Pandikit na Brake Backing Plates: Proseso, Presisyon, at Mga Tiyak na Detalye

TL;DR

Ang pagpapandak ng mga plate ng preno ay ang karaniwang proseso sa industriya para sa paggawa ng bakal na istrakturang base ng mga preno, gamit ang mataas na toneladang pres (karaniwang 200T–500T) upang putulin at ibalangkas ang dinukdok na bakal nang may mataas na tiyakness. Habang karaniwang Stamping nag-aalok ng bilis at murang gastos para sa mas malaking produksyon, fine Blanking mas gusto na ngayon dahil sa kakayahang makagawa ng makinis, walang bitak na gilid at mahigpit na toleransya nang hindi na kailangang i-machining muli. Mga Sistema ng Mekanikal na Pagkakahawak (NRS) —mga kawit na napapandak diretso sa ibabaw ng plate—upang maiwasan ang paghihiwalay ng friction material dahil sa kalawang. Tinatalakay ng gabay na ito ang mga makina, pagpili ng materyales, at pamantayan sa kontrol ng kalidad na nagtatakda sa de-kalidad na produksyon ng backing plate.

Ang Linya ng Pagpapandak: Mga Makina at Materyales

Ang produksyon ng isang brake backing plate na may mataas na kalidad ay nagsisimula nang matagal bago pa man mahampas ng press ang metal; ito ay nagsisimula sa pagpili ng tamang hilaw na materyales. Karaniwang ginagamit ng mga tagagawa ang hot-rolled steel coils, partikular na mga grado tulad ng Q235B , na nagbibigay ng kinakailangang tensile strength upang mapanatili ang matinding shear forces na nabubuo habang nagba-brake. Ang isang mahalagang pagkakaiba sa pagkuha ng materyales ay ang pagtanggi sa "Pickled & Oiled" na bakal kumpara sa karaniwang itim na bakal. Ang pickling process ay nagtatanggal ng oxide layer (mill scale), na siyang mahalaga dahil ang anumang natirang scale ay maaaring magdulot ng pagkabigo ng coating at mga suliranin sa kalawang sa susunod na bahagi ng buhay ng komponente.

Kapag pumasok na ang materyales sa stamping line, ang mga kinakailangan sa makinarya ay nakadepende sa klase ng sasakyan. Ayon sa datos ng industriya, ang paggawa ng mga backing plate para sa passenger car (PC) ay karaniwang nangangailangan ng pneumatic precision punch press na nasa 200-ton range . Gayunpaman, para sa mga Komersyal na Sasakyan (CV) at mabibigat na trak, ang mga kinakailangan sa tonelada ay tumataas nang malaki patungo sa 360T–500T o mas mataas pa upang maputol ang mas makapal na bakal (hanggang 12mm). Ang pagkakaayos ng linya ay sumusunod sa maigsing pagkakasunod-sunod: isang decoiler ang nagpapasok ng strip ng bakal sa straightener (leveller) upang alisin ang coil set, na sinusundan ng servo feeder na naglalagay ng strip sa ilalim ng die na may katumpakan na antas ng micron.

Para sa mga tagagawa na nagnanais mag-iskala mula sa prototype patungo sa mas malaking produksyon, mahalaga ang pakikipagsosyo sa isang pasilidad na nag-aalok ng malawak na hanay ng mga kakayahan ng press. Shaoyi Metal Technology nagbibigay ng komprehensibong mga solusyon sa stamping na may sertipikasyon na IATF 16949, gamit ang mga press hanggang 600 tonelada upang ihatid ang mahahalagang bahagi ng automotive na sumusunod sa pandaigdigang OEM na pamantayan. Kung kailangan mo man ng mabilis na produksyon ng 50 prototype o tuluy-tuloy na suplay ng milyun-milyong bahagi, ang kanilang mga kakayahan ay nagbubuklod sa agwat sa pagitan ng engineering sample at mataas na volume ng output.

Paghahambing ng Proseso: Fine Blanking vs. Karaniwang Stamping

Sa mundo ng pagmamanupaktura ng bahagi ng preno, ang pagpili sa pagitan ng konbensyonal na stamping at fine blanking ay nagtatakda sa gastos at kalidad ng huling bahagi. Karaniwang Stamping ay isang mataas na bilis na proseso kung saan tumama ang punch sa metal, pinuputol ang humigit-kumulang isang-tatlo ng kapal bago mabali ang materyal at mapahiwalay. Nag-iiwan ito ng katangi-tanging "die roll" sa itaas na gilid at magaspang na "fracture zone" sa ibabaw ng putol. Bagaman lubhang epektibo para sa karaniwang aplikasyon, kadalasang nangangailangan pa ng pangalawang proseso tulad ng tumbling o deburring ang mga bahaging ito upang alisin ang matutulis na gilid na maaaring makapinsala sa ibang bahagi ng brake caliper.

Fine Blanking , sa kabaligtaran, gumagamit ng isang kumplikadong triple-action press. Bago bumaba ang punch, ang isang "V-ring" na impingement ring ay nagpipilit sa bakal upang mag-lock ng materyal sa lugar, habang ang isang counter-punch ay nag-aaplay ng presyon pataas mula sa ibaba. Pinipigilan nito ang materyal na lumilihis mula sa punch, na nagreresulta sa isang ganap na pinutol, makinis na gilid na may 100% malinis na mga ibabaw at halos walang roll ng die. Ang antas na ito ng katumpakan ay kritikal para sa mga plate ng suporta na doble bilang mga gabay sa istraktura sa loob ng caliper, kung saan ang flatness at perpendicularity ng gilid ay hindi mapagtatagpo.

Pag-punch o Pagputol ng Laser: Pagpipili ng tamang Paraan

Habang ang pag-stamp (punching) ang pangunahing pamamaraan para sa mass production, ang pagputol ng laser ay may mahalagang papel sa yugto ng pag-unlad. Ang pag-unawa kung kailan ilapat ang bawat pamamaraan ay isang mahalagang desisyon sa diskarte para sa mga tagapagtustos ng sasakyan. Pagsuntok ay ang walang-katatagan na hari ng dami. Kapag ang dedikadong hard tooling (die) ay naitatayo, ang isang press ay maaaring gumawa ng libu-libong bahagi sa isang oras na may perpektong pagkakapareho. Gayunman, ang unang pamumuhunan sa mga matatay ay malaki, at ang pagbabago ng isang disenyo ay nangangailangan ng mamahaling muling pagmamanhik ng kasangkapan.

Laser Cutting nag-aalok ng pinakamainam na kakayahang umangkop. Hindi ito nangangailangan ng pisikal na mga larawanisang CAD file lamang na ginagawang mainam para sa prototyping, aftermarket short runs, o pagpapatunay ng isang disenyo bago gumawa ng hard tooling. Gayunman, ito ay mas mabagal. Ipinakikita ng datos sa produksyon na ang isang tipikal na laser cutter ay maaaring makagawa lamang ng 1,5002,000 mga plaka ng likod ng kotse ng pasahero bawat 8-oras na shift , samantalang ang isang stamping press ay kayang makagawa ng ganoong dami sa loob ng isang oras. Bukod dito, kadalasan ay nangangailangan ang laser cutting ng oxygen bilang pantulong gas upang mapanatili ang kalidad ng gilid, na nagdaragdag ng isang nakikitang gastos na hindi nararanasan sa stamping.

Decision Matrix:

• Gamitin ang Laser Cutting kapag: Kailangan mo ng 50–500 na bahagi para sa pagsubok, hindi pa pinalista ang disenyo, o gumagawa ka ng maliit na dami para sa aftermarket tulad ng mga lumang kotse.
• Gamitin ang Punching kapag: Napagtibay na ang disenyo (OEM spec), ang dami ay lalampas sa 5,000 na yunit, at ang presyo bawat yunit ang pangunahing salik.

Mahalagang Katangian: Mga Mekanikal na Sistema ng Pagkakabit (NRS)

Ang pinakamalaking pag-unlad sa pag-stamp ng backing plate ay ang paglipat palayo sa paggamit lamang ng pandikit patungo sa Mga Sistema ng Mekanikal na Pagkakahawak (NRS) . Sa tradisyonal na pagmamanupaktura, ang friction material (brake pad) ay nakakola sa steel plate. Sa paglipas ng panahon, maaaring tumagos ang kahalumigmigan sa bond line, na nagdudulot ng kalawang sa bakal. Lumalawak ang kalawang (isang proseso na kilala bilang "rust jacking"), na pilit inilalayo ang friction material mula sa plate—isang malubhang kabiguan sa kaligtasan.

Upang labanan ito, ang mga modernong stamping die ay nilagyan ng mga espesyalisadong kagamitan na nagbabago sa ibabaw ng plaka. Sa halip na iwanang patag, binabangon ng presa ang mga daan-daang bi-directional na bakal na kawit o disenyo nang direkta mula sa ibabaw ng backing plate. Ang mga kawit na ito ay gumagana tulad ng velcro na gawa sa bakal, na pisikal na nakakandado sa friction material habang nagmamold. Ang ganitong mechanical bond ay tinitiyak na kahit pa lumala ang pandikit o mag-corrode ang plaka, mananatiling matatag na nakakabit ang friction material, panatilihang lakas laban sa shear kahit sa masamang kapaligiran gaya ng mga electric vehicle (na hindi gaanong umaasa sa friction braking at madaling magkaroon ng corrosion sa preno dahil sa hindi paggamit).

Kontrol sa Kalidad at Karaniwang Depekto

Ang output ng isang stamping line ay dapat sumunod sa mahigpit na pamantayan ng kalidad, na may katumpakan ang pagiging pinakakritikal na sukatan. Ang isang backing plate na lumulubog o umuungol dahil sa "springback" (ang tinutumbokang bakal na bumabalik sa orihinal nitong hugis ng coil) ay magdudulot ng hindi pantay na pagsusuot ng pad at ingay. Ginagamit ng mga tagagawa ang multi-stage na pag-level at pagpapantay ng mga istasyon sa loob ng progressive die upang labanan ito. Ang target ay karaniwang isang flatness tolerance na mas mababa sa 0.05mm sa buong ibabaw.

Karaniwang mga depekto sa stamping ang mga sumusunod:

• Mga Burrs: Matalim na proyeksiyon sa gilid ng putol. Bagaman natural ang minor burrs sa tradisyonal na stamping, ang labis na taas ng burr ay nagpapahiwatig ng nasirang mga punch at nangangailangan ng agarang pagpapanatili ng tool o pangalawang paggiling.
• Die Roll: Ang bilog na gilid sa panig ng punch. Ang labis na die roll ay maaaring bawasan ang epektibong lugar ng contact para sa bonding ng friction material.
• Mga Boto/Bitak: Madalas dulot ito ng paggamit ng bakal na may mahinang formability o maling direksyon ng grain kaugnay sa baluktot.

Sa mahigpit na pagmomonitor sa mga parameter na ito at sa pagpapanatili ng press line, tinitiyak ng mga tagagawa na ang bawat backing plate ay nagbibigay ng ligtas, tahimik, at matibay na base para sa sistema ng preno.

Kesimpulan

Ang pagpoproceso ng mga brake backing plate ay isang larangan na naghaharmonya sa malaking puwersa at mikroskopikong presisyon. Para sa mga inhinyero sa industriya ng sasakyan at mga koponan sa pagbili, ang pagpili sa pagitan ng tradisyonal na stamping, fine blanking, o laser cutting ay hindi lamang tungkol sa gastos—ito ay tungkol sa pagsusunod ng pamamaraan ng produksyon sa mga kinakailangan sa pagganap at pamantayan sa kaligtasan ng sasakyan. Habang papalapit ang industriya sa elektrikong mobilidad, ang pangangailangan para sa mas mahigpit na tolerances at mga katangian ng mekanikal na pagkakabit tulad ng NRS ay lalong tataas, kaya't ang pagpili ng karapat-dapat na kasosyo sa produksyon ay lalo pang mahalaga kaysa dati.

Mga madalas itanong

1. Anong materyal ang ginagamit sa brake pad backing plate?

Ang mga backing plate ay karaniwang ginagawa mula sa hot-rolled steel, tulad ng Q235B o SAPH440 na grado. Ang mga steels na ito ay pinipili dahil sa kanilang mataas na tensile strength at tibay. Para sa mataas na performance o mga kapaligiran na madaling kalawangin, maaaring tukuyin ng mga tagagawa ang "pickled and oiled" steel upang matiyak ang malinis na ibabaw na walang mill scale, na nagpapabuti sa pagkakadikit ng friction material.

2. Ano ang mangyayari kung tumagos ang kalawang sa backing plate?

Kung malubha ang pagkalawang ng backing plate, maaari itong magdulot ng "rust jacking," kung saan ang kalawang ay tumitipon sa ilalim ng friction material at itinutulak ito palayo sa ibabaw ng bakal. Nagdudulot ito ng delamination, na nagreresulta sa pagtaas ng ingay, pag-vibrate, at kabagsikan (NVH). Sa matitinding kaso, maaaring ganap na mahiwalay ang friction material sa plate, na magbubunga ng kabuuang pagkabigo ng preno.

3. Bakit mas mainam ang fine blanking kaysa sa karaniwang stamping?

Ang fine blanking ay naglalabas ng mga bahagi na may mahusay na kalidad ng gilid (makinis at parisukat) at mas masikip na dimensyonal na toleransiya kumpara sa karaniwang stamping. Ito ay nagtatanggal ng "fracture zone" at kadalasang nag-aalis ng pangalawang machining tulad ng deburring o pagpapantay, na ginagawa itong perpekto para sa mga precision component na nangangailangan ng eksaktong pagkakasya sa loob ng brake caliper.