Штампування арок коліс: посібник з автомобільного виробництва

Коротко

Штампування колесових арок є процесом у виробництві автомобілів, у якому металеві колесові арки (також відомі як арки коліс) виготовлюються за допомогою великої потужності гідравлічних або механічних пресів. На відміну від настільних «штампів для коліс», що використовуються у паперовому творчому мистецтві, ця промислова техніка включає глибокого витягування плоский листовий метал—зазвичай високоміцна сталь або алюміній—який перетворюється на складні, вигнуті конструктивні елементи, що містять підвіску та колеса транспортного засобу.

Цей посібник охоплює інженерні специфікації, матеріальні виклики та покроковий виробничий процес виготовлення колесових арок автомобілів, забезпечуючи структурну жорсткість та точні допуски виробника (OEM).

Компонент колесової арки: визначення та функція

У автомобільній інженерії колесова арка (часто називають колесною колою або колесною аркою) є критичним компонентом білого корпусу (BIW). Він служить корпусом для колес автомобіля, розділяючи дорожнє середовище від шасі та салону пасажирів. Хоча часто плутають з зовнішнім "фендером", колясниковий будинок є внутрішньою структурною оболонкою, яка управляє дорожнім сміттям, водним спрітом та акустичними вібраціями.

Збірка зазвичай складається з двох основних штампованих частин: Внутрішні колеса і Внешня колясна кімната - Я не знаю. Внутрішня панель зварюється безпосередньо з підлогами та боковими рельсами автомобіля, що значно сприяє крутовій жорсткості шасі. Зовнішня панель зв'язує з четвертою панелью або крилом, визначаючи косметичний профіль арки колеса автомобіля. Оскільки ці компоненти повинні вміщати динамічний рух системи підвіски, включаючи амортизатори та пружини, вони вимагають глибокої, складної геометрії, яку важко виготовляти без дефектів.

Дизайнери повинні збалансувати суперечливі вимоги: максимально збільшити внутрішню площу салону, забезпечуючи при цьому достатній прозорість для руху шини та суглобу підвіски. Ця геометрична складність робить процес штампування єдиний життєздатний метод масового виробництва цих деталей з необхідною швидкістю і повторюваністю.

Процес штампування металу: крок за кроком

Виробництво будиночка для колес включає послідовний штампуванні матрицею робочий процес, який зазвичай виконується на лінії пересувної преси або на стабілізованій установці. За словами спеціалістів з промислового штампування, таких як Мурсикс , процес перетворює плоскі металеві катушки в готові 3D-компоненти за допомогою низки точних операцій. Спеціфічний робочий процес для будиночка для колес, як правило, включає чотири критичні етапи.

1. Вирізка заготовки

Процес починається з вирізання , де певний профіль вирізають з головного обмотки з листового металу. Для колясних будинків це порожня частина зазвичай є великим, приблизно півкруговим або прямокутним листом, розрахованим на забезпечення достатньої кількості матеріалу для глибоких сторон свердловини без надмірного відходів. Якість краю порожнього є вирішальною; бури або мікро-подробини на цій стадії можуть поширюватися на великі розщеплення під час формируючої фази.

2. Глибоке малювання

Це найбільш технічно складна фаза. Плоскою порожниною металу накладають над порожниною, і удар змушує метал спуститися вниз, щоб сформувати чашку, подібну до колесної кімнати. Оскільки колоди колес глибокі (часто 1015 дюймів або більше, щоб вмістити опори підвіски), метал повинен текти пластично, не розірваючись. Інженери контролюють коефіцієнт витягування обережно, часто використовуючи бульбашки для контролю потоку матеріалу і запобігання зморщування в областях фланцу.

3. Окраска

Після того, як утвориться глибока форма, надлишок матеріалу навколо країв (збірник) повинен бути видалений. Оброблення шпалерів розрізати останній периметр колесного корпусу до точних специфікацій CAD, гарантуючи його ідеальне поєднання з підлогами та квартальною панелью. Тут не можна домовитися про точність, оскільки прогалини в комплектуванні колесного корпусу можуть призвести до витоку води або структурної слабкості.

4. Пірсінг і фланж

Останні ходи преси включають проколювання діри для пунктів монтажу підвіски, кліпів для гальмувальної лінії та звукозахисних прив'язків. Одночасно, операції з фланцювання можуть вигинати певні краєві частини для створення зварювальних поверхнь. У виробництві великих обсягів ці кроки відбуваються за секунди, при автоматизованих системах передачі переміщення частини між станціями.

Вибір матеріалу: сталь проти алюмінію

Вибір матеріалу для штампування колесних будинків визначається цільовою вагою автомобіля та вимогами безпеки при зіткненні. Формувальна здатність матеріалу - його здатність розтягуватися без розлому - є основною проблемою для інженерів-виробників.

• Високопростіжна сталь (HSS): традиційно є стандартом для колісних арок завдяки своїй міцності та нижчій вартості. Забезпечує чудовий захист від ушкоджень від дорожнього сміття. Однак для штампування ВСС потрібна значно більша тонажність, що призводить до інтенсивнішого зносу матриць.
• Алюмінієві сплави (серія 5000/6000): все частіше використовується в сучасних електричних і преміальних автомобілях для зменшення непідвішеної маси та покращення запасу ходу. Штампування алюмінієвих колісних арок стикається з особливими труднощами, головним чином вискок —схильністю металу повертатися до початкової форми після відведення преса. Конструктори матриць мають компенсувати це явище шляхом надмірного згинання деталі або використання сучасного програмного забезпечення для моделювання.

Для виробників, які переходять від прототипу до масового виробництва, вибір правильного партнера є таким же важливим, як і вибір відповідного матеріалу. Shaoyi Metal Technology спеціалізується на цьому перехідному періоді, використовуючи точність, сертифіковану за IATF 16949, для поставки складних компонентів, таких як арки коліс і субрами. Незалежно від того, чи потрібна вам початкова партія з 50 прототипів для перевірки вибору матеріалу, чи ви збільшуєте обсяг до мільйонів одиниць, ї можливості пресування до 600 тонн гарантують постійну відповідність глобальним стандартам OEM.

Штампування у масовому виробництві проти ручної формовки

Поширеною причиною плутанини в цій галузі є різниця між промисловим штамповання та ручним English Wheel методом. Хоча обидві техніки формують метал у вигляді кривих, вони мають зовсім різні цілі в автомобільній галузі.

Якщо ви реставруєте старий автомобіль і не можете знайти замінну панель, майстер може використовувати англійське колесо, щоб ручно сформувати колесовий будинок. Однак для сучасного виробництва автомобілів штампувальний прес є єдиним методом, здатним досягти необхідної структурної цілісності та швидкості виробництва.

Контроль якості та загальні дефекти

Штампові колесні будинки схильні до специфічних дефектів через глибину стягнення і складності форми. Команди з контролю якості зазвичай контролюють три основних режими збою:

• Розщеплення (Різдрівання): Виникає, коли метал розтягується за межі своєї межі міцності, зазвичай у найглибшому куті колесної арки. Це часто вказує на погане змащення або надмірний тиск при затисненні.
• Зморшкування: Трапляється, коли метал стискається замість того, щоб текти, зазвичай уздовж фланця або бічних стінок. Цей структурний дефект порушує здатність деталі правильно зварюватися.
• Пружність: Як згадувалося щодо алюмінію, деталь може спотворитися після виходу з матриці. Сьогодні для перевірки того, що фінальна геометрія відповідає CAD-моделі в межах суворих допусків, використовуються передові оптичні скануючі системи.

Висновок

Штампування арок коліс є складним поєднанням матеріалознавства та машинобудування. Від первинного вирізання заготовок із високоміцної сталі до складного процесу глибокого витягування, який формує захисну арку, кожен етап ретельно розрахований для забезпечення структурної цілісності транспортного засобу. Для інженерів-автомобілістів та фахівців із закупівель розуміння нюансів цього процесу — від пружного відновлення матеріалу до потужності преса — є необхідним для закупівлі компонентів, які відповідають суворим вимогам сучасного транспорту.

Поширені запитання

1. У чому різниця між аркою колеса та крилом?

The колесова арка (або колісна арка) — це конструктивний внутрішній каркас, який оточує шину та захищає шасі. крила — це зовнішня оздоблювальна панель, яка закриває арку колеса та гармонійно вписується в дизайн кузова автомобіля. Арка колеса забезпечує міцність; крило надає стилю.

2. Чому для виготовлення арок коліс використовують глибоке витягування?

Глибокого витягування є єдиною штампувальною технікою, здатною створити глибоку чашоподібну форму, необхідну для розміщення підвісної системи. Просте згинання або складання не можуть забезпечити необхідну герметичну глибину для функціональної арки колеса.

3. Чи можна використовувати алюміній для штампування арок коліс?

Так, алюміній широко використовується для зменшення ваги транспортного засобу. Однак для цього потрібні спеціалізовані методи штампування, щоб забезпечити вискок і запобігти утворенню тріщин, оскільки алюміній, як правило, менш формо-стійкий, ніж низьковуглецева сталь.