Штампування опорних плит гальм: процес, точність та технічні характеристики

Коротко

Штампування опорних пластин гальм є галузевим стандартом виготовлення сталевої конструкційної основи колодок гальм, з використанням пресів великої потужності (зазвичай 200–500 тонн) для вирізання та формування сталевої стрічки з екстремальною точністю. Хоча традиційне штампування пропонує швидкість і вигідну вартість для масового виробництва, точне пробивання все частіше віддається перевага через його здатність створювати гладкі краї без тріщин і витримувати вузькі допуски без додаткового оброблення. Сучасні технічні вимоги часто передбачають Системи механічного кріплення (NRS) — гачки, виштамповані безпосередньо на поверхні пластини — щоб запобігти розшаруванню фрикційного матеріалу через корозійне підйомне зусилля. У цьому посібнику розглянуто обладнання, вибір матеріалів і стандарти контролю якості, що визначають високоякісне виробництво опорних пластин.

Лінія штампування: обладнання та матеріали

Виробництво високоякісної опорної пластини гальма починається задовго до того, як прес торкається металу; воно починається з вибору правильного сировинного матеріалу. Виробники зазвичай використовують гарячекатані сталеві рулони, зокрема марки Q235B , які забезпечують необхідну межу міцності на розрив для витримування надзвичайних зусиль зсуву, що виникають під час гальмування. Важливою відмінністю у постачанні матеріалів є перевага «травленого та змащеного» (Pickled & Oiled) сталевого листа перед звичайною чорною сталью. Процес травлення видаляє оксидний шар (огарок), що є критично важливим, оскільки будь-який залишковий шар може призвести до відшарування покриття та подальших проблем із іржею на етапі експлуатації компонента.

Як тільки матеріал потрапляє на лінію штампування, вимоги до обладнання визначаються класом транспортного засобу. Згідно з даними галузі, виробництво опорних пластин для легкових автомобілів (PC) зазвичай потребує пневматичного прецизійного пробивного преса в межах 200-тонного діапазону . Однак для комерційних транспортних засобів (CV) і важкодоступних вантажівок вимоги до тоннажу значно зростають до 360T–500T або ще вище, щоб пробивати сталевий лист більшої товщини (до 12 мм). Лінія налаштована за строгою послідовністю: розмотувач подає сталеву стрічку в правильний (вирівнювальний) пристрій, щоб усунути деформацію від мотузки, після чого серводозатор точно позиціонує стрічку під матрицею на рівні мікронів.

Для виробників, які прагнуть перейти від прототипу до масового виробництва, важливо співпрацювати з підприємством, яке пропонує широкий спектр можливостей пресування. Shaoyi Metal Technology пропонує комплексні рішення для штампування з сертифікацією IATF 16949, використовуючи преси потужністю до 600 тонн для поставки ключових автокомпонентів, які відповідають глобальним стандартам OEM. Чи вам потрібна швидка партія з 50 прототипів чи безперебійна поставка мільйонів деталей — їхні можливості заповнюють розрив між інженерними зразками та високим обсягом виробництва.

Порівняння процесів: прецизійне витягання проти традиційного штампування

У світі виробництва компонентів для гальмів вибір між звичайним штампованням і тонким розшифровкою визначає як вартість, так і якість кінцевої частини. Традиційне штампування це швидкий процес, коли удар вражає метал, стрижуючи близько третини товщини, перш ніж матеріал розбивається і розривається. Це залишає характерний "рулон" на верхньому краю і грубу "зону перелому" на поверхні різа. Хоча ці частини дуже ефективні для стандартних застосувань, вони часто вимагають вторинного розбивання або очищення, щоб видалити гострі краєвини, які можуть пошкодити інші компоненти гальму.

Точне пробивання , на відміну від цього, використовує складний триграбний прес. Перед тим, як удар знизиться, кольце "V-ring" натискає на сталь, щоб заблокувати матеріал на місці, в той час як контр-перфоратор застосовує тиск вгору з нижньої сторони. Це запобігає відтік матеріалу від перфорації, що призводить до повністю стрижених гладких крапів з 100% чистою обрізаною поверхнею і практично без розкрутки. Цей рівень точність є критичним для пластин опори, які працюють як структурні керівники в калиптері, де плоскості і перпендикулярність краю не підлягають обговоренню.

Протиріччя пробивання та лазерного різання: як правильно вибрати метод

Хоча штампування (пробивання) є домінуючим методом масового виробництва, лазерне різання відіграє вирішальну роль на етапі розробки. Розуміння часу застосування кожного методу є ключовим стратегічним рішенням для постачальників автомобілів. Удар є беззаперечним королем обсягу. Після того, як буде побудовано спеціальне тверде інструментарі (закарбування), прес може виробляти тисячі деталей в годину з ідеальною консистенцією. Однак початкові інвестиції в розтинки є значними, а модифікація конструкції вимагає дорогого переробки інструменту.

Лазерне різання пропонує найвищу гнучкість. Вона не вимагає фізичних показок, а лише CAD-файл, що робить її ідеальною для прототипу, коротких тиражів на післяпродажу або перевірки дизайну перед тим, як приступити до твердого інструментарію. Однак, це значно повільніше. Виробничі дані показують, що типовий лазерний резач може виробляти тільки 15002000 підставних плит для легкових автомобілів на 8-годинну зміну , тоді як штамповий прес міг би виробляти такий об'єм менш ніж за годину. Крім того, лазерне різання часто вимагає кисню в якості споживаного газового асисту для забезпечення якості краю, додаючи змінні витрати, які не виникають при штампованні.

Матриця рішень:

• Використовуйте лазерне різання, коли: Вам потрібно 50500 деталей для тестування, дизайн ще не заморожений, або ви виробляєте невеликі обсяги додаткових додатків для старих автомобілів.
• Використовуйте Punching, коли: Дизайн завершений (ономодальні характеристики), обсяг перевищує 5000 одиниць, а вартість одиниці є основним фактором.

Критична характеристика: Механічні системи утримання (МРУ)

Найзначнішою еволюцією в штампуванні пластин є відхід від тільки клейкого зв'язку до Системи механічного кріплення (NRS) - Я не знаю. У традиційному виробництві матеріал тертя (тормозна підкладка) приклейований до сталевої пластини. З часом вологість проникає в лінію зв'язку, що призводить до рідкування сталі. Ця ржавчина розширюється (процес, відомий як "розтирання ржавчиною"), змушуючи матеріал тертя деламінацію і відсочвання від пластини - катастрофічний збій безпеки.

Щоб боротися з цим, сучасні штампові машини оснащені спеціальним інструментом, який змінює поверхню пластини. Замість того, щоб залишити його плоским, прес піднімає сотні двонакісних сталевих гачок або малюнків безпосередньо з поверхні пластинки опори. Ці гальки діють як шнурки з сталі, фізично зачиняючи тривання матеріалу на місці під час процесу формованості. Ця механічна зв'язок забезпечує, що навіть якщо клей розкладається або пластина корозується, матеріал тертя залишається міцно прикріплений, підтримуючи міцність стригу навіть у жорстких середовищах, таких як електричні транспортні засоби (які менше залежать від тертяного гальмування

Контроль якості та загальні дефекти

Вихідка маркування лінії повинна відповідати суворим стандартам якості, з плоскість що є найбільш критичним показником. Підпорна пластина, яка схиляється або викручується через "перепадок" (сталь намагається повернутися до первісної форми спілки), викликає нерівномірне зношення підкладки та шум. Виробники використовують багатоступінкові станції рівнення та зрівняння в межах прогресивної формування, щоб протидіяти цьому. Мета часто є толерантністю плоскості менше 0,05 мм по всій поверхні.

До найпоширеніших дефектів штампування відносяться:

• Заусенці: Остри прориви на краю різа. Хоча незначні загарблення присутні в звичайній штампованні, надмірна висота загарблення свідчить про зношені ударки і вимагає негайного обслуговування інструменту або вторинного шліфування.
• Die Roll: Закруглений край на боці ударного бока. Надмірне прокатіння може зменшити ефективну зону контакту для зв'язку тріння матеріалу.
• Поламані/подробини: Часто викликано використанням сталі з поганою формованістю або неправильним напрямком зерна відносно вигину.

Виробники, строго контролюючи ці параметри і підтримуючи лінію прессу, забезпечують, щоб кожна спиральна пластина була безпечною, тихою і міцною основою для гальмувальної системи.

Висновок

Штамповане стоянки тормозів - це дисципліна, яка збалансує грубу силу з мікроскопічною точністю. Для інженерів автомобілів та команд закупівель вибір між звичайним штампуванням, тонким розбиванням або лазерним різанням не тільки стоїть на вартості, а й на узгодженні методу виробництва з вимогами до продуктивності та стандартами безпеки автомобіля. Оскільки промисловість переходить до електромобільності, попит на більш жорсткі терміноподібні відхилення та механізми утримання, такі як NRS, тільки зростуть, що робить вибір здатного виробничого партнера більш критичним, ніж будь-коли.

Поширені запитання

1. З якого матеріалу виготовлена пластина задньої частини блока?

Плити основи зазвичай виготовляють із гарячекатаної сталі, наприклад, марок Q235B або SAPH440. Ці сталі обирають завдяки їхній високій міцності на розрив і довговічності. Для високопродуктивних умов або середовищ, схильних до корозії, виробники можуть вказувати сталь «піддали кислотному очищенню та змащення» (pickled and oiled), щоб забезпечити чисту поверхню без шару окалини, що покращує зчеплення фрикційного матеріалу.

2. Що відбувається, якщо пластина проржавіє наскрізь?

Якщо пластина сильно піддасться корозії, це може призвести до явища «розшарування через корозію» (rust jacking), коли іржа накопичується під фрикційним матеріалом і відштовхує його від поверхні сталі. Це спричиняє розшарування, що призводить до підвищення шуму, вібрації та жорсткості (NVH). У важких випадках фрикційний матеріал може повністю від’єднатися від пластини, що призведе до повної відмови гальм.

3. Чому прецизійне вирублення краще за традиційну штампування?

Точне вирубування забезпечує деталі з винятковою якістю краю (гладкі та рівні) і жорсткішими розмірними допусками порівняно з традиційною штампуванням. Воно усуває «зону руйнування» і часто елімінує необхідність додаткових операцій механічної обробки, таких як зачистка або випрямлення, що робить його ідеальним для прецизійних компонентів, які потребують точного підігнання всередині гальмівного супорта.