Коротко

The процес штампування автомобільних крил є високоточним виробничим процесом, який перетворює плоскі металеві рулони на складні, аеродинамічні зовнішні панелі класу "A". Цей процес, як правило, використовує тандемну лінію або лінію перенесення преса з зусиллям понад 1600 тонн для виконання чотирьох ключових операцій матриці: витяжка, обрізка, фланцювання та прошивання. Успіх залежить від суворого контролю потоку матеріалу, стану поверхні матриці та пружного відновлення (пружиніння), щоб забезпечити бездоганні естетичні стандарти, необхідні для складання автомобіля.

Етап 1: Підготовка матеріалу та заготовка

Перед тим як потрапити на головну прес-лінію, сировина — зазвичай холоднокатаний стальний (CRS) або високоміцний алюмінієвий сплав — повинна бути підготовлена з точною чистотою. Для зовнішніх панелей, таких як крила, якість поверхні починається на рівні рулону. Алюміній все частіше використовується у сучасних EV для зменшення ваги, хоча він створює більші труднощі з пружинінням у порівнянні з традиційною сталью.

Процес починається з Вирізання , де неперервну стрічку розмотують, промивають і нарізають на плоскі заготовки потрібної форми, які називають «заготовками». На відміну від внутрішніх конструкційних елементів, заготовки для крил мають трапецієподібний або контурний профіль, який приблизно відповідає габаритам готової деталі. Це дозволяє мінімізувати відходи матеріалу на наступному етапі обрізки.

Промивання та змащення мають критичне значення. Заготовка проходить через установку для промивання, щоб видалити будь-яке масло прокатного стану або забруднення. Навіть мікроскопічна частинка пилу, яка потрапила між заготовкою та матрицею на наступному етапі, може створити «виступ» або дефект поверхні, у результаті чого деталь буде бракованою. Потім наноситься точний шар формувального змащування, щоб полегшити процес глибокого витягування.

Етап 2: Пресова лінія (витягування, обрізка, фланцювання, пробивання)

Серце процес штампування автомобільних крил здійснюється на трансферній або тандемній пресовій лінії, яка зазвичай складається з чотирьох–шести окремих штампувальних станцій. Кожна станція виконує певну операцію для поступового формування металу.

Операція 10: Глибоке витягування
Перший і найбільш сильний вплив відбувається в матриці витяжки. Прес, що створює зусилля 1000–2500 тонн, просуває пуансон у заготовку металу, примушуючи її входити в порожнину. Це формує основну тривимірну геометрію крила, включаючи арку колеса та контури фари. Металевий лист пластично деформується, розтягуючись на 30–40%. Затискні кільця утримують краї заготовки, регулюючи швидкість течії металу: якщо метал тече надто швидко — утворюються складки, надто повільно — він розривається.

Операція 20: Обрізка та видалення відходів
Після того, як форма встановлена, деталь переміщується до обрізної матриці. Тут високоточні ножі вирізують зайвий метал (відходи затиску), який використовувався для утримання деталі під час витяжки. Ця операція визначає справжній периметр крила та отвір колісної арки. Відходи металу падають у жолоби для подальшої переробки, а деталь продовжує рухатися далі.

Операція 30: Гофрування та повторне виштампування
Крила потребують ребер під кутом 90 градусів (фланців), щоб кріпитися до несучого кузова та утворювати безпечні загорнуті краї для арки колеса. Фланцевий штамп згинає ці краї вниз. Одночасно може виконуватися операція "повторного обтиснення", коли штамп знову вдаряє по певних ділянках панелі, щоб відрегулювати поверхню й зафіксувати геометрію, зменшуючи пружне відновлення.

Операція 40: Протягання та роботи з кулачковими механізмами
Останній механічний етап включає пробивання отворів для кріплення, вирізи для антени або отвори для бокових сигнальних ліхтарів. Кулачкові штампи — інструменти з механізмами, які перетворюють вертикальний рух преса на горизонтальну різальну дію — часто використовуються тут для пробивання отворів на вертикальних поверхнях крила без деформації основної панелі.

Етап 3: Інженерія поверхні класу А

На відміну від підлог або структурних стійок, крило є Поверхнею класу А . Це означає, що воно має бути естетично ідеальним, мати неперервність кривини G2 або G3, яка відображає світло без спотворень. Досягнення цього вимагає інженерних рішень, що виходять за межі простого формування металу.

Поверхні фарбових шпалер полируються до дзеркальної обробки. Під час етапу проектування інженери використовують програмне забезпечення для моделювання, щоб передбачити "ліни ковзання"знаки, викликані тягнуттям матеріалу через інструмент. Щоб протидіяти цьому, процес штампування часто використовує компенсацію "надкривання", трохи вигнувши панель за його призначену форму, щоб, коли вона відкинеться назад, вона осіла в ідеальний номінальний розмір.

Виробники також повинні подолати розрив між швидким створенням прототипів і консистенцією великих обсягів. Для компаній, що масштабувають виробництво, партнери, такі як Shaoyi Metal Technology використовувати сертифіковані IATF 16949 рішення для точного штампування для постачання критичних автомобільних компонентів, забезпечуючи дотримання строгих глобальних стандартів OEM від початкової конструкції інструментів до остаточного штампування.

Фаза 4: Зазвичайні дефекти та контроль якості

Штамповання великих, складних панелей створює певні ризики дефектів, які необхідно постійно контролювати. Контроль якості - це не тільки останній крок, а невід'ємна частина лінії.

• Розщеплення і тріщини: Виникають, коли матеріал надмірно тоншає під час глибокого витягування (операція 10), зазвичай через недостатню мастику або надмірний тиск прижиму.
• Зморшки: Викликані незафіксованим рухом матеріалу, коли метал збирається складками замість того, щоб розтягуватися. Це катастрофічно для поверхонь класу А.
• Пружність: Схильність металу (особливо алюмінію) повертатися до своєї первісної форми після відкривання преса. Це створює розмірні неточності, які призводять до зазорів під час збирання автомобіля.
• Нерівності на поверхні (впадини/виступи): Помітні впадини або горбки, непомітні неозброєним оком, але явно видимі після фарбування.

Кімната з підсвічуванням
Для виявлення цих дефектів поверхні крила проходять через «Кімнату з підсвічуванням» або «Зелену кімнату». Інспектори наносять тонкий шар олії на панель і оглядають її під інтенсивним світлом ґратчастих джерел. Олія створює відбиваючу поверхню, внаслідок чого лінії сітки візуально викривлюються навіть при наявності впадини або вм’ятини глибиною в один мікрон. Також все частіше використовуються автоматизовані оптичні інспекційні системи для зіставлення топології поверхні з CAD-моделлю.

Етап 5: Збірка та остаточна обробка

Після перевірки штампування крило переміщується на додаткову обробку. Хоча крила, як правило, виготовляються з єдиного штампованого елемента, часто потрібно прикріпити невеликі підсилювальні кронштейни або гайки для монтажу.

Згинання кромок і розміщення на стелажах
Якщо крило має двошарову конструкцію (зазвичай не для передніх крил, але поширено для дверей/капотів), воно проходить процес загинання кромки. Для стандартних крил головна увага приділяється безпечному розміщенню на стелажах. Готові панелі розміщуються в спеціалізовані стелажі з неабразивними прокладками. Ці стелажі запобігають дотику панелей одна до одної, забезпечуючи збереження поверхні класу А під час транспортування до цеху зварювання та фарбування.

Опанування вигину

Виробництво автомобільного крила — це поєднання величезної сили та мікропресизності. Від початкового витягування під тиском 1600 тонн до фінального контролю світловою сіткою — кожен етап розрахований так, щоб зберегти цілісність поверхні металу. Оскільки автовиробники все більше переходять на легші алюмінієві сплави та складніші аеродинамічні конструкції, процес штампування продовжує вдосконалюватись, вимагаючи вужчих допусків та більш досконалої інженерії матриць для створення бездоганних вигинів, які ми бачимо на авто у салонах.

Поширені запитання

1. Які основні етапи процесу штампування крила?

Основний процес зазвичай включає чотири головні стадії: Вирізання (різання сировинної стрічки) Малюнок (формування тривимірної форми) Обрізка (видалення зайвого металу) та Горняття/Пробивання (створення країв та отворів для кріплення). Деякі лінії можуть включати операцію додаткового штампування для фінальної калібрування поверхні.

2. Чому етап витягування є критичним для крил?

The етап витягування це етап, на якому плоский метал розтягується у тривимірну форму. Це найважливіший крок, оскільки саме він визначає геометрію панелі та напруження поверхні. Неправильне формування може призвести до розривів, зморшок або «м'яких» ділянок, які легко вигинаються, що псуює якість класу A деталі.

3. Чи потрібен спеціальний молоток для штампування металу?

Ні, у промисловому автомобільному штампуванні не використовують молотки. Тут застосовують потужні гідравлічні або механічні преси та прецизійно оброблені матриці. Хоча при ручному формуванні металу для реставрації або виготовлення нестандартних виробів можуть використовуватися молотки та підкладні плити, масове виробництво — це автоматизований процес із високим зусиллям.