精沖可作為變速箱油封和控制板制造的新方法。
在復雜的汽車裝配體如傳動系統或發動機中,零件之間的相互作用非常重要。舉例來說,常用于氣缸蓋或傳動裝置中的墊圈是這類裝配體中的一個重要部件,整車的靈活性取決于墊圈功能的可靠性。墊圈即使在極限壓力情況下,也必須提供持久的密封性,所以只有最好的墊圈才能通過選擇程序。 就像德國愛爾鈴克鈴爾(ElringKlinger)公司(德國地址:72581 Dettingen/Erms)的專家所說的那樣,沒有兩個密封裝置是相同的。作為在全世界擁有3100名員工和20個制造基地的汽車零部件供應商,它是汽車發動機、傳動系統和排氣系統所用的氣缸蓋墊圈和特殊密封系統,以及屏蔽系統的市場領導者。 在ElringKlinger公司,公司專家對技術的研究深度遠超過一般的零件供應商。幾十年來,ElringKlinger公司在國際上被公認為汽車用密封系統的開發伙伴和技術領導者。 在最近的IAA國際汽車展上,公司提出的基于現代大規模制造理念的自動變速箱用控制板(Metaloprint®)制造技術進一步證明了公司的專業水準。這個產品以前由三個獨立零件組成,即一塊由鋼板沖壓得到的支承板和分別在頂部和底部的兩個密封,密封由軟材料制成,用高壓水噴射切割后和支承板結合在一起,形成三明治狀。新的Metaloprint®控制板只由一個兩端加以局部橡膠涂層以保持密封的鋁件組成。 |
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圖1. Feintool公司提供的HFAplus增強型液壓精沖機,用于金屬板料工件的高品質精沖 | |
挑戰:高效地制造創新產品
類似于所有發明和新生事物,這種密封理念也提供了一種簡單且極具吸引力的解決方案。Metaloprint®控制板的出現充分顯示了技術優勢,舉例來說:橡膠材料可以根據不同的溫度和壓力精確地尋找合適的工作條件;局部的橡膠涂層不存在表面剝落的可能性,雖然這與密封性無關,但可以防止污染;壓緊力被降低,而壓緊力越低,螺絲預緊力的損失越容易控制,從而可更好地保障安全;整體厚度減小且可以直接安裝使用,整個模塊安裝更快、更容易,從而從整體上節約了相當多的成本。 在制造技術方面,最重要的就是要在自動化生產線上實現高科技的切割與表面修整同時進行,由此導致了精沖和表面涂層技術的第一次創新性組合。這意味著現在可以采用多班制生產方式實現控制板的大批量生產,而且只需一個連續的工藝過程即可完成從卷料到完成涂層的控制板打包。 位于瑞士里斯(Lyss)的法因圖爾(Feintool)公司作為精沖技術的先驅和領導者,所提出的技術方案是全自動加工(包括工件和廢料處理)。 |
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圖2. 開卷校平系統(ARKU),可以精確校平1.8mm厚的卷料 |
解決方案:精沖生產
借助于創新的密封理念,零件數量從3個減少為1個;同樣,精沖技術的使用,可有效減少操作工序。當運用Feintool設計和制造的兩工位級進復合模時,可在鋁支承板上一次完成預制0.8mm的孔,且操作可在寬度與鋁支承板相同的卷料上直接進行,無須進行下料并切除廢料。在級進復合模中,長度、寬度和外形,以及所有的孔均在2個工位中加工。精沖技術可有效保證斷面無斷裂發生,且工件具有穩定的尺寸精度,滿足ElringKlinger公司及其用戶提出的高品質標準。
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圖3. Feintool公司提供的兩工位級進復合精沖模,用于控制板制造 |
由Feintool設計和提供的精沖線,作為生產Metaloprint®控制板鋁支承板的完整系統,主要由一臺開卷校平機、一條高性能的送料線、一臺HFAplus增強型液壓精沖機和一副兩工位級進復合模組成;它還包括一個滑動系統,用于將精沖件推到集成在裝?臻g中的運送帶上;另一個滑動單元用于去除內外輪廓的沖裁廢料;還有一個傳遞站,用于將制品傳送到物流系統,以便進一步加工。 |
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圖4. 給出了零件數從3個減少到1個的原理:鋼板兩側必須粘上兩個軟材料的密封(左上和右上),下圖是兩側通過絲網印刷加了橡膠涂層的控制板鋁支承板 | |
采用Feintool公司的生產線,可實現可靠、經濟的鋁支承板生產。當零件從傳送站移出后,就會傳到后續工位上進行刷光、清潔、粘接、局部涂層、烘干、硬化以及最終檢驗。在清潔之后,所有工序都在壓縮單元內完成,以確保完全滿足嚴格的殘余污垢規范,這種規范適用于自動變速箱制造。零件的自動化傳輸替代了過去的手工操作,可確保對于任何板料都無損壞且無污垢。
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總結
綜合了Metaloprint®控制板密封理念所帶來的技術優勢,加上精沖以及從開卷到包裝的全自動生產優勢,可將3個零件減少為1個零件;同時, 借助精沖技術,ElringKlinger公司可獲得與傳統密封系統生產相比更為經濟的生產工藝。精沖件體現了零件質量的不斷不高,包括沖孔和落料、100%光潔斷面、無刮痕等,為全自動化生產奠定了基礎。精沖件和廢料自動取出,為多班制無人操作提供了一套可靠獨立的工藝,整個過程僅需在更換新卷料時作短時暫停,這正是整個生產線的優勢所在。 |
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圖5. 是精沖件在傳送帶上傳送至傳送站,并繼續傳送到物流系統 |
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[原文:http://www.feintool.com] [翻譯:法因圖爾公司-上海交通大學模具所精沖技術聯合研究室] |
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