Otomobil gövde ve yapısal bileşenleri için özel rulo şekillendirme makineleri

Otomotiv endüstrisi, araç ağırlığını azaltmak, çarpışma güvenliğini artırmak ve üretim maliyetlerini kontrol altına almak için aralıksız bir arayış içindedir. Rulo şekillendirme, külbütör panelleri ve kapı darbe kirişlerinden koltuk rayları ve tampon takviyelerine kadar uzun, yüksek mukavemetli yapısal ve beyaz gövde bileşenlerinin üretilmesi için kritik bir teknoloji olarak ortaya çıktı. Otomotiv uygulamalarına yönelik özelleştirilmiş bir rulo şekillendirme makinesi, 1.700 MPa'ya kadar akma dayanımına sahip gelişmiş yüksek dayanımlı çelikleri (AHSS) ve ultra yüksek dayanımlı çelikleri (UHSS) işleyebilen son derece gelişmiş, tam otomatik bir sistemdir. Bu makale, otomotiv rulo şekillendirme hatlarındaki mühendislik taleplerini ve teknolojik yenilikleri incelemektedir.

Otomotiv ortamı, malzeme kullanımı ve proses kapasitesinde en üst seviyeyi talep ediyor. Rulo şekillendirme, uzun profiller için damgalamaya göre çeşitli avantajlar sunar: mükemmel boyutsal tutarlılığa sahip net şekle yakın bir parça üretir, bükmelerde daha az incelmeye ve iş sertleşmesine neden olur ve geri esneme veya sınırlı şekillendirilebilirlik nedeniyle damgalanması zor olan malzemeleri işleyebilir. Özelleştirilmiş bir rulo şekillendirme hattı, yüksek hacimli bir montaj tesisinin taktına (genellikle birkaç saniyede bir parça) uyan çevrim sürelerinde birden fazla büküm, kesik ve kabartmaya sahip parçalar üretebilir.

DP980 ve martensitik MS1500 gibi AHSS kaliteleri, rulo şekillendirme ekipmanı için ciddi bir zorluk teşkil etmektedir. Yüksek akma mukavemetleri, son derece sağlam makine çerçeveleri ve yüksek torklu tahrik sistemleri gerektirir. Özel otomotiv merdane oluşturucuları, şekillendirme sırasında oluşan yan itmeyi yönetmek için geniş çaplı şaftlara ve konik makaralı rulmanlara sahip ağır yapılı standlar kullanır. Rulo işleme, COPRA veya SHAPE-RF gibi yazılımlarda yinelemeli simülasyon kullanılarak malzemenin geri esnemesini telafi etmeye özel dikkat gösterilerek tasarlanmıştır.

AHSS'nin kırılmadan önce sınırlı bir uzaması olduğundan bükülme yarıçapı yumuşak çeliğe göre daha büyük olmalıdır. Özelleştirilmiş yuvarlanma geçiş programı, bükmeyi kademeli olarak daha fazla istasyona dağıtarak, dış elyaf geriliminin hiçbir zaman malzemenin sınırını aşmamasını sağlar. Sonradan şekillendirmede, kaporta atölyesindeki kaynak fikstürü gereksinimlerini karşılamak için parçanın kesitini birkaç metre boyunca ±0,3 mm tolerans dahilinde tutması gerekir.

Tipik bir otomotiv rulo şekillendirme hattı, şekillendirme öncesinde düz şeritte delikler ve yarıklar açan, servo tahrikli bir ön delme presi içerir. Bu, montaj için hassas delik düzenleri gerektiren B sütunu takviyeleri gibi parçalar için kritik öneme sahiptir. Şekillendirme ve son kesimden sonra parça, uzunlamasına kamberi düzeltmek için genellikle bir düzleştirme veya süpürme düzeltme istasyonuna girer. Lazer ölçüm sistemleri parçayı tarar ve verileri sıfır süpürme elde etmek için kontrollü bükme uygulayan bir düzeltme ünitesine besler.

Bazı otomotiv rulo oluşturucuları, özel kaynaklı boşluklar veya kapalı boru şekilli bölümler oluşturmak için lazer kaynak hücrelerini entegre eder. Bir rulo şekillendirme hattı, farklı kalınlıktaki iki şeridi alabilir, bunları anında birbirine kaynaklayabilir ve daha sonra birleştirilmiş işlenmemiş parçayı, uzunluğu boyunca farklı kalınlıklarda tek bir profil halinde oluşturabilir. Esnek rulo şekillendirme olarak bilinen bu teknoloji son teknolojidir ve tamamen özelleştirilmiş makine tasarımına bağlıdır.

Otomotiv üretiminde sıfır hata tartışılamaz. Otomobil endüstrisi için özelleştirilmiş rulo şekillendirme makineleri, birden fazla kameralı kontrol istasyonu içerir. Kameralar yüzey kusurlarını tespit eder, delik varlığını ve konumunu kontrol eder ve lazer üçgenlemeyi kullanarak kesit geometrisini ölçer. Spesifikasyon dışı herhangi bir parça otomatik olarak reddedilir ve veriler, istatistiksel süreç kontrolü için günlüğe kaydedilir. Makinenin PLC'si tesisin üretim yönetim sistemiyle iletişim kurarak dünyanın her yerinden gerçek zamanlı izlemeye olanak tanır.

Özelleştirilmiş rulo şekillendirme makinesi, hafif, çarpışmaya dayanıklı yapısal bileşenlerin seri üretimini mümkün kılan, otomotiv üretiminde entegre bir teknoloji haline geldi. En sert çeliklerle çalışabilme, birden fazla işlemi tek geçişte entegre edebilme ve mikron düzeyinde tekrarlanabilirlik sağlama yeteneği, onu modern araç platformları için vazgeçilmez kılmaktadır. Endüstri elektrikli araçlara ve ağırlığın daha da azaltılmasına yöneldikçe, otomotiv haddeleme hatlarının karmaşıklığı da ilerlemeye devam edecek.