Штамповка деталей кузова автомобиля

Листовая штамповка кузовных деталей: новые возможности по поставкам оборудования

Развитие автопрома в России сопровождается созданием многочисленных автосборочных заводов, инвестируемых современными автомобильными гигантами. При этом стремление к снижению себестоимости автомобилей и выполнению контрактных требований приводит к необходимости создания производств отдельных компонентов автомобиля в России. К ним относятся в первую очередь кузовные детали, строительство штамповочных цехов для производства которых, является самым дорогим в производственной цепочке.

Воронежский завод по выпуску тяжелых механических прессов хорошо известен автозаводам России, Франции, Испании, Китая еще с советских времен, поскольку свыше 50% своей продукции он поставлял этим предприятиям.

Что может предложить наш завод для листовой штамповки кузовных деталей?

1. Раскройные линии для получения заготовок под штамповку из рулонного материала, шириной до 2м.
2. Штамповочные линии, три типа по размерам штампуемых деталей.

Эти линии оснащаются листозагрузчиком и манипуляторами (роботами), из которых один выгружает заготовку из пресса, а другой забирает ее и загружает в следующий пресс.

Наши давние партнеры — автозаводы хорошо знакомы с нашим прессовым оборудованием, поэтому им интересно будет знать, что нового может производить завод ТМП.

Во первых, мы можем заменить головные прессы двойного действия на прессы простого действия с мощными гидравлическими подушками, что позволит исключить операцию кантовки заготовки на выходе из головного пресса.

Во вторых, взамен российских комплектующих по электрике, системе управления, пневматике и гидравлике прессы оснащаются комплектующими ведущих зарубежных фирм. По электрике и системе управления это «Siemens», «Schneider Elektrik», по пневматике — «Ross» и «Festo», по гидравлике — «Bosch-Rexroth» и «Аtos».

В третьих, средства околопрессовой механизации будут поставлены также от известных зарубежных фирм — «Кuka», «АВB», «Dreher», «Norda» и т. д.

Таким образом, наш 55-летний опыт в производстве прессов, а также новая комплектация как самих прессов, так и средств автоматизации, позволяют нам говорить о новом уровне наших поставок и высокой конкурентоспособности.

Источник статьи: http://www.tmp-press.ru/production/tehnologii/listovaya_shtampovka_kuzovnih_detalei/

Детали кузова для вторичного рынка

На первый взгляд, кузовные детали может выпускать любой механический завод, имеющий прессовое производство. Но такое впечатление обманчиво. Кому из производителей можно доверять ?

«Кузовщина» – дама капризная

Да, капризная. И мастера кузовного ремонта знают это лучше других. Жестянщик не всякое крыло возьмется ставить, а если и возьмется, предупредит: изделие не «родное», вот тут зазор будет увеличенным.

Или, положим, у этого капота «родовая травма», он деформированный. К правому брызговику прилегает нормально, а у левого образует горб. А на двери, которую вы привезли, пятна ржавчины и щелевая коррозия в отбортовках. Почему? А потому, что металл просто «черный», не защищенный фосфатированием и грунтованием. Полежала деталь под открытым небом и «зацвела».

Ладно, скрепя сердце соглашается мастер, поставлю вашу деталь, покрашу, но претензий не принимаю. Адресуйте их тому, кто эту «жестянку» выпускает.

Что делать владельцу битой «Лады»? Искать кузовные детали, выпущенные АВТОВАЗом? Вовсе необязательно, и мы постараемся это доказать в следующих разделах статьи.

Альтернатива «оригиналу»

Обратим взор на производителя, чья продукция не уступает тольяттинской. Это ПО «Начало» из Набережных Челнов. Вот уже более двух десятилетий эта компания снабжает наши автомобили тормозными колодками, дисками сцепления, шаровыми опорами, рычагами подвески и другими автокомпонентами.

Есть в ассортименте предприятия и кузовные детали. Впрочем, есть – это слабо сказано. По данной продукции ПО «Начало» безусловный лидер вторичного рынка. Судите сами: ежегодно предприятие выпускает около миллиона кузовных деталей, охватывая большинство марок и моделей российских автомобилей и рестайлинговых модификаций.

Ассортимент насчитывает более 100 наименований – это двери, капоты, крылья, панели крыши, разнообразные защиты картера, рамки радиатора, балки и другие изделия и комплектующие (например, усилители капота).

Внушительно. Впрочем, широтой да размахом нашего читателя не удивишь. Он человек прагматичный, а потому сразу поинтересуется: а как там с качеством? Чтобы ответить на этот вопрос, определимся со слагаемыми этого самого качества. Применительно к деталям кузова они таковы: – высококачественная листовая сталь с «правильной» микроструктурой; – точная штамповая оснастка, мощные прессы и неукоснительное соблюдение технологических требований; – контроль качества изделий, гибкая обратная связь с производством.

А теперь пройдем по означенным пунктам.

Металл

Сталь, применяемая в листовой штамповке, должна быть достаточно пластичной, чтобы «течь» в штампе и не рваться даже при глубокой вытяжке. В ней недопустимы посторонние включения, выходящие за рамки ТУ, – это изначальное условие коррозионной стойкости будущей детали. Ведь примеси порождают гальванические пары, а коррозии это на руку.

Требуемым условиям полностью отвечает холоднокатаный листовой прокат из низкоуглеродистой качественной стали по ГОСТ 9045-93. Именно такая сталь поставляется для производства кузовов на автозаводы. Она же поступает в цеха ПО «Начало». Это – первая причина, по которой кузовные детали, выпускаемые под торговой маркой «Начало», полностью соответствуют оригинальным запасным частям производителя автомобилей. Первая, но не единственная.

Усилитель капота

Штамповая оснастка

Штамп – точнейший инструмент. То, что он призван обеспечивать размеры и геометрию изделия, понятно. Но это еще не все. Важно, чтобы по окончании штамповки в детали не возникали паразитные остаточные напряжения. Тогда крыло, встав на кузов, не пойдет винтом, а капот не станет «горбить». Как учесть эти тонкости?

Начнем с того, что кузовные детали марки «Начало» производятся по оригинальным ТУ и чертежам. Для большей части ассортимента предприятие изготавливает штампы самостоятельно, в собственном инструментальном цехе.

Разработка и проектирование штампов ведется с помощью систем автоматизированного проектирования – САПР.

Впрочем, сегодня в ходу англоязычная аббревиатура CAD – Computer Aided Design. Но сути это не меняет.

Для обеспечения идеальной «стыковки» детали с заводским кузовом (да простят меня читатели за «космические» термины) применяется математическое моделирование рабочих поверхностей штамповой оснастки.

И вот цифровая модель штампа в памяти компьютера. Наступает этап ее «материализации». Это поручается высокоточному фрезерному станку с ЧПУ (по-английски – Computer Numeric Control, сокращенно CNC). В итоге точность полученного штампа – идеальная, время освоения новых изделий – минимальное, человеческий фактор практически отсутствует.

Но что важно: на стадии подготовки производства штамповал и сварочная оснастка проходит многократные проверки на соответствие 30-модели, созданной по заводскому чертежу детали.

Для контроля используется современное координатноизмерительное оборудование HERA SP 12-9-7 (Италия) и КИМ FARO Platinum 10 с лазерной сканирующей головкой (Швейцария). Так что любые отклонения формы и размеров штампа от 30-модели отслеживаются буквально «до рождения». И, понятно, своевременно устраняются.

В итоге форма и размеры штампуемых кузовных деталей в точности соответствуют оригинальным изделиям. Так что со штамповой оснасткой в ПО «Начало» полный порядок.

Прессы и технологии

Для штамповки кузовных деталей на заводе ПО «Начало» используются немецкие и отечественные кривошипные прессы усилием от 400 до 1000 тс, установленные в три линии. Во главе каждой – прессы двойного действия усилием 500 и 1000 тс, позволяющие получать сложные детали, в том числе требующие операции глубокой вытяжки. Подобную «тяжелую артиллерию» может себе позволить далеко не каждое предприятие.

Сама схема кривошипно-шатунного механизма позволяет получать выгодные кинематические характеристики ползуна, в частности – скорость инструмента, называемую еще скоростью деформирования. А она тесно связана с другой характеристикой – скоростью деформации самого материала изделия, чрезвычайно важной для правильного «течения» металла.

Кинематика, точная настройка оборудования плюс прецизионный штамп, о чем уже говорилось, – вот главные условия, чтобы в момент окончания штамповки деталь не имела остаточных напряжений – тогда ее точно не поведет.

Едет крыша

Скажем и о новинках – ведь ассортимент предприятия непрерывно расширяется.

Как ни странно, при авариях нередко повреждается крыша автомобиля. Да настолько, что требует замены. Идя навстречу пожеланиям рынка ремонтных услуг, ПО «Начало» в мае 2013 года освоило производство панели крыши для автомобилей «десятого» семейства (каталожный номер 2110-5701012-10).

А в этом году предприятие начало выпускать панель крыши для автомобилей 2108 (каталожный номер 2108-5701012). Е1овые изделия являются полными аналогами панелей заводского производства, что подтверждено многочисленными испытаниями.

При освоении указанных панелей возникла интереснейшая задача – обеспечение точных сопряжений с остовом заводского кузова. Flo если вы внимательно прочитали предыдущие разделы, то уже поняли – задача эта была успешно решена. Интеллект специалистов, электроника и новейшее измерительное оборудование и не такое могут.

И вот деталь изготовлена – в допуске, без паразитных напряжений. Перед отправкой потребителю ее надо оградить от внешних воздействий, прежде всего атмосферных. Для этого на предприятии имеются цеха гальванопокрытий и окраски.

Например, для защиты от коррозии деталь обезжиривают в щелочном растворе, фосфатируют, покрывают грунтовкой BMЛ и подвергают горячей сушке при температуре 180°С. Для обработки используется метод окунания, благодаря чему грунтовка ложится ровно, без подтеков, заполняя все полости, недоступные для кисти и распылителя.

Говоря о контроле, отметим, что на заводе давно действуют системы качества ISO. Это означает, что отслеживание качества изделий происходит на всех производственных этапах, вплоть до упаковки, транспортировки и анализа отзывов потребителей.

Эпилог

Надеемся, что читатели убедились в привлекательности кузовной продукции, выпускаемой героями нашего рассказа. Впрочем, если кто-то считает иначе – высказывайтесь. Только имейте в виду – факты вещь упрямая.

А мы отметим, что ПО «Начало» намерено и дальше расширять ассортимент деталей. И поскольку это предприятие все делает самостоятельно, в строгом соответствии с нормативами автозавода, и к тому же применяет новейшие технологии, можно не сомневаться: качество «началовских» изделий всегда будет идентично оригинальным «вазовским», а стоимость – существенно ниже, что по достоинству оценено рынком запчастей.

Так что мастер, упомянутый в начале нашего рассказа, ворчал на другую «жестянку». Не ту, что выпускает ПО «Начало».

Источник статьи: http://abs-magazine.ru/article/detali-kuzova-dlya-vtorichnogo-rinka

Штамповка листового металла (горячая и холодная): виды, оборудование

Штамповка деталей из листового металла сегодня является очень распространенной технологией, по которой производят изделия практически для всех отраслей промышленности. Благодаря применению такой технологии из плоского металлического листа можно получать как миниатюрные, так и габаритные детали даже сложной геометрической формы.

Листовые заготовки, изготовленные на координатно-револьверном прессе

Что собой представляет листовая штамповка

Говоря о штамповке деталей, изготовленных из листового металла, имеют в виду технологическую операцию, при выполнении которой на заготовку оказывается значительное давление. Под воздействием такого давления заготовка деформируется, приобретает требуемую конфигурацию и размеры.

Использовать такую операцию (правда, в значительно упрощенном виде) начали еще наши далекие предки. Именно при помощи воздействия на металл давлением они изготавливали сельскохозяйственные орудия, оружие, предметы домашнего обихода и различные украшения.

Современный пресс для штамповки кузовных деталей

Активное развитие штамповка как технология производства изделий из листового металла получила в конце XIX века. Именно в тот период (начиная с 1850-х годов) данная технология активно совершенствовалась, а для ее реализации специалисты создали мощное оборудование. Штампованные детали, которые в то время можно было уже производить серийно, отличались достойным качеством и обладали хорошими эксплуатационными характеристиками.

На совершенно новый уровень развития как горячая, так и холодная штамповка вышла уже в начале XX века. Именно благодаря совершенствованию технологии штамповки листового металла стал возможен серийный выпуск автомобилей, для которых с помощью данного метода производились кузовные детали. Начиная с 1930-х годов данную технологию начали активно применять предприятия, работающие в авиа- и судостроительной отрасли, а чуть позже (спустя всего пару десятков лет) при помощи штамповки стали производить детали космических аппаратов.

Высокая популярность, которую штамповка завоевала за относительно долгий период своего развития, объясняется возможностями:

• производства изделий различных геометрических форм и размеров, качество и точность изготовления которых позволяют сразу использовать их по прямому назначению;
• полной механизации и автоматизации производственных процессов, что достигается, в частности, путем оснащения производства роторно-конвейерным оборудованием для штамповки листового металла;
• серийного производства изделий, геометрические параметры которых отличаются особо высокой точностью (такие изделия могут быть легко заменены друг на друга, если в этом возникает необходимость).

Холодная штамповка на гидравлическом прессе

Использование такой технологической операции, как объемная штамповка, позволяет превратить металлический лист в геометрически сложное и небольшое по массе изделие, прочностные характеристики которого находятся на высоком уровне. Применение методов штамповки деталей из листового металла позволяет изготавливать как очень массивные изделия, используемые при производстве машиностроительной продукции, водных и воздушных судов, так и миниатюрные детали для электронных устройств и часовых механизмов.

Горячая и холодная штамповка часто используется в качестве подготовительной операции. Например, по таким технологиям производят детали, которые затем обрабатываются другими методами – сваркой, резкой и др.

Особенности технологии

В качестве исходного сырья для штамповки может выступать металлический лист, стальная полоса или тонкая лента. Наибольшее распространение по целому ряду причин получила холодная листовая штамповка. Технологию горячей штамповки применяют в тех случаях, когда мощности используемого оборудования не хватает для деформирования металла в холодном состоянии или когда обработке необходимо подвергнуть деталь из металла, отличающегося невысокой пластичностью. Как правило, по технологии горячей штамповки выполняют обработку листовых заготовок, толщина которых не превышает 5 мм.

В зависимости от того, что в процессе выполнения штамповки необходимо сделать с листовым металлом, различают разделительные и формоизменяющие технологические операции. В результате выполнения первых от заготовки отделяется часть металла, что может происходить по прямым или кривым линиям, а также по определенному контуру. Отделение металла в таких случаях происходит из-за сдвига его частей относительно друг друга.

Существует целый ряд разделительных штамповочных операций, для выполнения которых используется пресс, оснащенный специальным инструментом.

В процессе резки части металлической детали отделяются друг от друга по прямой или фигурной линии. Пресс, при помощи которого выполняется такая операция, правильнее называть ножницами, которые могут быть дисковыми, вибрационными или гильотинными. При помощи резки получают готовые к дальнейшей эксплуатации изделия или формируют заготовки для их дальнейшей обработки другими методами.

Схемы резки листового металла ножницами

Эта операция используется для того, чтобы сформировать в листовой заготовке отверстия различной конфигурации.

В процессе пробивки часть материала удаляется в отход

При помощи вырубки из металлической детали формируют готовое изделие с замкнутым контуром.

Пример детали, изготовляемой из полосы вырубкой

Формоизменяющие штамповочные операции в полном соответствии со своим названием используются для того, чтобы без механического разрушения изменить форму листовой металлической заготовки, а также ее размеры.

Это технологическая операция штамповки листового металла, в результате выполнения которой вокруг отверстий в металлической заготовке, а также по ее контуру формируются бортики требуемых размеров и формы. Чаще всего отбортовке подвергают концы труб, на которых впоследствии планируется фиксировать фланцы.

Схема отбортовки детали вокруг заранее пробитого отверстия

Это по-настоящему объемная штамповка, целью которой является получение из плоского металлического листа полых пространственных изделий. При помощи такой технологической операции можно изготавливать предметы коробчатой, полусферической, цилиндрической, конической и других форм.

Инструментальные способы вытяжки

Данная операция выполняется при помощи матрицы конического типа. Целью обжима является сужение торцов полых деталей, изготовленных из листового металла.

При обжиме конец заготовки вталкивается в воронкообразное отверстие матрицы

При помощи такой технологической операции штамповки заготовкам из листового металла придают требуемый изгиб.

Гибка позволяет получать детали разнообразных форм, в зависимости от которых различают типы гибки

Это такое изменение формы и размеров локальных участков заготовки, при котором внешний контур изделия остается неизменным.

Обработке по технологии холодной штамповки могут подвергаться не только листы из углеродистых и легированных сталей, но также детали из меди, алюминия и их сплавов. Более того, используя пресс и соответствующие штампы листовой штамповки, можно выполнять обработку таких материалов, как кожа, картон, резина, полимерные сплавы.

Детали, для производства которых была использована холодная штамповка, отличаются не только точностью своих геометрических параметров, но и высоким качеством поверхности. Чистота последней в отдельных случаях может соответствовать 8-му классу. В среднем чистота поверхности штампованных изделий находится в интервале 2–6 классов, что вполне устраивает потребителей такой продукции.

Производственный цех, в котором ведется процесс листовой штамповки

Следует иметь в виду, что выполнение холодной штамповки листового металла сопровождается увеличением его прочностных показателей.

Выбирая пресс для выполнения такой технологической операции, а также занимаясь проектированием штампов листовой штамповки, следует учитывать целый ряд параметров исходного сырья. Только так можно обеспечить высокое качество готовых изделий. К таким параметрам, в частности, относятся:

• электрическая и магнитная проводимость материала, который будет подвергаться обработке;
• твердость и механическая прочность металла;
• масса заготовки;
• ударная вязкость, которой обладает обрабатываемый металл;
• теплопроводность металла, а также его теплостойкость;
• степень устойчивости металла к коррозии и его износостойкость, что будет оказывать влияние на долговечность, которой будет обладать штампованный лист.

Оборудование, инструменты и приспособления

Для штамповки деталей, изготовленных из листового металла, необходимы пресс и сам рабочий орган такого оборудования – штамп. В свою очередь рабочими органами штампа, элементы конструкции которого изготавливаются из инструментальных сталей, являются матрица и пуансон. Деформирование обрабатываемого листа как раз и осуществляется матрицей и пуансоном, а происходит это в тот момент, когда они сближаются друг с другом.

В процессе обработки двигается только верхняя часть штампа, которая фиксируется на ползуне пресса. Нижняя часть рабочего инструмента, являющаяся неподвижной, устанавливается на рабочем столе оборудования. В отдельных случаях, когда штамповке подвергают не листовую сталь, а более мягкий материал, рабочие элементы штампа могут изготавливаться из древесины или полимерных сплавов.

Штамповая оснастка для вырубки

Когда методом штамповки необходимо изготовить крупногабаритную единичную деталь, нередко используют не пресс, а несложное приспособление, состоящее из бетонной или чугунной матрицы и контейнера, наполненного жидкостью, в качестве которой выступает вода. Обрабатываемый металлический лист укладывают на матрицу, а жидкий пуансон располагают над ним.

Чтобы создать в жидкости давление, которое деформирует лист металла по форме матрицы, в ней подрывают пороховой заряд или создают электрический разряд требуемой мощности. Для выполнения такой технологической операции, как резка, используют не пресс, как уже говорилось выше, а ножницы, отдавая предпочтение моделям вибрационного типа.

Классификация прессовых машин по кинематической схеме

Собираясь выполнить штамповку изделия из листового металла, следует уделить особое внимание выбору пресса. Чаще всего в качестве такого оборудования выбирают устройства кривошипного типа, которые могут быть оснащены одним, двумя или четырьмя кривошипными механизмами. Принцип работы этого устройства достаточно прост и заключается в следующем.

• Приводной электродвигатель передает движение на кривошипный вал через кинематическую цепочку, состоящую из клиноременной передачи и фрикционной муфты.
• Чтобы сообщить движение ползуну кривошипного механизма, используется шатун, длина которого может регулироваться.
• Чтобы запустить рабочий ход пресса, используют ножную педаль.

Штамповочное оборудование, которое применяется для изготовления изделий сложной конфигурации, может быть оснащено не одним, а несколькими ползунами.

Источник статьи: http://met-all.org/obrabotka/prochie/holodnaya-shtampovka-detalej-listovogo-metalla.html