Как штамповка металла в автомобильной промышленности влияет на революцию электромобилей

В автомобилестроении ключевую роль играют высокоточные детали, но автомобильная штамповка металла Это настоящее сердце производства. От кронштейнов, которые скрепляют ваш ремень безопасности, до кузовных панелей, которые придают вашему автомобилю форму, штампованные детали — это то, что делает возможным создание современных автомобилей. Любая команда по закупкам или инженер, стремящиеся к достижению наилучших результатов — предсказуемому качеству, сокращению сроков поставки и снижению затрат — должны четко понимать, как именно это работает.

Далее представлен подробный обзор процесса штамповки металла в автомобильной промышленности, типов производимых деталей, наиболее подходящих материалов и способов выбора поставщика, способного обеспечить бесперебойное производство. Наша цель – содержательность, а не броская риторика, и реальные знания, а не обычная рекламная болтовня.

Что на самом деле представляет собой штамповка металла в автомобильной промышленности?

По своей сути, автомобильная штамповка металла заключается в использовании штампов и прессов для придания плоскому листовому металлу нужной формы и превращения его в детали автомобиля. В большинстве случаев это происходит при низких температурах, поэтому зернистая структура металла остается неизменной, а детали обладают постоянной прочностью. И чтобы вы имели представление о масштабах, даже самые простые современные штамповочные линии могут производить тысячи одинаковых деталей за один час.

Автомобильная промышленность высоко ценит этот метод массового производства деталей благодаря его эффективности. Не говоря уже о скорости.

Полезный совет : Что касается допусков на штампованные автомобильные детали, то они обычно составляют от 0,1 до 0,25 миллиметра. Однако, если вы хотите добиться действительно точных результатов, можете быть уверены, что ваши затраты на оснастку резко возрастут. Поэтому мы советуем подбирать параметры в соответствии с реальными требованиями, а не с тем, что указано в списке пожеланий какого-нибудь инженера.

Основные процессы, используемые в автомобильной штамповке.

Не все штампованные детали изготавливаются одинаково. Различные геометрические формы и объемы производства требуют разных методов штамповки, и выбор неправильного метода может быстро увеличить затраты на оснастку и время производственного цикла.

Вот четыре метода штамповки, с которыми вы чаще всего будете сталкиваться в автомобильной промышленности:

●   Последовательная штамповка. Оптимальный вариант для крупносерийного производства деталей с множеством операций. Металлическая полоса перемещается через несколько станций, и на каждой станции добавляется элемент, такой как отверстие, изгиб или фланец.

●   Перенос штамповки. Используется для крупных деталей, которые не могут перемещаться по направляющей. Механическая система переноса перемещает заготовку между станциями.

●   Штамповка методом вытяжки (формование методом вытяжки). Идеально подходит для изготовления деталей чашеобразной или трубчатой ​​формы, таких как топливные баки, масляные поддоны и корпуса подшипников.

●   Точная штамповка. Позволяет изготавливать детали с гладкими, прямыми кромками, которые практически не требуют дополнительной механической обработки. Этот метод часто используется для изготовления компонентов тормозных систем и деталей трансмиссии.

Типичные детали, сходящие с конвейера после штамповки металла.

Загляните на любой сборочный завод, и вы увидите, что штампованные детали встречаются повсюду. Автомобильная штамповка металла позволяет производить самые разные компоненты практически для каждой системы автомобиля.

Взгляните на детали, сходящие с этих штамповочных линий — они делятся на несколько ключевых категорий:

●   Кузовные панели — это внешние детали: двери, капот, крылья, обшивка крыши — они обеспечивают косметическую отделку.

●   Компоненты шасси — эта конструкция должна обладать достаточной прочностью, чтобы выдерживать конструктивные нагрузки, поэтому здесь мы имеем дело с поперечными балками, лонжеронами рамы и кронштейнами подвески, изготовленными из высокопрочных материалов.

●   Детали трансмиссии — масляные поддоны, пластины коробки передач и теплозащитные экраны — подвергаются воздействию высоких температур и вибрации, они испытывают там серьёзные нагрузки.

●   Внутренние элементы конструкции — эти детали обеспечивают целостность всех частей салона: направляющие сидений, крепления ремней безопасности и кронштейны — все они должны выполнять свою функцию.

Производство электромобилей внесло в эту картину совершенно новый поворот. Теперь мы видим, что корпуса батарей, шины и ламинированные детали двигателей изготавливаются с использованием точной штамповки металла, и спрос на них растет с каждым кварталом.

Лучшие материалы для штамповки (без больших затрат)

Выбор правильного материала — ключ к качественному изготовлению штампованной детали: любой недостаток может привести к трещинам, проблемам с допусками или износу штампа. В автомобильной штамповке металла в основном используется очень ограниченный набор проверенных и надежных материалов.

●   Холоднокатаная сталь — рабочая лошадка в мире штамповки. Она отличается отличным соотношением цены и качества, что делает ее идеальной для кузовных панелей и кронштейнов.

●   Высокопрочная низколегированная сталь — лучшее соотношение цены и качества . Вы получаете немного большую прочность без существенного увеличения веса. Она довольно часто используется в таких деталях, как рамы, подверженные ударам, и крепления кузова.

●   Высокопрочные стали (AHSS и UHSS) — их выбирают, когда важны как снижение веса, так и безопасность при столкновении — например, для стоек B и рейлингов на крыше.

●   Алюминиевые сплавы (серии 5000 и 6000) . Да, их используют, когда стоимость облегченного материала оправдывает затраты по сравнению с обычной сталью. Некоторые крупные игроки, такие как Tesla и Ford F-150, вкладывают в них значительные средства.

●   Нержавеющая сталь — коррозионностойкий материал, который всегда выбирается . Используйте её для выхлопных систем, отделки и всего, что подвергается воздействию окружающей среды.

Если вам нужно, чтобы деталь прошла краш-тест, заранее обсудите с производителем технические характеристики материала. Небольшое изменение марки стали может сэкономить массу времени и избежать множества переделок — треснувший фланец может стать настоящей головной болью.

Как выбрать надежного партнера по штамповке

Выбор поставщика штамповочных материалов — это не работа с электронными таблицами. Самое дешевое предложение по PPAP часто превращается в самую дорогую деталь, если учесть срыв сроков и переделки. Вот что отличает надежного партнера по штамповке металла в автомобильной промышленности от рискованного:

1. Сертификация IATF 16949. Это обязательный базовый стандарт для поставщиков автомобильной промышленности. Отсутствие сертификации означает отсутствие смысла в обсуждении.

2. Собственное производство оснастки. Поставщики, которые сами изготавливают штампы, могут устранить проблемы с оснасткой за несколько дней. Аутсорсинговые цеха могут затягивать исправление ошибок на недели.

3. Знание PPAP и APQP. Ваш поставщик должен подробно объяснить вам процесс утверждения производственных деталей без излишней опекаемости. Попросите его показать результаты трех последних заявок PPAP по аналогичным деталям.

4. Вторичные операции под одной крышей. Сварка, зачистка заусенцев, нарезание резьбы и финишная обработка поверхности выполняются собственными силами, что сокращает сроки выполнения заказов и логистические затраты.

5. Системы отслеживания материалов. Каждая катушка должна соответствовать сертификату завода-изготовителя. Перед подписанием заказа на поставку запросите образец отчета об отслеживании.

В   Fortuna Металл Мы внедряем этот полный комплекс мер в каждую программу, за которую беремся, начиная с первого анализа DFM и заканчивая PPAP и массовым производством.

Советы по повышению качества деталей

Небольшие решения, принятые на ранних этапах программы штамповки металла в автомобильной промышленности, окупаются на протяжении всего жизненного цикла детали. Инженеры, которые прорабатывают эти детали заранее, сталкиваются с меньшим количеством неожиданностей во время запуска проекта.

●   Перед утверждением геометрии проведите анализ технологичности производства (DFM). Небольшие корректировки радиуса или изменения формы фланца могут снизить стоимость оснастки на 15% и более.

●   Для крупносерийного производства рекомендуется использовать подачу рулонов вместо заготовок. Подача рулонов сокращает отходы материала и сокращает время цикла.

●   Изготавливайте образцы PPAP на основе производственной оснастки, а не прототипов. Детали, изготовленные на основе прототипов, редко ведут себя так же при полномасштабном производстве.

●   Отслеживайте процент брака по станциям, а не по деталям. Данные о браке на уровне станций позволяют определить, какая операция в прогрессивном штампе требует внимания.

Итог

Автомобильная штамповка металла Этот метод остается центральным элементом автомобильного производства, и ничто другое не может предложить такое же сочетание скорости, повторяемости и стоимости детали в автомобильных объемах. Разница между средней программой и успешной программой сводится к выбору материалов, выбору поставщиков и тщательности, проявляемой при проектировании с учетом технологичности производства.

Если вы правильно выполните эти три условия, ваша программа штамповки будет работать как часы. Чтобы подробнее узнать, как наши линии штамповки поддерживают автомобильные программы от прототипирования до серийного производства, посетите нас и свяжитесь с нашей инженерной командой.