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Estampación en la fabricación de automóviles: Guía básica

A los automóviles se les llama "máquinas que cambian el mundo" porque la industria automovilística es un fuerte indicador del nivel de desarrollo económico de un país y, por tanto, se considera un símbolo importante. El automóvil tiene cuatro procesos principales, siendo el estampado el prioritario y el primero de los cuatro procesos.

¿Qué es el sbateo?

El estampado es un método de conformado y transformación en el que se aplica una fuerza externa a una placa, tira, tubo o perfil mediante una prensa y una matriz para producir una deformación o separación plástica, dando como resultado una pieza de trabajo con la forma y el tamaño deseados.

El estampado se considera un tipo de transformación del plástico, también conocido como forja, junto con el forjado. Los principales materiales utilizados en la estampación son chapas y flejes de acero laminados en caliente y en frío, y el 60-70% del acero mundial se convierte en productos acabados mediante estampación.

¿Qué es la estampación?

La carrocería del automóvil, el chasis, el depósito de aceite, la chapa del radiador, el tambor de la caldera, el armazón del contenedor, el núcleo de hierro, y chapa de acero al silicio de motores y aparatos eléctricos se fabrican mediante estampación.

Además, hay muchas piezas estampadas que se encuentran en instrumentos, electrodomésticos, bicicletas, maquinaria de oficina, utensilios domésticos y otros productos.

Características de estampación

1) El estampado es un método de procesamiento con una alta eficiencia de producción y un bajo consumo de material.

En proceso de estampación es aplicable a la producción de grandes cantidades de piezas y productos, que es conveniente para realizar la mecanización y automatización y tiene una alta eficiencia de producción.

2) El proceso de operación es cómodo y no requiere que el operador tenga un alto nivel de habilidad.

3) Las piezas estampadas no suelen necesitar mecanizado y tienen una gran precisión dimensional.

4) Las piezas estampadas tienen buena intercambiabilidad. La estabilidad del proceso de estampación es buena. El mismo lote de piezas estampadas puede utilizarse indistintamente sin que ello afecte al montaje y al rendimiento del producto.

5) Debido a que las piezas estampadas están hechas de placas, su calidad superficial es buena, lo que proporciona condiciones convenientes para la posterior tratamiento superficial procesos (como la galvanoplastia y la pintura).

6) El estampado permite obtener piezas de alta resistencia, gran rigidez y poco peso.

7) El coste de las piezas estampadas producidas en lote por troquel es bajo.

8) El estampado puede producir piezas complejas difíciles de procesar con otros métodos de transformación del metal.

Sproceso de bateo

El sistema de dirección mecánica utiliza la fuerza física del conductor como fuente de potencia, y todas sus estructuras de transmisión son mecánicas. Se compone de un mecanismo de control de la dirección, un engranaje de dirección y un mecanismo de transmisión de la dirección.

Proceso de estampación

A. Proceso de separación

En chapa metálica se separa a lo largo de una línea de contorno específica bajo la influencia de una fuerza externa para obtener productos acabados o semiacabados con una forma, tamaño y calidad de sección de corte definidos. La separación se debe a que la tensión dentro del material deformado supera su límite de resistencia, σb.

Blanking

El troquelado es un proceso de corte que utiliza una matriz para cortar a lo largo de una curva cerrada, dando como resultado una pieza plana con una forma específica.

Perforación

Utiliza un troquel para cortar a lo largo de una curva cerrada, y el material que se recorta se considera desperdicio. Existen varias formas de punzonado, como el punzonado positivo, el punzonado lateral y el punzonado colgante.

Recorte

Recorte bien los bordes de las piezas formadas o córtelas con una forma determinada.

Separación

El proceso de separación se realiza mediante punzonado a lo largo de una curva no cerrada utilizando una matriz. Es más habitual cuando las partes izquierda y derecha se forman juntas.

B. Proceso de formación

La pieza en bruto sufre una deformación plástica sin romperse para producir productos acabados y semiacabados con una forma y un tamaño específicos.

Condición de formación: límite elástico σs < tensión interna del material < límite de resistencia σb.

Dibujo

La pieza en bruto se forma en varias partes huecas abiertas.

Rebordeado

Los bordes de las chapas o productos semiacabados se doblan para formar bordes verticales a lo largo de una curva específica con una curvatura determinada.

Remodelación de

A método de conformado se utiliza para mejorar la precisión dimensional de las piezas conformadas u obtener un radio de filete pequeño.

Torneado de agujeros

Realice bordes verticales en placas preperforadas o productos semiacabados o placas no perforadas.

Curvaing

Doblado de chapas en varias formas a lo largo de una línea recta puede producir piezas con formas muy complejas.

Proceso de formación

Diagrama de flujo del proceso de estampación

Diagrama de flujo del proceso de estampación

Troquel de estampación

El molde se considera "la fuerza motriz para entrar en una sociedad rica" en Japón y "el emperador de la industria transformadora del metal" en Alemania. El nivel de la tecnología de diseño y fabricación de moldes es un indicador significativo del nivel de fabricación de productos de un país.

Clasificación del moho

Según el principio de funcionamiento, puede dividirse en:

Estructura básica del troquel

Troqueles de estampación suelen estar compuestas por troqueles superiores e inferiores (troqueles macho y hembra)

Estructura básica del troquel

Composición: 1 parte operativa, 2 guía, 3 posicionamiento, 4 límite, 5 elemento elástico, 6 elevación y rotación

Equipos de estampación

1. Pulse máquina

1) Según la estructura del lecho, la prensa puede dividirse en prensa abierta y prensa cerrada

Prensa

La prensa abierta está abierta por tres lados y tiene una bancada en forma de C con poca rigidez, por lo que es adecuada para prensas pequeñas. La prensa cerrada, en cambio, tiene los lados delantero y trasero abiertos y la bancada cerrada, lo que le confiere una buena rigidez, por lo que suele utilizarse para prensas grandes y medianas.

2) La prensa puede dividirse en prensa mecánica y prensa hidráulica según el tipo de fuerza deslizante motriz

TipoNombre del equipoPrincipio de funcionamientoCaracterística
Prensa mecánicaPrensa de fricciónEl disco de fricción y el volante de inercia entran en contacto y transmiten potencia, y funcionan con la ayuda del principio de movimiento relativo del tornillo y la tuerca.La estructura es simple. Cuando se sobrecarga, sólo se produce el deslizamiento entre el volante y el disco de fricción sin dañar las piezas, pero la llanta del volante se desgasta mucho y la productividad es baja. Es adecuada para la estampación de piezas pequeñas y medianas, especialmente para procesos de estampación como corrección, estampación y conformación.
Prensa de manivelaEl mecanismo de biela de manivela puede dividirse en tipo abierto y tipo cerrado.Alta productividad, adecuada para todo tipo de procesos de estampación
Prensa hidráulicaPrensa hidráulicaBasado en el principio de Pascal, el agua o el aceite se utiliza como medio de trabajo y la transmisión de presión estática se utiliza para hacer que el bloque deslizante se mueva hacia arriba y hacia abajo.Alta presión y presión estática, pero baja productividad. Es adecuado para la embutición profunda, extrusión y otros. procesos de conformado

2. Línea de desenrollado

Línea de desenrollado

3. Cizallas de chapa

Las cizallas para chapa se utilizan principalmente para cortar bordes rectos de chapas metálicas de diversos tamaños.

Las formas de transmisión son mecánica e hidráulica.

Material de estampación

Los materiales de estampación son cruciales para influir tanto en la calidad de las piezas como en la vida útil de las matrices. En la actualidad, los materiales para estampación incluyen acero bajo en carbono, acero inoxidable, aluminio y aleaciones de aluminioy el cobre y sus aleaciones. Las chapas de acero son la materia prima más utilizada para la estampación de automóviles.

Sin embargo, con la demanda de carrocerías más ligeras, las chapas de acero de alta resistencia y las chapas de acero sándwich se utilizan cada vez más en la construcción de carrocerías de automóviles.

1. Requisitos de rendimiento de la chapa de acero

1) Tiene buenas propiedades mecánicas y gran capacidad de deformación.

Las propiedades mecánicas de materiales metálicos se refieren a la resistencia a la tracción, el límite elástico, el alargamiento, la dureza y la relación de deformación plástica.

  • Alta relación de deformación plástica R (propiedad anisotrópica)
  • Alto valor n del índice de endurecimiento por deformación;
  • Alta elongación δ;
  • Relación de bajo rendimiento( σ s/ σ b);
  • Bajo índice de envejecimiento.

2) Buena calidad superficial

La superficie del chapa de acero debe estar libre de defectos perceptibles como costras, grietas, inclusiones y arañazos. El panel interior de la carrocería del vehículo puede presentar defectos menores que no afecten a la conformabilidad ni a la adherencia de la pintura, como pequeñas burbujas, pequeños arañazos, pequeñas marcas de rodillo, ligeros arañazos y un ligero color de oxidación.

La chapa exterior debe cumplir el nivel de calidad de FD (O5), lo que significa que la mejor de las dos caras no debe tener defectos que afecten al aspecto después de la pintura o la galvanoplastia y la otra cara debe cumplir los requisitos de FB (O3).

2. Clasificación de las chapas de acero

1) Dividido por el grosor:

El grosor de las piezas estampadas de la carrocería del automóvil oscila entre chapas finas (menos de 3 mm), chapas medias (3-4 mm) y placas gruesas (más de 4 mm), siendo las chapas finas el principal material utilizado.

2) Según el estado de rodadura:

Las chapas de acero laminadas en caliente y en frío son las dos tipos de acero chapas. El laminado en caliente ablanda la aleación a una temperatura superior a la de recristalización y, a continuación, prensa el material en una lámina fina o en una sección transversal de tocho con un rodillo de presión, pero las propiedades físicas del material no cambian.

Esto da lugar a una tenacidad y planitud superficial deficientes y a precios bajos. Por otra parte, el laminado en frío consiste en seguir laminando el material con un rodillo a una temperatura inferior a la temperatura de recristalización de la aleación, lo que provoca la recristalización a nivel molecular y cambios en las propiedades físicas de la aleación formada.

Como resultado, las placas de acero laminado en frío tienen una buena calidad superficial, alto acabado, alta precisión dimensional, y pueden satisfacer algunos requisitos especiales de aplicación. Las chapas de acero laminadas en frío incluyen principalmente chapas de acero al carbono laminadas en frío, chapas de acero de bajo contenido en carbono laminadas en frío, chapas de acero laminadas en frío para estampación y chapas de acero laminadas en frío de alta resistencia.

Chapa de acero al carbono laminada en frío

GradoAplicación
SPCCUso general
SPCDPara estampar
SPCE, SPCENPara estampación profunda

S es la abreviatura de acero, P es la abreviatura de chapa, la tercera letra C es la abreviatura de frío, y N indica que hay que garantizar la no puntualidad.

Chapa de acero con bajo contenido en carbono laminada en frío

GradoAplicación
DC01Uso general
DC03Para estampar
DC04Para estampación profunda
DC05Para estampación profunda especial
DC06Para una estampación súper profunda

Herramienta de inspección

Los útiles de inspección son equipos de inspección especializados que se utilizan para medir y evaluar la calidad dimensional de los componentes. En la industria de fabricación de automóviles, a menudo se utilizan herramientas de inspección especiales, tanto para piezas estampadas grandes y complejas, piezas de revestimiento interior y subconjuntos de soldadura, como para pequeñas piezas estampadas sencillas y componentes de revestimiento interior, como medio principal para controlar la calidad del producto entre procesos.

Los dispositivos de inspección ofrecen ventajas como velocidad, precisión y facilidad de uso, y son ideales para las necesidades de producción en serie.

La herramienta de inspección suele constar de tres partes:

① Esqueleto y parte de base;

② Tipo de pieza;

③ Piezas funcionales (las piezas funcionales incluyen: mandril rápido, pasador de fijación, pasador de detección, deslizador de holgura móvil, mesa de medicióntarjeta de perfil, etc.).

Herramienta de inspección

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