精冲可作为变速箱油封和控制板制造的新方法。
在复杂的汽车装配体如传动系统或发动机中,零件之间的相互作用非常重要。举例来说,常用于气缸盖或传动装置中的垫圈是这类装配体中的一个重要部件,整车的灵活性取决于垫圈功能的可靠性。垫圈即使在极限压力情况下,也必须提供持久的密封性,所以只有最好的垫圈才能通过选择程序。 就像德国爱尔铃克铃尔(ElringKlinger)公司(德国地址:72581 Dettingen/Erms)的专家所说的那样,没有两个密封装置是相同的。作为在全世界拥有3100名员工和20个制造基地的汽车零部件供应商,它是汽车发动机、传动系统和排气系统所用的气缸盖垫圈和特殊密封系统,以及屏蔽系统的市场领导者。 在ElringKlinger公司,公司专家对技术的研究深度远超过一般的零件供应商。几十年来,ElringKlinger公司在国际上被公认为汽车用密封系统的开发伙伴和技术领导者。 在最近的IAA国际汽车展上,公司提出的基于现代大规模制造理念的自动变速箱用控制板(Metaloprint®)制造技术进一步证明了公司的专业水准。这个产品以前由三个独立零件组成,即一块由钢板冲压得到的支承板和分别在顶部和底部的两个密封,密封由软材料制成,用高压水喷射切割后和支承板结合在一起,形成三明治状。新的Metaloprint®控制板只由一个两端加以局部橡胶涂层以保持密封的铝件组成。 |
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图1. Feintool公司提供的HFAplus增强型液压精冲机,用于金属板料工件的高品质精冲 | |
挑战:高效地制造创新产品
类似于所有发明和新生事物,这种密封理念也提供了一种简单且极具吸引力的解决方案。Metaloprint®控制板的出现充分显示了技术优势,举例来说:橡胶材料可以根据不同的温度和压力精确地寻找合适的工作条件;局部的橡胶涂层不存在表面剥落的可能性,虽然这与密封性无关,但可以防止污染;压紧力被降低,而压紧力越低,螺丝预紧力的损失越容易控制,从而可更好地保障安全;整体厚度减小且可以直接安装使用,整个模块安装更快、更容易,从而从整体上节约了相当多的成本。 在制造技术方面,最重要的就是要在自动化生产线上实现高科技的切割与表面修整同时进行,由此导致了精冲和表面涂层技术的第一次创新性组合。这意味着现在可以采用多班制生产方式实现控制板的大批量生产,而且只需一个连续的工艺过程即可完成从卷料到完成涂层的控制板打包。 位于瑞士里斯(Lyss)的法因图尔(Feintool)公司作为精冲技术的先驱和领导者,所提出的技术方案是全自动加工(包括工件和废料处理)。 |
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图2. 开卷校平系统(ARKU),可以精确校平1.8mm厚的卷料 |
解决方案:精冲生产
借助于创新的密封理念,零件数量从3个减少为1个;同样,精冲技术的使用,可有效减少操作工序。当运用Feintool设计和制造的两工位级进复合模时,可在铝支承板上一次完成预制0.8mm的孔,且操作可在宽度与铝支承板相同的卷料上直接进行,无须进行下料并切除废料。在级进复合模中,长度、宽度和外形,以及所有的孔均在2个工位中加工。精冲技术可有效保证断面无断裂发生,且工件具有稳定的尺寸精度,满足ElringKlinger公司及其用户提出的高品质标准。
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图3. Feintool公司提供的两工位级进复合精冲模,用于控制板制造 |
由Feintool设计和提供的精冲线,作为生产Metaloprint®控制板铝支承板的完整系统,主要由一台开卷校平机、一条高性能的送料线、一台HFAplus增强型液压精冲机和一副两工位级进复合模组成;它还包括一个滑动系统,用于将精冲件推到集成在装模空间中的运送带上;另一个滑动单元用于去除内外轮廓的冲裁废料;还有一个传递站,用于将制品传送到物流系统,以便进一步加工。 |
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图4. 给出了零件数从3个减少到1个的原理:钢板两侧必须粘上两个软材料的密封(左上和右上),下图是两侧通过丝网印刷加了橡胶涂层的控制板铝支承板 | |
采用Feintool公司的生产线,可实现可靠、经济的铝支承板生产。当零件从传送站移出后,就会传到后续工位上进行刷光、清洁、粘接、局部涂层、烘干、硬化以及最终检验。在清洁之后,所有工序都在压缩单元内完成,以确保完全满足严格的残余污垢规范,这种规范适用于自动变速箱制造。零件的自动化传输替代了过去的手工操作,可确保对于任何板料都无损坏且无污垢。
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总结
综合了Metaloprint®控制板密封理念所带来的技术优势,加上精冲以及从开卷到包装的全自动生产优势,可将3个零件减少为1个零件;同时, 借助精冲技术,ElringKlinger公司可获得与传统密封系统生产相比更为经济的生产工艺。精冲件体现了零件质量的不断不高,包括冲孔和落料、100%光洁断面、无刮痕等,为全自动化生产奠定了基础。精冲件和废料自动取出,为多班制无人操作提供了一套可靠独立的工艺,整个过程仅需在更换新卷料时作短时暂停,这正是整个生产线的优势所在。 |
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图5. 是精冲件在传送带上传送至传送站,并继续传送到物流系统 |
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[原文:http://www.feintool.com] [翻译:法因图尔公司-上海交通大学模具所精冲技术联合研究室] |
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