Ze wzgl?du na s?abe wyd?u?enie p?yty o wysokiej wytrzyma?o?ci, zw?aszcza stali o ultrawysokiej wytrzyma?o?ci o wytrzyma?o?ci na rozci?ganie wi?kszej ni? 780 MPa, nieuniknione jest wytwarzanie stali formowanej na zimno o specjalnym kszta?cie w procesie formowania kompozytów walcowanych, takich jak korpus zderzaka, anty- listwa zderzeniowa, próg drzwi, szyna siedziska itp. Jednak ró?ne cz??ci formowane na zimno z otworami wymagaj? u?ycia wygaszania on-line, spawania, automatycznego ci?cia i innego sprz?tu, aby po??czy? w pe?ni automatyczn? lini? do walcowania, która musi przebi? si? przez jaki? klucz technologie. W po??czeniu z przyk?adami, niniejszy artyku? koncentruje si? na kluczowych technologiach wyposa?enia do produkcji zderzaków samochodowych i pr?tów antykolizyjnych oraz na udost?pnianiu i wymianie z Państwem.

1. Wprowadzenie do automatycznej produkcji samochodowych cz??ci tocznych o specjalnym kszta?cie

Interpretacja symultaniczna tradycyjnej stali gi?tej na zimno, dzieli si? na dwa typy: otwieranie i zamykanie. Próg drzwi i prowadnica s? w wi?kszo?ci ze stali o przekroju otwartym, a otwarty korpus zderzaka jest bardzo powszechny. Ze wzgl?du na ograniczenia tradycyjnego procesu t?oczenia, w przesz?o?ci by? to w zasadzie profil otwarty, a pó?niej wiele modeli nadal go u?ywa, np. stary Buick GL8, Jetta, Kia, Roewe 350 itp. Obecnie wi?kszo?? nadwozi zderzaków jest zamkni?ta stal o przekroju b, a niektóre obce belki pod?u?ne pojazdów lekkich równie? wykorzystuj? stal o przekroju zamkni?tym formowanym na zimno; Wi?kszo?? pr?tów antykolizyjnych drzwi to okr?g?e rurki, s? te? d?ugie owalne pr?ty antykolizyjne o specjalnym przekroju (patrz rysunek 1).

Rysunek 1 gmol

Cz??ci progowe (patrz rysunek 2) s? zasadniczo typu otwartego, o z?o?onym kszta?cie końcowym, a ?rodek i kraw?dzie musz? by? dziurkowane lub lokalnie wkl?s?e.

Rysunek 2 próg drzwi

Szyna prowadz?ca siedziska (patrz rysunek 3) jest wykonana g?ównie w procesie t?oczenia. Dzi?ki zastosowaniu materia?ów o wysokiej wytrzyma?o?ci mo?na spopularyzowa? i zastosowa? proces formowania rolkowego.

Rysunek 3 szyna siedziska

Zderzaki rolkowe s? na ogó? materia?ami o wysokiej wytrzyma?o?ci, przekraczaj?cej 780 MPa, a profil jest stosunkowo z?o?ony, a niektóre s? nawet zakrzywione (patrz Rysunek 4). Wi?kszo?? z tych produktów ma nieregularne otwory. Wymagania dotycz?ce dok?adno?ci poszczególnych otworów s? wysokie, a liczba otworów na obrabianym przedmiocie jest ró?na. Linia produkcyjna integruje szeroko stosowan? w produkcji technologi? wykrawania i spawania. Dzi?ki technologii sterowania numerycznego mo?na skutecznie kontrolowa? dok?adno?? po?o?enia otworu po gi?ciu. Spawanie rolkowe ?redniej i wysokiej cz?stotliwo?ci oraz technologia spawania laserowego on-line równie? dojrza?a i zosta?a zastosowana w Chinach.

Rysunek 4 zderzak

2. Wprowadzenie urz?dzeń do produkcji profili o wysokiej wytrzyma?o?ci

Ze wzgl?du na charakterystyk? du?ej produkcji cz??ci samochodowych, rygorystyczn? produkcj? na czas i stosunkowo wysokie wymagania dotycz?ce precyzji, jego sprz?t produkcyjny w wi?kszo?ci przyjmuje automatyczn? lini? jako toczn? cz??? korpusu zderzaka, a jego proces produkcyjny odbywa si? od rozwijania – (poziomowanie) – zgrzewanie doczo?owe g?owicy; Od podajnika wykrawaj?cego (t?ocz?cego) do formowania rolkowego, ci?cia i spawania on-line, wymagania dotycz?ce automatyzacji i niezawodno?ci s? coraz wy?sze.

Przej?cie o wysokiej wytrzyma?o?ci (zwykle wytrzyma?o?? na rozci?ganie poni?ej 1200-1450mpa) profilu formowanego na zimno mo?e by? przetwarzane online lub offline. Jednak w celu poprawy wydajno?ci produkcji cz??ci, które nie wp?ywaj? na konstrukcj? rolki, s? zazwyczaj lokalnie dziurkowane przed formowaniem rolkowym, a wi?kszo?? z nich musi by? wst?pnie dziurkowana online. W procesie formowania wst?pnie dziurkowanej ta?my wyst?pi dryf po?o?enia otworu, zniekszta?cenie kszta?tu otworu, a nawet zmiana mechanizmu deformacji toczenia i spr??ynowania, co wp?ynie na dok?adno?? produktu i poprawi wska?nik z?omu.

2.1 toczna linia produkcyjna o otwartym profilu o wysokiej wytrzyma?o?ci

Charakterystycznym elementem obrabianym jest listwa progowa oraz cz??? korpusu zderzaka. Podobnie jak w przypadku tradycyjnego procesu formowania rolkowego, wi?kszo?? z nich mo?e by? wytwarzana przez odwijanie, formowanie rolkowe i jednostki tn?ce, a nast?pnie obróbk? t?oczenia po ci?ciu. Ró?nica polega na tym, ?e wysokowytrzyma?a maszyna do formowania profili formowanych na zimno musi by? wystarczaj?co sztywna i mie? wy?sz? dok?adno??, aby zmniejszy? spr??ynowanie i zapewni? dok?adno?? produktu. W przypadku profili stalowych, które wymagaj? gi?cia ?ukowego, z?o?onego przej?cia i lokalnego wst?pnego wypuk?o?ci, musi by? ona wyposa?ona w prostowark? i sprz?t do wykrawania on-line. Wykrawarka on-line zazwyczaj przyjmuje pras? hydrauliczn? i wielotrybow? pras? hydrauliczn?, mo?na równie? wybra? ci?nienie mechaniczne, ale odpowiedni zakres jest stosunkowo w?ski.

?uk zginania otwartego zderzaka jest stosunkowo z?o?ony. Poniewa? spr??ynowanie sekcji ze stali o wysokiej wytrzyma?o?ci jest trudne do kontrolowania, a kraw?d? ?atwo si? marszczy podczas gi?cia w trybie online, kluczowe znaczenie ma sprz?t do walcowania. Oczywi?cie mo?na to równie? uzupe?ni? gi?ciem liniowym.

2.2 automatyczna toczna linia produkcyjna o zamkni?tym profilu o wysokiej wytrzyma?o?ci

Cz??ci toczne zamkni?tego zderzaka s? generalnie typu B. wi?kszo?? po??czeń spawanych znajduje si? w ?rodku profilu. Po uformowaniu dwie warstwy metalu nale?y zespawa? ze sob?, g?ównie w procesie zgrzewania rolkowego. Rurowy pr?t antykolizyjny jest spawany doczo?owo, który mo?na spawa? wysok? cz?stotliwo?ci? lub laserem. W przypadku blach ocynkowanych najlepsze jest spawanie laserowe, charakteryzuj?ce si? wysok? wytrzyma?o?ci? spawania i ma?? stref? wp?ywu ciep?a.

Bez wzgl?du na przyj?t? metod? spawania, kszta?towanie po spawaniu powinno by? wystarczaj?ce, a rdzeń powinien by? u?ywany do zwi?kszenia przej?? kszta?tuj?cych, gdy jest to konieczne. Podczas gi?cia ?ukowego konstrukcja matrycy uwzgl?dnia charakterystyk? przekroju, aby zapobiec deformacji.

2.2.1 wyposa?enie ogólne dla dwóch linii do walcowania profili

Aby zautomatyzowa? produkcj? elementów walcowanych o wysokiej wytrzyma?o?ci, procesy przetwarzania, takie jak wykrawanie, wyt?aczanie, gi?cie, spawanie i g??bokie t?oczenie, musz? zosta? zintegrowane z lini? produkcyjn?, aby jednocze?nie zakończy? obróbk? elementów profilowych. Wraz z dojrza?o?ci? technologii walcowania i rozwojem technologii sterowania optycznego, elektrycznego i hydraulicznego automatyczna produkcja cz??ci o wysokiej wytrzyma?o?ci sta?a si? prosta.

① Rozwijarka: g?ównie w po??czeniu z w?a?ciwo?ciami materia?ów o wysokiej wytrzyma?o?ci i wysokiej elastyczno?ci, funkcje prasowania i zapobiegania rozwijaniu s? niezb?dne do zapewnienia bezpiecznej produkcji.

② Prostowarka: powszechnie uwa?a si?, ?e prostownica jest niezb?dnym wyposa?eniem do wykrawania on-line linii walcowania, ale praktyka dowiod?a, ?e prostowark? mo?na pomin?? przy produkcji elementów formowanych na zimno z materia?ów o wysokiej wytrzyma?o?ci, stosunkowo niskie wymagania dotycz?ce pozycji otworu i w?ski profil.

③ Jednostka wykrawaj?ca: d?ugo?? tego rodzaju materia?u wynosi zwykle 900-1500 mm, a wi?kszo?? z nich przyjmuje jednorazowe wykrawanie, dlatego konieczne jest wybranie sprz?tu z du?ym blatem. W celu rozszerzenia mo?liwo?ci adaptacji i obni?enia kosztów inwestycji, preferowanym wyposa?eniem jest szybka prasa hydrauliczna. W razie potrzeby mo?na doda? maszyn? do wyt?aczania, aby zakończy? znakowanie identyfikacyjne na cz??ciach. Poniewa? tradycyjny proces drukowania rolkowego wymaga napisów na szynie rolkowej, czcionka ?atwo odpada podczas pracy. Ponadto nie ma ju? zastosowania ze wzgl?du na wysok? twardo?? powierzchni materia?u.

④ Maszyna do formowania rolek: ró?ni si? od tradycyjnej maszyny do formowania, musi dostosowa? si? do walcowania p?yty o wysokiej wytrzyma?o?ci, dlatego nale?y znacznie poprawi? jej w?a?ciwo?ci jezdne, sztywno?? sprz?tu i dok?adno?? transmisji. Cz?sto stosowana jest równie? szybkozmienna konstrukcja podparcia ?uku. Pó?automatyczne sterowanie pneumatyczne sprz?g?o szcz?kowe mo?e by? wybrane do realizacji produkcji wielu odmian. Dok?adno?? walcowania i odporno?? na zu?ycie s? wa?nymi czynnikami zapewniaj?cymi stabiln? produkcj? cz??ci walcowanych o wysokiej wytrzyma?o?ci.

⑤ Maszyna do ci?cia: ogólnie przyj?te jest ci?cie hydrauliczne. W przypadku cz??ci walcowanych o wysokiej wytrzyma?o?ci proces ci?cia wytworzy wi?cej ciep?a. Jednocze?nie ze wzgl?du na granic? plastyczno?ci materia?u wi?ksz? ni? 1000 MPa ?ywotno?? narz?dzia jest stosunkowo niska. Dlatego bardzo wa?na jest konstrukcja kraw?dzi no?a i wybór materia?u matrycy.

2.2.2 specjalne wyposa?enie procesowe linii produkcyjnej

1) Sprz?t do spawania on-line

Stosowany jest g?ównie do kszta?towników zamkni?tych formowanych na zimno, które wymagaj? spawania on-line i ci?g?ej produkcji. Jest to kluczowy punkt wp?ywaj?cy na proces cz??ci walcowanych, zw?aszcza jako cz??ci bezpieczeństwa samochodowego. Obecnie w Chinach stosuje si? dwie g?ówne metody spawania:

① Przerywane spawanie rolkowe: podczas przerywanego spawania rolkowego walec obraca si? w sposób ci?g?y, przedmiot obrabiany porusza si? w sposób ci?g?y, a pr?d przep?ywa przez przedmiot z przerwami. Uformowana spoina sk?ada si? z zachodz?cych na siebie bry?ek. Dzi?ki automatycznemu sterowaniu mo?na ustawi? odst?py mi?dzy punktami zgrzewania, pr?d spawania i ko?o spawalnicze do przycinania elektrody on-line. Poniewa? pr?d przep?ywa z przerwami, walec jest zaprojektowany z ch?odzeniem wewn?trznym i dodatkowym ch?odzeniem zewn?trznym. W czasie spoczynku walec i obrabiany przedmiot mog? by? ch?odzone, co mo?e poprawi? ?ywotno?? rolki, zmniejszy? szeroko?? strefy wp?ywu ciep?a i odkszta?cenia przedmiotu obrabianego oraz uzyska? lepsz? jako?? spawania bez wad ci?g?ego spawania rolkowego. Oczywi?cie wad? jest to, ?e przy przerywanym zgrzewaniu rolkowym, gdy bry?ka stygnie, p?yta rolki opu?ci?a obszar zgrzewania, nie ma dostatecznego procesu kucia, a bry?ka krystalizuje pod zmniejszonym ci?nieniem, co ?atwo o przegrzanie powierzchni, skurcz wn?ka i p?kni?cie.

Obecnie szeroko stosowane jest spawanie wysokiej cz?stotliwo?ci i spawanie ?redniej cz?stotliwo?ci. Cz?stotliwo?? spawania o ?redniej cz?stotliwo?ci wynosi 1000 Hz, czyli jest szybsza ni? kontrola spawania 50 Hz cz?stotliwo?ci zasilania. Aktualny czas odpowiedzi spawania o ?redniej cz?stotliwo?ci wynosi 1 ms, czyli 20 razy szybciej ni? 20 ms cz?stotliwo?ci sieciowej. Dok?adno?? regulacji jest znacznie poprawiona, aby lepiej zapewni? jako?? spawania.