⚙️ Блог Штамповщика
499 subscribers
85 photos
5 videos
4 files
763 links
Блог Ивана Лещинского о листовой штамповке, актуальная информация в этой сфере, аналитика, новости, передовые технологии. Популяризацию процесса считаю нужной и важной. Присоединяйтесь!
Download Telegram
​​Дополнение по Гигафабрике: конвейер и световой туннель (иллюстрация #2). #tesla
​​Еще одно дополнение к материалу о Гигафабрике: верхняя наружная панель багажника Tesla Y (иллюстрация #3). #tesla
​​Завершение новости о прессовом производстве на новой Гигафабрике Теслы в Германии: линия гиба верхней наружной панели багажника Tesla Y и ее затирка камнем в рамках проверки качества. #tesla
Друзья, в процессе подготовки материалов я все чаще вижу, что многие новые технологии, внедряемые на окраске или сварке кузова, представляют большой интерес и будут внедряться у нас (коботы, роботизированные системы контроля дефектов). Интересно вам это?
Final Results
91%
Да, интересно знать о тенденциях будущего
9%
Нет, интересно только то, что сейчас используется на штамповке
0%
Ничего не интересно
​​Как происходит модернизация прессового производства на заводах Stellantis – нового мирового производителя, образовавшегося после слияния двух больших групп PSA (в просторечии Peugeot) и Fiat-Chrysler? Рассмотрим на примере завода Stellantis в Пуасси (Франция, центральный регион Иль-де-Франс): https://actu.fr/ile-de-france/poissy_78498/yvelines-usine-stellantis-ex-psa-de-poissy-la-modernisation-du-site-se-poursuit-durant-la-pause-estivale_44150341.html; здесь штампуют детали для моделей DS3 Crossback и нового Opel Mokka X. Информация довольно актуальная, т. к. модернизация закончилась на прошлой неделе в конце плановой остановки (шатдауна) группы Stellantis. В отличие от завода в Сошо (https://tttttt.me/metalformingforall/264) здесь не пришлось ломать старую прессовую линию и закупать сверхмощное оборудование с огромными затратами. Почему? В случае Сошо речь шла о старой трансферной линии с грейферными линейками — сложным механизмом с захватами, передающими детали в цикле подъема и опускания ползуна пресса, требующего особого внимания, тонкой настройки и имеющего огромные риски поломок. Потому ее и демонтировали и поставили новую. Здесь в Пуасси трансферная линия Schuler и так была нового типа, с кросс-балкой, порхающей между операциями и передающей детали с помощью вакуумных присосок (пример такой линии также см. в разборе штамповки боковин Mitsubishi Eclipse Cross 2021 https://tttttt.me/metalformingforall/280), поэтому обошлись заменой всей электроники и установкой новых датчиков (см. старые заменяемые блоки на иллюстрации #1), а также тактильных экранов управления. Логика модернизации прессового производства Stellantis в целом — сделать его максимально компактным в части штамповки, сократить расстояние и время передачи стальных рулонов на вырубку и штамповку деталей в линии. Освобождение площадей будет в пользу логистики. На иллюстрации #2 ниже можно видеть, насколько старо оборудование и насколько его ценят в Европе. У нас принято смеяться над заводами, где есть старое оборудование (вроде ВАЗа или КамАЗа), но и французы, и немцы, и японцы с американцами относятся к своим заводам совсем по-другому. Обновление старых линий или закупка новых — для них это вопрос коммерческий (когда что окупится), и как мы видим, зачастую считается нормальным не закупать новое оборудование, а модернизировать старое. Есть чему поучиться, друзья. #новости #stellantis #аналитика
​​Дополнение к предыдущему посту: как модернизируют электронику трансферной линии на заводе Stellantis в Пуасси. #stellantis
Деформационное упрочнение — ваш враг (перевод статьи MetalForming Magazine “Work hardening is your enemy” – https://www.metalformingmagazine.com/article/?/materials/stainless-steel/work-hardening-is-your-enemy; мои комментарии и пояснения, помеченные MFI см. в скобках)

Спроектированные штампованные детали получаются в результате пластической деформации металлического листа, вызванной усилием вытяжки, превосходящим предел текучести для данного материала. Упрочнение или деформационное упрочнение делает металл более прочным по мере того как деформация продолжается в в течение хода пресса (каждый из нас, кому приходилось косить траву косой, помнит, что косу надо не только точить, но и «обстукивать», наклепывать; это в самом простом виде и есть деформационное упрочнение — MFI). Марки сталей и сплавов с более высоким уровнем коэффициента n, показателем, характеризующим деформационное упрочнение, будут показывать более высокую пластичность. Много преимуществ дает использование сплавов с высокими уровнями деформационного упрочнения, включая задержку локализации деформаций, которая обеспечивает возможность получать вытяжкой более сложные формы. Однако полученная путем деформационного упрочнения прочность ведет к нескольким вызовам.

Несмотря на примерно те же механические характеристики стального листа, полученные после прокатного стана, высокопрочные стали новых поколений деформационно упрочняются до больших пределов, чем обычные высокопрочные стали. Высокая степень деформационного упрочнения также характеризует серию 3ХХ аустенитных коррозионностойких сталей. Большая способность к деформационному упрочнению может вести к проблемам в цеху штамповки, особенно когда есть значительная калибровка или фланцовка после вытяжки.
Например, получение вытяжного перехода в штампе последовательной штамповки (прогрессивном) подразумевает деформацию листового металла, ведущую к упрочнению областей, где было формообразование. Дополнительное формообразование этих уже упрочненных областей на последующих операциях потребует большего усилия, чем если бы это был плоский лист проката. Эти области после формообразования теперь будут демонстрировать еще большую прочность, и цеха штамповки должны будут приспосабливать свои практики в ходе работы с этими высокопрочными сталями (подробнее о таких сталях, разработанных компанией Nissan, см. материал https://tttttt.me/metalformingforall/304 — MFI).
Уровень упрочнения, полученный в ходе деформации, соотносится с уровнем деформации, приложенной к каждой области детали. Высокие уровни деформационного упрочнения проявляют разницу в режимах деформации детали — от низкой степени деформации до высокой. Это, в свою очередь, ведет к скручиванию/пружинению детали и другим геометрическим проблемам.
Там, где обычная высокопрочная сталь (HSLA) дает при штамповке увеличение прочности на 20%, грубые расчеты показывают, что деформация всего лишь в несколько процентов для двухфазных сталей (типа DP600 – MFI) может повысить их прочность на 50%, все это в сравнении с изначальными характеристиками листовой заготовки.
Так как все больше деталей начинают штамповать из высокопрочных сталей, чтобы использовать потенциальное снижение толщины заготовки и соответствующую экономию массы детали, деформационное упрочнение добавляет дополнительные трудности для кромок обрезки, штампов и прессов.
Обрезные кромки
Качество реза на операционной панели имеет огромное значение, если концепция детали требует получения отбортованного отверстия, при этом борт отверстия испытывает режим деформации расширения (подробнее о режимах деформации - https://tttttt.me/metalformingforall/226 — MFI). Важно оптимизировать соотношение деформации и отрыва при заходе ножей и избежать разрывов, минимизируя заусенец. Также важно: чтобы состояние реза было постоянным по всему контуру обрезки.#немного_матчасти #переводы
​​​​(продолжение перевода “Деформационное упрочнение — ваш враг»)
Микроструктура продвинутых высокопрочных сталей (AHSS) содержит физико-химические составляющие с разной твердостью (феррит, перлит, бейнит, аустенит и т. п. - MFI). Локальное уменьшение пластичности возникает, когда микроструктурные составляющие имеют неодинаковую твердость, так бывает в случае некоторых многофазных сталей.
Из-за деформационного упрочнения режим расширения при фланцовке обрезанных кромок становится еще более непростым. Сама по себе операция обрезки и пробивки включает в себя часть формообразования, потому что в ходе нее происходит не только отрыв, но и деформация перед ним, и как таковая, обрезка тоже увеличивает прочность материала! То есть упрочнение в ходе обрезки дополнительно в придачу к вытяжке уменьшает пластичность кромки — вот именно поэтому качество обрезных кромок принимает такое высокое значение для этих марок сталей.
Смазка и износ штампов
Даже штампуя при комнатной температуре, операторы линии могут почувствовать энергию от формобразования, когда деталь выходит с пресса горячей настолько, что нельзя дотронуться. Детали из высокопрочных сталей требуют больше кинетической энергии для преобразования формы, особенно когда по требованию производства нужно больше наштамповать. Когда эта энергия локализуется в сильно деформированных областях детали, ее часть переходит в выделение и рассеивание тепла. Трение от штампа увеличивается в этих областях, и ведет к большей генерации тепла. От этого тепла может происходить полное испарение смазки, если только операторы не используют правильную смазку, работающую при реальной температуре штамповки, а не только при стандартной комнатной температуре штамповки.
Без достаточного уровня смазки возникает риск ускоренного износа штампов. Лучшие практики включают в себя улучшенные материалы для инструмента со специальными покрытиями, особенно зонах высокой степени деформации, происходящих в местах с большим деформационным упрочнением. Используйте покрытые вставки для продления жизни штампа в этих зонах, чтобы достигнуть лучших результатов от снижения факторов трения и уменьшения нагрева оснастки.
Требования к прессам — усилие и энергия
Выбор пресса для деталей, производимых из обычных сталей, сосредотачивается на размерах болстера и требованиях по тоннажу и усилиям. Обычно процесс выбора также включает множественные факторы безопасности оборудования. Назначающие оборудование могут выбрать поставить штамп для детали, которой требуется 490 тонн, под пресс усилием 600 тонн, а не на пресс усилием 500 тонн. Даже если будет использован меньший по усилию пресс, должна быть проведена оценка пиковой нагрузки в 500 тонн, которую пресс безопасно может выдержать без повреждения рамы пресса и его компонентов.
Все эти факторы безопасности также вступают в игру при формообразовании сталей HSLA, которые становятся на 20% прочнее в ходе деформационного упрочнения от штамповки. А теперь представьте себе, какой эффект на оборудование может иметь деформационное упрочнение в 50% при штамповке деталей из продвинутых высокопрочных сталей после вытяжки — в итоге на какой-то операции прессу может элементарно не хватить усилия.
Энергия, которую пресс может обеспечить, приобретает огромную важность при работе с деталями из продвинутых высокопрочных сталей. Высокопрочные детали и так требуют больше усилия для получения формы, а деформационное упрочнение еще больше увеличивает эти требования. Штамповка высокопрочных деталей на прессе, не способном обеспечить необходимую энергию, может привести к риску поломки пресса. (картинка, иллюстрирующая деформационное упрочнение и его механизм — формирование и скапливание дислокаций — взята отсюда: https://www.princeton.edu/~maelabs/mae324/glos324/workhardening.htm - MFI) #немного_матчасти #переводы
​​Система автоматизированного контроля дефектов Eagle Eye («Орлиный глаз»), установленная на заводе Stellantis во Франции (о нем уже писал вот тут: https://tttttt.me/metalformingforall/418) позволяет полностью исключить участие контролера качества окрашенного кузова. Почему это интересно? Если это возможно сделать на окраске для целого кузова, то это еще легче можно будет сделать для контроля отдельной штампованной детали, и такие системы уже отрабатывают Mercedes и BMW на штамповке (https://tttttt.me/metalformingforall/310; https://tttttt.me/metalformingforall/279). Подробнее об «Орлином глазе»:
«Оснащенная 46 камерами, эта система позволяет уже через два месяца после установки (время, необходимое на ее настройку и обучение) обнаруживать дефекты окраски (то, что раньше могли делать только операторы, которые отныне занимаются исключительно ретушью дефектов) для того чтобы быстро исправить их перед отправлением в монтаж. Система будет накапливать данные, и это позволит нам знать, какие типы дефектов встречаются чаще всего, в каких условиях и т. д. И таким образом мы сможем улучшать качество. Стоимость Орлиного глаза, испанской технологической разработки, составляет 500 000 евро» (источник: https://actu.fr/ile-de-france/poissy_78498/yvelines-usine-stellantis-ex-psa-de-poissy-la-modernisation-du-site-se-poursuit-durant-la-pause-estivale_44150341.html). #новости #переводы
​​Горячая штамповка деталей нового Ford Focus на заводе в Германии (https://www.youtube.com/watch?v=ngF1EKuipgI&t=103s). Занятно, что параллели в ролике проводятся с рыцарской броней и ковкой ее деталей с последующей закалкой; но разница в том, что высоколегированные стали типа 20MnB5 закаливаются на воздухе после хода пресса прямо после вытяжки, их не надо закаливать в воде или масле (см. иллюстрацию). Мне уже приходилось писать о том, что сам штамп вытяжки для горячей листовой штамповки сложен по конструкции, так как по причине повышенного износа должен иметь каналы охлаждения, подобно пресс-форме (https://tttttt.me/metalformingforall/198). Что особенно интересно в данном случае: здесь необычное исполнение штампа, чем-то напоминающее штампы двойного действия (деталь лежит полостью вверх); одновременно с получением формы на вытяжке отбортовываются отверстия (!), полученные на вырубной заготовке. Еще стоит отметить, что горячая штамповка, как правило, ассоциируется с более премиальными автомобилями — а тут с помощью нее получают детали на относительно доступный «Фокус». #аналитика #ford
​​​​Дополнение к материалу о горячей листовой штамповке деталей для Ford Focus - готовая закаленная деталь после вытяжки с отбортовкой отверстий. #ford
​​​​Из каких материалов штампуют детали кузова передовых автомобилей? Хороший пример представляет собой новая Acura TLX 2021 (https://www.repairerdrivennews.com/2021/08/09/honda-talks-materials-breakdown-body-details-on-2021-tlx/). Только треть кузова состоит из обычных «мягких» сталей (боковины, часть деталей заднего блока и траверс крыши); высокопрочных сталей в составе кузова 32% (двери, панели багажника, крыша), продвинутых высокопрочных сталей типа DP780 или HX980X (Advanced High Strength Steels) 17%, включая стали нового 3го поколения с повышенной пластичностью (подробнее о них: https://tttttt.me/metalformingforall/304); почти 10% составляют горячештампованные детали (в том числе проемы дверей) — за счет них была увеличена жесткость кузова; передние крылья и панели капота из алюминиевых сплавов. Что особенно интересно, траверса, на которую крепится торпеда, - из магниевого сплава; вообще магний на кузовах применяют крайне редко — см. https://tttttt.me/metalformingforall/316. #новости #аналитика #acura
​​Дополнение к материалу об Acura TLX 2021 - передние крылья из алюминиевого сплава. #acura
Нужен ли перевод второй части статьи об упрочнении в штамповке "Деформационное упрочнение - ваш друг" (первая часть была "Деформационное упрочнение - ваш враг")?
Final Results
91%
Да
4%
Нет
4%
Не определился
​​Штамповка боковин Honda N-WGN на заводе в Японии (https://www.youtube.com/watch?v=iCuclAl9AGo&t=76s). Сама по себе боковина не очень примечательная: «кей-кары» как автомобили достаточно консервативны, производятся в основном для японского рынка, и из-за их «коробкообразной» формы очень похожи друг на друга, а их боковины довольно плоские (с неглубокой вытяжкой). Тем не менее, штамповка достойна внимания — штампуют на тандемной серво-прессовой линии, в четыре операции, с довольно высокой скоростью. Что особенно примечательно: в штампе вытяжки в дополнение к статичным есть подвижные ловители, гарантирующие одинаковое положение и одинаковый прогиб заготовки перед ходом пресса (см. иллюстрацию), причем они успевают выдвинуться и задвинуться обратно прямо во время прямого хода ползуна. #benchmarking #honda
​​Штамповка деталей Hyundai Tucson 2022 на заводе Hyundai Motor Manufacturing Czech в Чехии (https://www.youtube.com/watch?v=GHgpIslvbMI&t=698s): что отметим интересного?
1) Кантователь вырубленных заготовок (в данном случае показаны боковины) находится прямо рядом с листозагрузчиком тандемной линии Hyundai Rotem, что позволяет сэкономить время на логистику (левые/правые заготовки боковин можно менять-переворачивать прямо онлайн); 2) на штамповке наружных панелей дверей прижим выполнен не из высокопрочного чугуна типа FGS600 или (по-нашему) ВЧ60, а из серого чугуна G3000 (ближайший аналог — FC300 по японской классификации, или FGL300 по французской). По всей видимости, оказывается дешевле произвести литье из серого чугуна, и потом закалить лазером в местах наибольшего трения, чем заказывать литье из высокопрочных чугунов. 3) Обратите внимание на интересную конструкцию прижимного кольца на вытяжке (см. иллюстрацию #1 ниже): для нас привычным является, что прижимное кольцо находится как бы «внутри» основания штампа вытяжки и окружено направляющими по периметру; в данном случае направляющие с двух боков просто отсутствуют (есть только с фронта и с тыла), и прижим имеет такую же ширину, как и нижний штамп. Какие у этого плюсы? Такая конструкция позволяет делать штампы менее габаритными, и таким образом они смогут гарантированно поместиться на требуемый болстер. Отмечу еще простоту сборки/разборки такого штампа. К минусам, наверное, относится бОльшая хрупкость прижима по четырем крайним углам (в местах «наплывов», где размещены направляющие). 4) Высокий уровень автоматизации, характерный для Hyundai/Kia (см. материалы https://tttttt.me/metalformingforall/253; https://tttttt.me/metalformingforall/369 – о пикапе Santa Cruz 2022). Мы уже видели специальные подвесные устройства для боковин со штамповочной линии, передающие их в кузовной цех. В данном случае мы видим автоматическую подачу контейнеров к конвейерной ленте на выходе прессовой линии, съем и установка деталей в контейнеры осуществляется роботами (см. аналогичные системы у Mercedes https://tttttt.me/metalformingforall/109 и у Peugeot – для нового 308 https://tttttt.me/metalformingforall/291). #benchmarking #hyundai #аналитика
​​Дополнение - съем и установка штампованных деталей в контейнеры роботами. #benchmarking #hyundai
​​Где штампуются боковины нового Opel Mokka? В интересном видео (https://www.youtube.com/watch?v=fkzvKl7Mcz8) показано, что в рамках нового конгломерата компаний Stellantis (после слияния PSA и Fiat-Chrysler) все производство этой немецкой машины отныне размещается на французском заводе Peugeot в Пуасси (мы недавно обсуждали модернизацию его прессовой трансферной линии). Что важно отметить: 1) средняя производительность модернизированной трансферной линии Schuler — 600 деталей в час, то есть примерно 10 ударов в минуту; 2) боковины Opel Mokka штампуются с «дочерней» (ее еще называют попутной) деталью-усилителем; 3) производство максимально автоматизировано, укладку боковин в тару осуществляют роботы; 4) контроль качества деталей осуществляют люди в сочетании с оптической системой с искусственным интеллектом — по ходу движения конвейера на выходе с линии после быстрого осмотра двумя контролерами деталь проезжает через световую камеру, где ее поверхность сканируется и контролируется (по всей видимости наподобие вот этой https://tttttt.me/metalformingforall/424); 5) сама боковина также примечательна, обратите внимание на зону крепления заднего бампера; там есть полученная гибкой поверхность, которая делает боковину жесткой, и, по всей видимости, используется для установки боковины в сборе на кузов роботом в сварке. #benchmarking #opel #аналитика
​​Дополнение о боковине Opel Mokka: световая камера с оптической системой контроля. #benchmarking #opel
​​Завершение о боковине Opel Mokka: конфигурация детали в зоне бампера. #benchmarking #opel