Özet

Preslenmiş otomotiv parçalarının kenarlarını kesme işlemi, fazla malzemenin — yani eK veya yan ürünün — şekillendirilmiş bir bileşenden uzaklaştırılarak nihai boyutsal profiline kavuşmasının sağlandığı kritik ikincil işlemdir. Genellikle derin çekme aşamasından sonra gerçekleşen bu işlem, ham, bağlayıcıya sahip şekli, montaja hazır hassas bir parçaya dönüştürür. Üreticiler iki ana yöntemi kullanır: yüksek hacimli üretim için kam tahrikli veya sıkma hareketli mekanik kesme kalıpları ve prototipler, düşük hacimli seriler veya sertleştirilmiş borlu çelikler için 5 eksenli lazer kesme . Bu aşamanın optimizasyonu, kırpıntı ve demir talaşı gibi hataları önlemek ve hurda maliyetlerini yönetmek açısından hayati öneme sahiptir.

Otomotiv Presleme İş Akışında Kesme İşleminin Rolü

Otomotiv metal presleme hiyerarşisinde kesme işlemi, şekil verme ile nihai detaylandırma arasında kesin köprü görevi görür. Fonksiyonunu anlamak için öncelikle çizim i̇şlem. Bir düz levha (boş) bir kapı paneli veya korkuluk gibi bir 3D şekle çekildiğinde, çevre çevresinde ekstra malzeme gereklidir. Bağlayıcı halkayla tutulan bu malzeme, kırışıklıkları ve çatlakları önlemek için metal akışını kontrol eder. Çizim tamamlandığında, bu tutma malzemesi olarak bilinir eK veya yan ürünün ve başka bir işlevsel amaca hizmet etmiyor.

Kesme, parçanın net şeklini ortaya çıkarmak için bu fazlalığı ortadan kaldırır. Bu nadiren bağımsız bir süreçtir; bunun yerine, daha büyük bir süreç içinde entegre edilir. transfer Kalıp veya ilerleme damacı sırası. Tipik olarak, iş akışı aşağıdaki gibi devam eder:

1. Delme: İlk sayfa düzenini kesmek.
2. Çizim: Karmaşık 3 boyutlu geometriyi oluşturmak (artı oluşturmak).
3. Çizim: Eklemeyi kesinlikle kaldırmak.
4. Flanging/Piercing: Montaj için eğme tabları veya delikleri delmek.

Çizgi çizgisi çok önemli. Birkaç mikronun bile sapması, daha sonraki işlemleri etkileyebilir. flanşlama veya kenarlama , kaput ve kapı gibi parçalarda güvenli, pürüzsüz bir son oluşturmak için kenarları katlanır. Mühendisler için, kesme yönteminin seçimi sadece parçanın toleransını değil aynı zamanda alet bütçesini ve üretim ölçeklenebilirliğini de belirler.

Metod 1: Mekanik Die Trimming (Yüksek Hacimli Standart)

Sıkı üretim için, yıllık 100.000 üniteyi aşan seri üretim için, mekanik kesme endüstri standardıdır. Bu yöntem, metalü tek bir baskı vuruşunda kesmek için sertleştirilmiş alet çeliğinden veya karbiden yapılmış sert aletler kullanır. Mekanik, hareketli bir yumrukun metalü sabit bir kalıp düğmesinin ötesine ittiği, malzemeyi kontrol edilen bir boşluk bölgesinde kırarak kesme eylemini içerir.

Mühendisler genellikle parçanın geometrisine ve kenar kalitesi gereksinimlerine göre iki mekanik yaklaşım arasında seçim yaparlar:

• Çipleme: Bu yöntem sıklıkla çekilmiş kabuklar veya bardak şeklindeki parçalar için kullanılır. Çizim, malzemeyi dikey bir duvara "çipçikleyerek" yapılır. Kısaltma kesimi, maliyetli ve bakımı daha basit olsa da, A sınıfı dış yüzeyler için kabul edilemez olabilecek bir ince bir adım veya inceleme bırakabilir.
• Shimmy (Cam) Çizim: Yüksek hassasiyetli otomotiv bileşenleri için, kam ile çalıştırılan kesme tercih edilir. Burada, sürücü blokları, basının dikey hareketini yatay veya açılı kesme vuruşlarına dönüştürür. Bu, matrisin metal yüzeyine dik dik karmaşık, konturlu kenarları kesmesine izin verir ve bu da minimum burr ile daha temiz bir kenara neden olur. Buna göre İmalatçı , doğru kesim boşluğunun elde edilmesi, tipik olarak malzeme kalınlığının% 10'unu oluşturur.

Avantajlar: Eşsiz döngü süreleri (parça başına saniyeler); son derece tutarlı boyutlar; birim başına daha düşük değişken maliyet.
Dezavantajlar: Alet için yüksek sermaye harcamaları (CapEx); tasarım değişiklikleri meydana gelirse pahalı ve değiştirilmesi yavaş.

Metot 2: 5 Eksenli Lazer Kesme (Yükseklilik ve Prototipleme)

Otomobil tasarımları yüksek dayanıklılık ve hafif malzemelere doğru ilerledikçe, mekanik dekore sınırlamalarla karşı karşıya. Ultra yüksek dayanıklılıklı çelikler (UHSS) ve sıcak damgalanmış bor çelik parçaları, genellikle hızlı bir araç arızalarına neden olacağı için geleneksel matrislerle ekonomik olarak kesilmesi çok zordur. Gir 5 eksenli lazerle kesme .

Lazerle kesme, malzemeyi eritecek ve parçalayacak odaklı bir ışık ışını kullanır. Çok eksikli bir robot kolu, kesme başını fiziksel temas olmadan karmaşık 3 boyutlu konturlar etrafında yönlendirir. Bu yöntem, CNC programını güncelleyerek mühendislik değişikliklerinin (ECO) anında uygulanmasını sağlayan sert aletlere olan ihtiyacı ortadan kaldırır.

Bu teknoloji iki özel senaryo için hayati önem taşımaktadır:

1. Hızlı prototip oluşturma: Pahalı sert matrislere başlamadan önce, mühendisler parça geometrisini ve uyumunu doğrulamak için lazerle kesme kullanırlar.
2. Isı Damgalama: Yüksek sıcaklıklarda şekillendirilen B-sütunları gibi güvenlik açısından kritik parçalar için malzeme anında sertleşir. Geleneksel kalıpları kırıştırmadan bu sertleştirilmiş bileşenleri kesmenin tek uygun seçeneği lazerle budamadır.

Lazerle budama sıfır kalıp maliyeti sunsa da, çevrim sürelerinin yavaş olmasından dolayı önemli ölçüde daha yüksek işletme maliyetine (OpEx) sahiptir. Mekanik bir pres bir paneli 4 saniyede kesebilirken, lazer 90 saniye sürebilir. Ancak prototip ile üretim arasındaki boşluğu dolduran üreticiler için bu esneklik paha biçilmezdir. Ortaklar gibi Shaoyi Metal Technology bu ikiliği kullanarak, esnek kesim yöntemini kullanan 50 adetlik prototip serilerinden, 600 tonluk pres hatlarıyla üretilen milyonlarca IATF 16949 sertifikalı seri parça üretimine kadar ölçeklenebilen çözümler sunar.

Yaygın Budama Kusurları ve Sorun Giderme

Kenar kusurlarıyla mücadele, kenar temizlemede kalite kontrolü yönetir. Hafif kusurlar bile montaj arızalarına veya hat işçileri için güvenlik risklerine yol açabilir. Sorun giderme genellikle üç ana nedene odaklanır: çapaklar, demir talaşları ve distorsiyon.

1. Çapaklar ve Yırtılma

A tırmık keskin, yükseltilmiş bir kenardır, buna karşılık kenar Yuvarlanması tam ters tarafındaki yuvarlatılmış kenardır. Bunlar kesme işleminin doğal yan ürünleridir ancak tolerans sınırları içinde tutulmalıdır. Aşırı çapak yüksekliği neredeyse her zaman uygunsuz kesme boşluğu nedeniyledir. Punta ile matris arasındaki boşluk çok büyükse, metal kopar yerine kesilir ve büyük çapaklar oluşur. Boşluk çok dar olursa, takım aşaması erken aşınır. Düzenli bilenme ve şim ayarları standart çözüm yöntemidir.

2. Demir Talaşları (Kırıntılar)

Kesme sırasında gevşek metal parçacıkları veya "kırıntılar" ayrılarak matrisin içine düşebilir. Bu talaşlar, bir sonraki parça üzerinde şekillendirme işlemi sırasında yüzeye yapışırlarsa, yüzeyde sivilceler veya çukurlar oluşturur—görünüş açısından felaket bir durumdur Class-A panolar . Çözümler, kalıp tasarımına vakumlu hurda kaldırıcılar entegre etmek ve malzemenin dökülmesini önlemek için trim kalıplarının keskin olmasının sağlanması içerir.

3. Distorsiyon ve Geri Sekme

Bir derin çekme parçasındaki gerilimin kesme sırasında serbest kalması, metalin geri zıplamasına ya da burulmasına neden olabilir ve boyutsal doğruluk kaybedilebilir. Bu özellikle yüksek dayanımlı çeliklerde yaygındır. Buna karşı mücadele etmek için mühendisler basınç Padleri kesme sırasında parçayı sıkıca tutmak için kullanırlar ve geri sekme etkisini hesaba katmak amacıyla kesim çizgisini kasıtlı olarak hesaplanmış bir miktarda "açıktan" tasarlama yapabilirler.

Hurda Yönetimi ve Süreç Ekonomisi

Kesme işleminin iş tarafı offal yönetimi etrafında döner. Kesilen malzeme hurda olduğundan, bu kayıp bir değerdir. Ancak akıllı süreç mühendisliği bu kaybı en aza indirebilir. Nesting yazılım, boşaltma aşamasında bobin şeridi üzerinde parçaları minimum ek gereksinimi ile düzenlemek için kullanılır ve böylece daha sonra kesilmesi gereken malzeme miktarını etkili bir şekilde azaltır.

Artıkların fiziksel olarak uzaklaştırılması aynı zamanda lojistik bir zordur. Yüksek hızlı progresif kalıplarda, hurda kanalları ve sarsıcı taşıyıcılar, "çift vuruşları" önlemek için hurdayı verimli bir şekilde temizlemelidir—bu durum hurdanın kalıbı tıkaması ve ciddi ölçüde takım hasarına neden olabilir. Basılmış otomotiv parçaları için, kenar kesme kalıbının maliyeti genellikle yalnızca parça kalitesiyle değil, aynı zamanda kesintisiz çalışma süresini sağlayan hurda atma sisteminin güvenilirliğiyle haklı çıkarılır.

Sonuç

Kesme işlemi sadece bir kesme işleminden daha fazlasıdır; metal bir levhanın boyut olarak doğru bir otomotiv bileşenine dönüştüğü belirleyici andır. Yüksek hacimli gövde panelleri için mekanik kesme kalıplarının ham gücü ve hızını kullanıyor olun ya da sertleştirilmiş güvenlik yapıları için 5 eksenli lazerlerin cerrahi hassasiyetini tercih ediyor olun, hedef her zaman aynıdır: katı toleranslar içinde temiz, çapaksız bir kenar. Otomotiv malzemeleri daha sert, daha hafif alaşımlara doğru gelişirken, kesme teknolojileri de geleneksel mekanik prensiplerle modern dijital esnekliği birleştirerek ilerlemeye devam ediyor.

Sıkça Sorulan Sorular

1. Presleme yönteminin 7 adımı nelerdir?

Çeşitlilik olsa da standart 7 adımlı sac şekillendirme süreci tipik olarak şunları içerir: Boşaltma (ilk şeklin kesilmesi), Delme (delik delme), Çizim (3D şeklin oluşturulması), Bükme (açılar oluşturma), Hava Bükümü (tam dibine inmeden biçimlendirme), Tabanlama/külâhlama (hassasiyet ve mukavemet için sac şekillendirme) ve son olarak Kıvırma kesme (şekillendirilmiş parçadan fazla malzemenin uzaklaştırılması).

2. Kesme (shearing) ile budama (trimming) arasındaki fark nedir?

Kesme , genellikle bir bobinden ilk boşluğun oluşturulmasında kullanılan düz bir çizgi boyunca metal kesme işlemi için geniş bir terimdir. Kesme 3D olarak şekillendirilmiş bir parçanın düzensiz kenarlarını (ekstraları) keserek nihai çevre profiline ulaşmak için yapılan özel bir kesme işlemidir. Budama işlemi genellikle düz bıçaklar yerine karmaşık, konturlu kalıplar gerektirir.

3. Sadece budanıp atılacaksa "ekstra" malzeme neden gereklidir?

The eK çekme süreci sırasında bağlayıcı halkanın tutunabileceği bir sap görevi görür. Bu ekstra malzeme olmadan metal kalıp boşluğuna kontrolsüz bir şekilde akar ve ciddi kırışıklıklara, yırtılmalara ve incelmelere neden olur. Ekstra malzeme, metalin zımba üzerinde eşit şekilde gerilmesini sağlar ve nihai parçanın kalitesini garanti etmek için kendini feda eder.