Процес штампування затискача капота: Посібник з інженерії та виробництва

Коротко

The процес штампування защілки капота включає два окремі технологічні процеси для створення повної системи безпеки. Складові елементи механізму — такі як защілка, собачка та запобіжний гак — зазвичай виготовляють із використанням прогресивне штампування прогресивної матриці. Цей метод передбачає подачу рулонів високоміцної сталі через серію станцій для досягнення точних допусків і високої швидкості виробництва, необхідної для мільйонів циклів.

Навпаки, точку кріплення защілки, відому як «внутрішня панель капота», формують за допомогою штампування в передавальній або тандемній матриці . Цей витривалий процес включає глибоке витягування, обрізання та фланжування для створення жорсткої, підсиленої конструкції, що запобігає втомі металу. Після цього складання об'єднує ці штамповані деталі за допомогою заклепок і пружин, а потім проводяться суворі випробування на навантаження (часто понад 5500 Н) для забезпечення відповідності вимогам безпеки.

Анатомія штампованої системи защілки капота

Перш ніж розглядати лінії штампування, необхідно зрозуміти компоненти, які формуються. Замок кришки — це не окрема деталь, а збірка з штампованих компонентів із високоміцної сталі, кожен з яких має унікальні механічні вимоги.

Основний механізм складається з основного защільного елемента (лапки), яка зачеплюється за упор автомобіля, та собачка (важеля), який фіксує замок у закритому положенні. Згідно з дослідженнями інженерної оптимізації, наприклад, проведеними в Ворсестерському політехнічному інституті , механізм замка повинен витримувати значні зусилля — зазвичай мінімальна межа міцності на розрив становить 5500 Н (приблизно 550 кг) без деформації. Елемент захисного гачка , що відповідає за утримання капота у разі відмови основного затискача, зазвичай має межу міцності близько 2700N .

Ці компоненти штампуються зі сталі певних марок, найчастіше SAPH 440 або подібних високоміцних низьколегованих (HSLA) сталей. Ці матеріали забезпечують необхідну міцність на розрив, щоб протистояти зриву під час зіткнення, але створюють труднощі у процесі штампування через ї високу твердість.

Процес 1: Прогресивне штампування деталей затискача

Дрібні, складні деталі механізму затискача є ідеальними кандидатами для прогресивне штампування . У цьому високошвидкісному процесі рулон металу подається через одну матрицю, що містить кілька «станцій». З кожним ходом преса смуга просувається вперед, і на кожній станції виконується окрема операція.

Типова послідовність для деталі затискача капота включає:

• Пілотні отвори На першій станції пробиваються невеликі отвори, які використовуються для точного напрямування смуги на наступних станціях.
• Прошивання: Отвори для осей заклепок пробиваються з високою точністю. Ці отвори часто потребують жорстких допусків (наприклад, ±0,05 мм), щоб защілка плавно оберталася без люфту.
• Калібрування/рельєфне тиснення: Матриця прикладає величезний тиск, щоб фаскувати краї або створити підсилені ребра жорсткості. Цей етап має важливе значення для вирівнювання контактних поверхонь, де защілка стикається з упором, зменшуючи знос із часом.
• Вигинання/Формування: Фланці та замкові виступи згинаються у потрібну форму. Оскільки високоміцна сталь схильна до «пружного віддаювання» (тенденції повертатися у початкову форму), матриця має трохи перевиправити метал, щоб досягти остаточного кута.
• Відрізання: Готова деталь відокремлюється від стрічки-носія та виштовхується.

Для виробників, які потребують універсальності, прогресивне штампування вважається найкращим варіантом завдяки здатності виготовляти мільйони однакових деталей з мінімальними відходами, що робить його галузевим стандартом для механізмів защілок.

Процес 2: Штампування внутрішньої панелі капота (точка кріплення)

Защілка не може працювати без надійної точки кріплення. Цю функцію забезпечує внутрішня панель капота , великий штампований компонент, який утворює структурний каркас капота транспортного засобу. На відміну від дрібних механізмів, ця панель виготовляється за допомогою трансферних або тандемних матриць .

Цей процес починається з «заготовки» — плоского листа металу, — який завантажується в великий прес. Першою операцією зазвичай є глибокого витягування штампування, під час якого пуансон витискує метал у матрицю, формуючи тривимірну форму каркасу капота. На цьому етапі визначаються зони зминання та центральна порожнина.

Наступні операції включають обрізання (видалення зайвого металу) та прошивання (створення отворів для болтів кріплення замка). Важливим етапом є фланцювання згинання країв, під час якого формуються поверхні стикування для зовнішньої панелі капота. Ділянку кріплення замка часто посилюють локальним заглибленням або ділянкою з більшою товщиною, щоб розподілити напруження від удару при закритті капота та запобігти втомним тріщинам.

Вибір матеріалу та масштабованість виробництва

Вибір матеріалу визначає стратегію штампування. Хоча низьковуглецева сталь легко піддається формуванню, для затискачів капота потрібні матеріали, такі як оцинкована високоміцна низьколегована сталь (HSLA steel) щоб запобігти корозії та витримувати великі навантаження. Однак твердіші сталі швидше зношують штампи і схильні до дефектів, таких як «розриви» або «зморшки» під час формування.

Щоб мінімізувати ці ризики, інженери використовують програмне забезпечення для моделювання, щоб передбачити поведінку металу. Проте перехід від цифрового проекту до фізичної деталі залишається складним етапом. Подолання розриву між швидким прототипуванням і виробництвом у великих обсягах — це критична фаза. Компанії, такі як Shaoyi Metal Technology спеціалізуються на цьому переході, використовуючи преси потужністю до 600 тонн для виготовлення прецизійних компонентів, таких як важелі підвіски та підрамники, які відповідають суворим міжнародним стандартам OEM.

Чи виготовляється партія з 50 прототипів для перевірки, чи мільйони одиниць для масового виробництва, важливо співпрацювати з виробником штампування, який розуміє поведінку металів автомобільного класу, щоб уникнути дорогих змін оснащення на пізніших етапах.

Збирання та контроль якості

Після завершення штампування окремі компоненти — защілка, собачка та основна плата — надсилаються на збирання. Тут заклепки вставляються через пробиті отвори для шарнірів і деформуються, щоб створити постійне з'єднання, яке все ще дозволяє обертальний рух.

Встановлення пружин виконується далі, коли пружини з високим натягом у вигляді гвинтових спіралей кріпляться до защілки та собачки. Ці пружини забезпечують необхідне зусилля повернення, щоб утримувати защілку в закритому положенні.

Контроль якості є суворим. Випадкові зразки з лінії штампування проходять випробування на розтяг щоб перевірити, чи вони відповідають вимогам навантаження 5500 Н. Також проводяться циклічні випробування, під час яких защілку відкривають і закривають десятки тисяч разів, щоб переконатися, що притерті краї не зношуються передчасно. Згідно з даними галузевих експертів із виробники форм , навіть мікроскопічні заусенці від процесу штампування можуть заважати роботі механізму, тому видалення заусенців та обробка поверхні є життєво важливими остаточними етапами.

Поширені запитання

1. Які 7 кроків у методі штампування?

Сім поширених операцій металоштампування включають Вирізання (вирізання приблизної форми), Проколювання (пробивання отворів), Малюнок (формування чашоподібних форм) Згин (створення кутів), Повітринна гинання (формування за допомогою пуансона) Виправка/клеймінг (штампування під високим тиском для досягнення точності) Обрізка (видалення зайвого матеріалу). Замки капота використовують комбінацію цих операцій, значною мірою спираючись на прошивання та клеймення.

2. Які бувають чотири типи штампування металу?

Чотири основні типи — це Прогресивне штампування (безперервна стрічка, багатостанційна) Перенос штампування (деталі переміщуються механічно між станціями) Глибоке витягування штампуванням (для глибини, що перевищує діаметр) Мікро штампування (для дрібної електроніки). Замки капота використовують переважно поступальні матриці для підвищення ефективності, тоді як панелі капота — переносні матриці через розміри.