การเลือกสายการผลิตสำหรับส่วนประกอบยานยนต์ที่มีความแข็งแรงสูงถือเป็นการลงทุนที่สำคัญ วิศวกรและผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อจะต้องประเมินเทคโนโลยี ความเข้ากันได้ของวัสดุ ความแม่นยำ และต้นทุนการดำเนินงานในระยะยาว คู่มือนี้ให้การวิเคราะห์ทางเทคนิคโดยละเอียดเกี่ยวกับปัจจัยสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการเลือก เครื่องโปรไฟล์ความแข็งแรงสูงรถยนต์รถยนต์ และระบบที่เกี่ยวข้อง ช่วยให้คุณมีข้อมูลในการตัดสินใจสำหรับการผลิตส่วนประกอบต่างๆ เช่น รางแชสซี คานประตู และโปรไฟล์กันชน
สายการขึ้นรูปม้วนที่สมบูรณ์สำหรับส่วนประกอบแชสซีเป็นระบบบูรณาการ การทำความเข้าใจบทบาทของแต่ละส่วนถือเป็นสิ่งสำคัญในการประเมินประสิทธิภาพโดยรวมของสายงานและความเหมาะสม เครื่องส่วนประกอบแชสซีเหล็กความแข็งแรงสูง การใช้งาน
สายการผลิตเริ่มต้นด้วยการจัดการคอยล์วัตถุดิบ สำหรับเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง ระบบนี้จะต้องจัดการน้ำหนักและแรงดึงอย่างมีนัยสำคัญ มีการใช้สองประเภทหลัก:
| ประเภท Uncoiler | ช่วงความจุ | แอปพลิเคชั่นที่ดีที่สุด |
|---|---|---|
| Uncoiler พีระมิดแบบแมนนวล | มากถึง 3 ตัน | การดำเนินการผลิตระยะสั้น วัสดุที่เบากว่า งบประมาณที่ต่ำกว่า |
| Uncoiler สองด้านไฮดรอลิก | 5 ถึง 15 ตัน | การผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ในปริมาณมากอย่างต่อเนื่อง เพื่อรองรับคอยล์ AHSS หนัก |
เครื่องคลายคอยล์ไฮดรอลิกที่มีแกนหมุนขยายอัตโนมัติเป็นที่ต้องการสำหรับเกรดยานยนต์ เพื่อให้มั่นใจในการควบคุมคอยล์ที่แน่นหนาและป้องกันการลื่นไถลระหว่างการป้อนด้วยแรงดึงสูง โดยทั่วไปแล้วจะจับคู่กับรถคอยล์เพื่อการบรรทุกที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
สถานีรีดขึ้นรูปเป็นหัวใจสำคัญของเครื่องจักร การออกแบบเป็นตัวกำหนดความแม่นยำของชิ้นส่วนขั้นสุดท้ายและความสามารถของสายการผลิตในการจัดการวัสดุที่มีความแข็งแรงสูง ความแตกต่างที่สำคัญคือวัสดุลูกกลิ้งและการอบชุบด้วยความร้อน
จำนวนสถานีขึ้นรูปส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของชิ้นส่วน การขึ้นรูปเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงเกินไปทำให้เกิดข้อบกพร่อง
การขึ้นรูป AHSS ทำให้เกิดแรงเสียดทานและความร้อนอย่างมาก ระบบหล่อลื่นที่มีประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญ
เส้นสมัยใหม่ผสมผสานการปั๊มเพื่อสร้างรู รอยบาก และช่องเจาะในขณะที่วัสดุกำลังเคลื่อนที่ โดยทั่วไปจะทำโดยใช้เครื่องอัดไฮดรอลิก
การตัดตามความยาวขั้นสุดท้ายถือเป็นการทำงานที่มีความแม่นยำอย่างยิ่ง กรรไกรบินเป็นมาตรฐานสำหรับสายการผลิตที่มีประสิทธิผลสูง
คานกันกระแทกประตูเป็นส่วนประกอบด้านความปลอดภัยที่สำคัญ ซึ่งมักมีส่วนตัดขวางที่ซับซ้อนและปิด (เช่น รูปทรงหมวก หรือแม้แต่โครงท่อที่สร้างจากช่องว่างเดียว) อุปกรณ์สำหรับงานนี้มีข้อกำหนดเฉพาะ
กระบวนการเริ่มต้นด้วยช่องว่างที่ปรับแต่งแล้ว โดยทั่วไปวัสดุจะเป็นเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงพิเศษ (เช่น ความต้านทานแรงดึง 1,500 MPa) อุปกรณ์คลายเกลียวและยืดผมที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าแถบที่เรียบและปราศจากความเครียดจะเข้าสู่สถานีขึ้นรูป ความกว้างของแถบคำนวณอย่างแม่นยำจากรูปทรงโปรไฟล์ที่กางออกขั้นสุดท้าย
การสร้างส่วนปิดเป็นกระบวนการที่มีหลายขั้นตอน มักเกี่ยวข้องกับ:
ขั้นแรก ให้เตรียมช่องว่างให้เป็นรูปตัว U หรือหมวก ประการที่สอง นำขอบมารวมกันในสถานีต่อๆ ไป ในที่สุด บางสายการผลิตก็รวมสถานีเชื่อมความถี่สูงเพื่อเย็บส่วนโปรไฟล์ปิด ตามด้วยสถานีกำหนดขนาดหลังการเชื่อมและสถานีทำความเย็นเพื่อให้แน่ใจว่ารูปร่างสุดท้ายจะตรงตามข้อกำหนดด้านมิติที่เข้มงวด
คานประตูจะต้องพอดีภายในช่องประตูอย่างแม่นยำ และคาดการณ์ได้เมื่อเกิดการชน ความคลาดเคลื่อนของคีย์นั้นเข้มงวดมาก
ความอดทนของโปรไฟล์หน้าตัด: โดยทั่วไป ±0.3 มม. ถึง ±0.5 มม. การเบี่ยงเบนใดๆ อาจส่งผลต่อการติดตั้งฉากยึดหรือแผงด้านในประตู
การบิดตามยาว: มักจะน้อยกว่า 1 องศาต่อเมตร การบิดมากเกินไปทำให้ไม่สามารถประกอบได้
ความอดทนต่อความยาว: สำหรับลำแสงที่ยาว 1 เมตร ±1.0 มม. ถือเป็นมาตรฐานทั่วไป ซึ่งกำหนดโดยความแม่นยำของแม่พิมพ์ตัดการบิน
เพื่อกำจัดการดำเนินงานรองให้ทันสมัย อุปกรณ์การผลิตคานเสริมประตูรถยนต์ มักประกอบด้วยสถานีขึ้นรูปปลายและแท่นเจาะที่ปลายแถว สิ่งนี้สามารถราบเรียบ รอยบาก หรือเจาะรูยึดที่ปลายลำแสงก่อนการตัดขั้นสุดท้าย โดยใช้กลไกขับเคลื่อนเซอร์โวที่ซิงโครไนซ์กับความเร็วการขึ้นรูปหลัก
การควบคุมคุณภาพในสายการผลิตถือเป็นสิ่งสำคัญ วิธีการทั่วไปได้แก่:
ระบบการมองเห็น เพื่อตรวจสอบการมีรูและขนาดโปรไฟล์
การทดสอบอัลตราโซนิก สำหรับตะเข็บเชื่อมเพื่อให้แน่ใจว่ามีการซึมผ่านและการยึดเกาะที่สมบูรณ์
การทดสอบการทำลายล้างอัตโนมัติ ของตัวอย่าง เช่น การทดสอบแรงดึงบนรอยเชื่อมหรือการทดสอบการกระแทกบนส่วนโปรไฟล์ ดำเนินการแบบออฟไลน์ตามช่วงเวลาที่กำหนด
ค่าใช้จ่ายของ ราคาระบบขึ้นรูปม้วนโครงตัวถังรถยนต์ ถูกกำหนดโดยปัจจัยทางวิศวกรรมและการพาณิชย์หลายประการ เป็นการลงทุนที่ต้องคำนึงถึงข้อกำหนดการผลิตและคุณภาพของชิ้นส่วน
เครื่องใหญ่ก็แพงกว่า ความยาวโดยรวมของเส้นจะขึ้นอยู่กับจำนวนสถานีขึ้นรูป ซึ่งกำหนดโดยความซับซ้อนของชิ้นส่วน เส้นที่ผลิตราวกั้นข้างยาว 3 เมตรสำหรับรถบรรทุกจะมีความยาวและมีราคาแพงกว่าเส้นกั้นข้างขนาด 1 เมตรอย่างมาก ความกว้างของพื้นที่ขึ้นรูปยังส่งผลต่อต้นทุน เนื่องจากสถานีที่กว้างกว่านั้นต้องการการก่อสร้างที่แข็งแกร่งกว่า
ระบบอัตโนมัติเป็นตัวขับเคลื่อนต้นทุนหลัก
| ระดับอัตโนมัติ | คุณสมบัติการควบคุม | ผลกระทบต่อต้นทุนสัมพัทธ์ |
|---|---|---|
| กึ่งอัตโนมัติ | PLC พื้นฐานสำหรับการควบคุมความเร็ว การเปลี่ยนเครื่องมือแบบแมนนวล หน่วยเจาะอิสระ | พื้นฐาน |
| อัตโนมัติเต็มรูปแบบพร้อมการควบคุมสูตร | PLC/HMI ขั้นสูงพร้อมการจัดเก็บสูตรสำหรับชิ้นส่วนต่างๆ การหล่อลื่นอัตโนมัติ การวินิจฉัยข้อผิดพลาดในตัว | 15% ถึง 25% |
| อุตสาหกรรม 4.0 พร้อมแล้ว | ไดรฟ์เซอร์โวไฟฟ้าเต็มรูปแบบ การตรวจสอบระยะไกล การเก็บข้อมูลสำหรับ OEE ระบบเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ | 30% ถึง 50% |
ทางเลือกระหว่างไดรฟ์เซอร์โวและไฮดรอลิกสำหรับโรงงานขึ้นรูปหลักและฟังก์ชันเสริม เช่น การเจาะและการตัด ส่งผลต่อทั้งราคาเริ่มต้นและต้นทุนการดำเนินงาน
การใช้เครื่องมือ (แบบม้วนและแม่พิมพ์) เป็นต้นทุนที่สำคัญและมักจะแยกจากกัน ความซับซ้อนของโปรไฟล์ชิ้นส่วนจะกำหนดต้นทุนเครื่องมือโดยตรง ส่วนเปิดที่เรียบง่ายต้องใช้การม้วนที่เรียบง่ายและราคาถูกกว่าส่วนปิดที่ซับซ้อนซึ่งมีส่วนโค้งและลักษณะต่างๆ มากมาย วัสดุสำหรับม้วน (ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้) ยังเพิ่มต้นทุนอีกด้วย ม้วนเหล็กกล้าเครื่องมือชุบแข็งมีราคาแพงกว่าเหล็กมาตรฐาน แต่มีอายุการใช้งานนานกว่ามาก
การเลือกส่วนประกอบจากแบรนด์ระดับโลก (เช่น Siemens, Allen-Bradley, Bosch Rexroth) เทียบกับทางเลือกระดับภูมิภาคหรือที่มีต้นทุนต่ำกว่าจะส่งผลต่อราคา ส่วนประกอบระดับพรีเมี่ยมนำเสนอความน่าเชื่อถือที่ดีกว่า การสนับสนุนทั่วโลก และอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น ซึ่งเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญสำหรับผู้ผลิตที่มุ่งหวังให้ระบบหยุดทำงานน้อยที่สุด
ราคาสุดท้ายรวมขอบเขตการจัดหานอกเหนือจากตัวเครื่องด้วย ซึ่งครอบคลุมถึงวิศวกรรมสำหรับการบูรณาการในโรงงาน การติดตั้งและทดสอบการใช้งานถึงสถานที่ ค่าเดินทางและค่าครองชีพสำหรับวิศวกรบริการ และโปรแกรมการฝึกอบรมอย่างเป็นทางการสำหรับผู้ปฏิบัติงานและช่างเทคนิคซ่อมบำรุงของลูกค้า แพ็คเกจบริการที่ครอบคลุมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเปิดตัวโครงการที่ประสบความสำเร็จ
คานกันชนสมัยใหม่ต้องการความแข็งแกร่งและการดูดซับพลังงานเป็นพิเศษ อ เครื่องผลิตโปรไฟล์กันชน AHSS ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อรองรับเกรดเหล็กที่มีความต้องการมากที่สุด
โครงกันชนโดยทั่วไปจะใช้วัสดุที่มีความหนาตั้งแต่ 1.2 มม. ถึง 2.5 มม . ความหนาเฉพาะถูกกำหนดโดยข้อกำหนดการออกแบบและเกรดเหล็ก เกรดที่บางกว่าและมีความแข็งแรงสูงกว่า (เช่น 1.4 มม. MS1500) สามารถทดแทนวัสดุที่มีความหนากว่าและมีความแข็งแรงต่ำกว่าได้ ซึ่งมีส่วนทำให้ยานพาหนะมีน้ำหนักเบาขึ้น
เหล็กกล้ายานยนต์มักมีสารเคลือบป้องกันเพื่อป้องกันการกัดกร่อน กระบวนการขึ้นรูปม้วนจะต้องรักษาสารเคลือบเหล่านี้ไว้
การสปริงกลับคือการคืนตัวของวัสดุอย่างยืดหยุ่นหลังจากการขึ้นรูป ซึ่งมีความรุนแรงใน AHSS การชดเชยถูกสร้างขึ้นในการออกแบบเครื่องมือแบบม้วน วิธีการได้แก่:
AHSS มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง การจัดการการสึกหรอของลูกกลิ้งถือเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาคุณภาพของชิ้นส่วนเมื่อเวลาผ่านไป กลยุทธ์ประกอบด้วย:
การเพิ่มเวลาทำงานและคุณภาพของชิ้นส่วนให้สูงสุดต้องใช้แนวทางที่มีโครงสร้างในการบำรุงรักษาและการเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับสิ่งใดๆ สายการผลิตโปรไฟล์ความแข็งแรงสูง .
| ส่วนประกอบ | อายุการใช้งานโดยทั่วไป (การผลิต AHSS) | ตัวบ่งชี้การสึกหรอ |
|---|---|---|
| การขึ้นรูปม้วน | 6 เดือน - 2 ปี (ขึ้นอยู่กับวัสดุและการเคลือบผิว) | เส้นการสึกหรอที่มองเห็นได้, การสูญเสียมิติของโปรไฟล์, รูพรุนที่พื้นผิว |
| การเจาะ/บากดาย | 50,000 - 200,000 ครั้ง | การเกิดเสี้ยนบนรูเจาะ ขอบบิ่น |
| ใบมีดตัด | ทุก 3-6 เดือน | ขอบทื่อทำให้พื้นผิวการตัดหยาบหรือความยาวไม่ถูกต้อง |
| ตลับลูกปืนคู่มือ | 1-2 ปี | เพิ่มการเล่น แรงสั่นสะเทือน เสียงรบกวน |
ข้อบกพร่องของโปรไฟล์เป็นเรื่องปกติแต่สามารถวินิจฉัยได้อย่างเป็นระบบ
ความหนาของวัสดุที่เข้ามาอาจแตกต่างกันเล็กน้อย ซึ่งอาจทำให้แรงดันในการขึ้นรูปสูงหรือต่ำเกินไป ทำให้เกิดข้อบกพร่องได้ โรงสีสมัยใหม่หลายแห่งอนุญาตให้มีการปรับช่องว่างลูกกลิ้งแบบไมโครได้ทันที กฎทั่วไป: ควรกำหนดช่องว่างให้น้อยกว่าความหนาของวัสดุที่ระบุเล็กน้อย (เช่น น้อยกว่า 0.05 มม.) เพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสที่ดีแต่ไม่มีแรงกดมากเกินไป
ความยาวตัดที่ไม่ถูกต้องมักเกิดจากการปรับเทียบล้อเอ็นโค้ดเดอร์หรือการเลื่อนหลุดที่ไม่ถูกต้อง หรือใบมีดสึกหรอ ในการสอบเทียบ ให้วัดความยาวชิ้นส่วนจริงเทียบกับชิ้นงานและปรับจำนวนพัลส์ของตัวเข้ารหัสใน PLC ตรวจสอบการสึกหรอของล้อเอ็นโค้ดเดอร์ และให้แน่ใจว่าล้อนั้นสัมผัสกับวัสดุอย่างมั่นคง สุดท้าย ให้ตรวจสอบความทื่อของใบมีดตัด ซึ่งอาจทำให้วัสดุดันกลับในระหว่างการตัด
สายการผลิตรุ่นเก่าสามารถอัพเกรดได้ด้วยเซนเซอร์ ระบบเก็บข้อมูล และระบบการจัดการสายการผลิตใหม่ สิ่งนี้ช่วยให้:
แม้แต่เครื่องจักรที่ดีที่สุดก็ยังมีประสิทธิภาพต่ำกว่าปกติหากไม่มีผู้ชำนาญ การฝึกอบรมที่ครอบคลุมควรครอบคลุมถึง:
ความเร็วในการผลิตขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของชิ้นส่วนและวัสดุเป็นอย่างมาก สำหรับรางแชสซีหรือคานกันชนแบบเรียบง่าย ความเร็วของเส้นอยู่ที่ 15 ถึง 25 เมตรต่อนาที เป็นเรื่องธรรมดา สำหรับคานประตูที่ซับซ้อนที่มีการเชื่อมแบบรวมและการเจาะหลายครั้ง ความเร็วอาจลดลงตั้งแต่ 8 ถึง 15 เมตรต่อนาที เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการทั้งหมดมีความถูกต้อง
ระยะเวลาในการเปลี่ยนเครื่องมือเป็นปัจจัยสำคัญในการผลิต สำหรับสายการผลิตที่ไม่มีการเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ การเปลี่ยนม้วนทั้งชุดสำหรับโปรไฟล์อื่นอาจต้องใช้ทีมช่างเทคนิคสองคน 4 ถึง 8 ชั่วโมง . สายการผลิตที่ออกแบบมาพร้อมคุณสมบัติต่างๆ เช่น สปินเดิลแบบปลดเร็ว แท่นม้วนแบบตลับ หรือระบบเปลี่ยนม้วนอัตโนมัติ สามารถลดเวลานี้ให้เหลือน้อยกว่า 1 ชั่วโมง
ขึ้นอยู่กับการออกแบบของเส้น กลุ่มผลิตภัณฑ์อเนกประสงค์สามารถสร้างตระกูลชิ้นส่วนที่มีลักษณะการขึ้นรูปคล้ายกัน เช่น โครงขวางของแชสซีหรือเสาตัวถังต่างๆ โดยการเปลี่ยนเครื่องมือ อย่างไรก็ตาม สายการผลิตที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับรางแชสซีที่หนักและยาวมากไม่น่าจะมีประสิทธิภาพในการสร้างเสริมตัวถังที่สั้นและซับซ้อน เช่น เสา B เนื่องจากความแตกต่างในการขนถ่ายวัสดุ น้ำหนักในการกด และข้อกำหนดในการตัด โดยทั่วไปแล้วเส้นต่างๆ ได้รับการออกแบบมาเพื่อกลุ่มชิ้นส่วนเฉพาะ
ผู้ผลิตที่เชื่อถือได้ควรได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9001 สำหรับระบบการจัดการคุณภาพ สำหรับซัพพลายเออร์ด้านยานยนต์โดยเฉพาะ การรับรอง IATF 16949 ถือเป็นมาตรฐานสากล ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นในการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง การป้องกันข้อบกพร่อง และการลดของเสียในห่วงโซ่อุปทานของยานยนต์ นอกจากนี้ ผู้ผลิตควรสามารถออกใบรับรองวัสดุสำหรับส่วนประกอบที่ใช้ได้ (เช่น ลูกกลิ้ง ตลับลูกปืน)
ความแม่นยำและความทนทานได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม ปัจจัยสำคัญ ได้แก่ โครงเหล็กเชื่อมที่แข็งแกร่งและคลายความเครียด การใช้ตลับลูกปืนพรีโหลดที่มีความแม่นยำสูงในทุกสถานีขึ้นรูป ม้วนที่ทำจากเหล็กกล้าเครื่องมือชุบแข็ง (เช่น D2, M2) ด้วยการเจียรที่แม่นยำ และระบบควบคุม PLC คุณภาพสูงพร้อมระบบป้อนกลับแบบวงปิดเพื่อการควบคุมความเร็วและตำแหน่ง การบำรุงรักษาตามปกติดังที่อธิบายไว้ข้างต้นก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกันเพื่อรักษาคุณสมบัติเหล่านี้