானது; நீர் உள்ளே செல்வதைத் தடுக்க சீல் செய்யும் பரப்பு சரியாக தட்டையாக இருக்க வேண்டும்.
• NVH குறைப்பு உறுப்புகள்: அதிர்ச்சி பாதுகாப்புக்காக அனைத்து கட்டமைப்பு பாகங்களும் இருக்காது. ஓசை, அதிர்வு மற்றும் கடுமை (NVH) ஆகியவற்றைக் குறைப்பதற்காக சட்டத்தை உறுதியாக வைத்திருக்க பெரும்பாலும் தாங்கிகள் மற்றும் குறுக்கு உறுப்புகள் பயன்படுகின்றன. ஓசையைக் குறைக்கும் NVH குறைப்பு தாங்கிகளை துல்லியமான ஸ்டாம்பிங் செயல்முறைகள் உருவாக்குகின்றன இவை சாலை ஓசையைக் குறைக்கின்றன, வாகன கேபினின் உயர்தர உணர்வை மேம்படுத்துகின்றன.

முடிவுரை: பல-பொருள் எதிர்காலம்

ஆட்டோமொபைல் கட்டமைப்பு வலுவூட்டல்களை ஸ்டாம்ப் செய்வதற்கான எதிர்காலம் "சரியான இடத்தில் சரியான பொருள்" என்பதில் உள்ளது. சூடான ஸ்டாம்ப் செய்யப்பட்ட போரான் எஃகு தூண்கள் அலுமினிய ஷாக் டவர்களுடனும், கூட்டு பொருள் கூரை ரெயில்களுடனும் இணைக்கப்படும் பல-பொருள் கலப்பினங்களுக்கு நாங்கள் நகர்ந்து வருகிறோம்; ஒற்றை எஃகு உடல்களிலிருந்து விலகி. பொறியாளர்கள் மற்றும் வாங்கும் குழுக்களுக்கு, திறமையான ஸ்டாம்பிங் பங்காளியின் வரையறை மாறிக்கொண்டிருக்கிறது. இப்போது எஃகை மட்டும் ஸ்டாம்ப் செய்வது போதாது; பல்வேறு உயர் செயல்திறன் பொருட்களை இணைக்கவும், உருவாக்கவும், சிமுலேட் செய்யவும் திறன் கொண்டிருப்பது கட்டமைப்பு உற்பத்தி சிறப்பாக்கத்திற்கான புதிய தரமாக உள்ளது.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

1. குளிர் ஸ்டாம்பிங்கை விட சூடான ஸ்டாம்பிங்கின் முக்கிய நன்மைகள் என்ன?

ஹாட் ஸ்டாம்பிங் (அழுத்தி கடினப்படுத்துதல்) குளிர் ஸ்டாம்பிங்கில் உயர் வலிமை கொண்ட எஃகுகளுக்கு பெரும் சிக்கலாக இருக்கும் ஸ்பிரிங்பேக்கை கிட்டத்தட்ட நீக்குகிறது. இது 1,500 MPa ஐ விட அதிகமான இழுவிசை வலிமையைக் கொண்ட சிக்கலான வடிவ வடிவங்களை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது, இது B-பில்லார்கள் மற்றும் கதவு வளையங்கள் போன்ற அளவுரு துல்லியம் மற்றும் அதிகபட்ச வலிமை தேவைப்படும் பாதுகாப்பு-முக்கிய பாகங்களுக்கு ஏற்றது.

2. EVகளின் எழுச்சி ஆட்டோமொபைல் ஸ்டாம்பிங்கை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?

எலக்ட்ரிக் வாகனங்கள் கனமான பேட்டரி பேக்குகளை ஈடுசெய்ய குறிப்பிடத்தக்க எடை குறைப்பை தேவைப்படுத்துகின்றன, இது பேட்டரி ஹவுசிங்குகள் மற்றும் சப்ஃபிரேம்கள் போன்ற கட்டமைப்பு பாகங்களுக்கான அலுமினியம் ஸ்டாம்பிங்கை நோக்கி மாற்றத்தை ஊக்குவிக்கிறது. மேலும், EV கட்டமைப்புகள் பக்கவாட்டு மோதல்களின் போது பேட்டரி பேக்கைப் பாதுகாக்க புதிய வகை வலுப்படுத்தல்களை தேவைப்படுத்துகின்றன, இது பெரிய, மேலும் ஒருங்கிணைந்த ஸ்டாம்ப் செய்யப்பட்ட பாகங்களை உருவாக்குகிறது.

ஸ்டாம்பிங்கில் IATF 16949 சான்றிதழின் பங்கு என்ன?

IATF 16949 என்பது ஆட்டோமொபைல் துறையில் தர மேலாண்மை அமைப்புகளுக்கான உலகளாவிய தொழில்நுட்பத் தரமாகும். ஒரு ஸ்டாம்பிங் வழங்குநருக்கு, இந்த சான்றிதழ் குறைபாடுகளைத் தடுத்தல், சப்ளை செயின் மாறுபாடுகளைக் குறைத்தல் மற்றும் தொடர்ச்சியான மேம்பாடு போன்றவற்றில் கண்டிப்பான செயல்முறைகள் உள்ளன என்பதை நிரூபிக்கிறது, இது OEMகளுக்கு பாதுகாப்பு-முக்கியமான கட்டமைப்பு பாகங்களை வழங்குவதற்கு கட்டாயமாகும்.