Témata
Reklama

Požadavky na lisy a nástroje při výrobě převodovek

Stoupající požadavky na redukci CO2 ve výfukových plynech automobilů vedly k jejich narůstající hybridizaci a elektrifikaci. Z těchto důvodů se výrazně zvyšují nároky na plechové díly nejenom v konstrukci karoserií osobních automobilů, ale také v jejich pohonech. Jsou to především požadavky na kvalitu a rozměrovou přesnost. Zvyšuje se komplexnost těchto dílů, a proto také nabývají na významu nároky na tvářecí stroje a nástroje.

Požadavky na komponenty převodovek v nejvyšší kvalitě při vysokém vyráběném množství tak mohou být plněny výběrem vhodných strojů. Při hospodárné a energeticky úsporné výrobě to jsou postupové lisy s klasickým pohonem setrvačníkem a spojkou nebo nejvhodněji servolisy.

Reklama
Reklama

Tenkostěnné díly převodovky

Převodovky moderních automobilů jsou komplexním produktem z mnoha jednotlivých dílů. Ty se vyrábějí různými způsoby v závislosti na jejich funkci, geometrických rozměrech, výrobních tolerancích a provozních vlastnostech. Cenově a časově efektivně přijatelnou se jeví výroba některých dílů také tvářením plechů a objemovým tvářením. Tenkostěnné díly, jako zejména lamely a talíře do rozvodovek, lze vyrábět vícestupňovým tvářením plechových polotovarů. Počet operací závisí na velikosti dílu a jeho komplexnosti. To vyžaduje odpovídající koncepci tvářecího stroje a nástroje. Také je lze zhotovit například na transferových lisech. Ty v zásadě zpracovávají svitky plechu nebo již nastříhané přístřihy. Jejich stříhání probíhá zvlášť nebo v postupovém nástroji, který má předřazenou stříhací jednotku. Postupové lisy mají dostatečnou tuhost a umožňují až při osmibodovém vedení smykadla přesnou a reprodukovatelnou kinematiku. Lamely nebo talíře do rozvodovek se dají vyrábět až při počtu 30 zdvihů za minutu. Vysoké počty zdvihů umožňují pro tento pohon odpovídající servotechnologie, které zajišťují optimální rychlost při kontaktu smykadla s přístřihem. U klasických mechanických pohonů toto závisí na úhlu kliky. Možné je měnit také počet zdvihů, ale nikoliv rychlostní profil. S narůstajícím počtem zdvihů roste rychlost smykadla. To může vést k poškození dílu, neboť dynamické efekty s citlivostí ke stupni tažnosti mohou mít vliv na tažný proces. Z těchto důvodů jsou technologické možnosti transferových lisů omezené. Na druhou stranu, použitím servolisů s individuální kinematikou smykadla se lze vyhnout vzniku defektních porušených výlisků, a to i při zvyšování počtu zdvihů. Současně se dá zvýšit energetická efektivita.

Transferový lis s klasickým pohonem od firmy Aida TMX-S3-19000-600-100(S). Lisovací síla 19 000 kN, pohon se setrvačníkem, velikost stolu: 6 000 mm x 1 000 mm, počet stupňů: 12, vzdálenost stupňů: 500 mm.

Jaké lisy přicházejí v úvahu?

Podle způsobu použití a výrobního spektra je možné použít různé koncepce lisů. Transferové lisy mají délku stolu až 6 m, při šířce až 2,5 m. Podle počtu servomotorů lze docílit celkové tvářecí síly až 30 000 kN. Lisy s pneumatickou bednou pro tažení umožňují tažné a ohýbací operace podle individuálních požadavků a složitosti výlisku. V případě servolisů jsou smykadla elektronicky synchronizována. To umožňuje přesnou kinematiku smykadla.

Příklad vyráběného řetězového kola

Na trhu se prodávají dvě varianty transferových lisů. S integrovaným stříhacím stupněm s možností zpracování svitků nebo varianta bez stříhacího stupně s podáváním již předem nastříhaných přístřihů. Výrobcem transferových lisů je např. firma Schuler. Lis si nese označení SDT, vyznačuje se celkovou silou 2 000 tun a je prodáván jako lis pro kování za studena. Od stejného výrobce uvádíme příkladem servolisy MSL 2-2000 o celkové síle rovněž 2 000 tun.

K vypracování tohoto příspěvku bylo využito informací ze sborníku z konference EFB Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung konané ve Fellbachu 12. a 13. dubna 2016, Tagungsband T42 Prozesstechnik in der Blechverarbeitung – Interaktion Maschine/Werkzeug ISBN978-3-86776-477-3.

ČVUT v Praze, Fakulta strojní

Jan Šanovec

sanovecjan@centrum.cz

https://www.fs.cvut.cz/

Reklama
Vydání #7,8
Kód článku: 170701
Datum: 27. 06. 2017
Rubrika: Výroba / Tváření
Autor:
Firmy
Související články
Trendy ve výrobě plochých polotovarů tvářených za tepla

Využití plechových dílů tvářených za tepla patří dnes již běžně k produkci karoserií osobních automobilů a od jejich prvního nasazení nás dělí bezmála dvacet let. Tento trvalý trend souvisí s požadavkem na maximální zužitkování pohonných hmot a s tím spojené i redukce samotné hmotnosti karoserie. Dalším aspektem jsou limity snižující objemy škodlivých exhalací při spalování paliva, které nutí dlouhodobě producenty osobních i užitkových vozidel hledat alternativní konstrukční řešení. Emisní limity nastavené Evropskou unií, platné od roku 2020, stanovují průměrnou emisi všech modelů v nabídce na 95 g CO2.km-1. To odpovídá spotřebě 3,54 litru nafty či 4,06 litru benzinu na sto kilometrů.

Lehké konstrukce automobilů – využití hořčíku

Využití hořčíku a jeho slitin v automobilovém průmyslu má poměrně dlouhou tradici, sahající až do roku 1920, kdy byl tento materiál prvně použit v konstrukci sportovních vozů. O několik desetiletí později se objevil i v komerčních vozech, například u typu Volkswagen Beetle, kde jeho obsah činil téměř 20 kilogramů. Nicméně do popředí zájmu se tento specifický materiál dostává v posledních letech v souvislosti s nárůstem ekologických a legislativních požadavků na provoz vozidel.

Lehké konstrukce automobilů - použití lisů ve výrobě hybridních dílů

V předchozích článcích ze seriálu Lehké konstrukce automobilů o možném použití nových materiálů pro stavbu lehkých konstrukcí a jejich aplikacích na karoseriích osobních automobilů nebyly zpravidla detailně rozebrány možnosti výroby těchto specifických materiálů. Uvedeme je v tomto článku.

Související články
Lehké konstrukce automobilů - sendvičové materiály

O prodejnosti a úspěšnosti vozidla v silném konkurenčním prostředí dnes rozhoduje z velké míry tvar a funkčnost karoserie. Mezi technickým vybavením jednotlivých výrobců dnes není propastný rozdíl a proto první, čím automobil promlouvá k zákazníkovi, jsou právě silueta vozu, linie hran, elegance i vizuální dynamika. Na karoserii jsou proto kladeny náročné požadavky v řadě případů z hlediska technologie výroby protichůdné.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Lehké konstrukce automobilů - hybridní materiály

Automobilový průmysl je specifické odvětví, které je významně poháněno společenskými tlaky na ekologický provoz vozidel, tedy na snižování emisní zátěže i obecné spotřeby pohonných hmot a kontinuální vývoj elektromobility. Tyto trendy se dotýkají jak konstrukce vozu, tak i technologické zpracovatelnosti jednotlivých komponentů. Jenom v horizontu 10 let se předpokládá redukce dílů z oceli o 20 % a jejich nahrazení speciálními materiály na bázi kompozitu.

Lehké konstrukce osobních automobilu - použití hliníku

Kontinuální trend v oblasti snižování hmotností karoserií osobních vozů je důsledkem tlaku na eliminaci CO2 do roku 2020 až na 95 g.km-1. Konstrukční úpravy v oblasti hnacích agregátů nebo náprav vozů jsou do určité míry také možné, nicméně stále častěji obtížně realizovatelné. Již od 80. a 90. let se v konstrukci vozu využíval hliník a plastové hmoty, nicméně dominantním materiálem je i nadále ocel.

Lehké konstrukce karoserií osobních automobilů

Rostoucí požadavky na snižování spotřeby pohonných hmot a emisní limity vytvářejí soustavný tlak na snižování hmotnosti karoserií. Druhou alternativou, která se nadále rozvíjí, je rozšířené nasazení alternativních hybridních pohonů automobilů, zejména kombinace spalovacích motorů s elektropohony. Nedodržení emisních limitů osobních automobilů 95 g/100 km by mělo být od roku 2020 navíc finančně postihováno. Jak ukazují aktuální problémy koncernů Volkswagen Group a Citroen, je tato problematika rozšířena ještě o NOx. Je však zřejmé, že se to týká prakticky všech výrobců osobních i nákladních vozů. Tato problematika je zásadní s ohledem na vyráběné množství. V konstrukci letadel, raket a vesmírné techniky je řada nových výrobních technologií již delší dobu používána. Je to nejenom otázka vhodných materiálů, jejich dostupnosti a možností použitých výrobních technologií. V souvislosti s lehkými konstrukcemi všechny tyto oblasti stojí před dlouhodobým a zásadním rozvojem.

Lehčí a čistější řezání vysoce pevných dílů

Automobilový průmysl řeší u karoserií především nízkou hmotnost a bezpečnost při nárazu. Proto se na vybrané části karoserie používají vysoce pevné ocele schopné tváření za tepla. Typickým příkladem je nový VW Golf VII. Při řezání vysoce pevných ocelí se s výhodou používá laser.

Jsou smíšené konstrukce dočasně za svým zenitem?

Nikdo nenamítá proti oprávněné potřebě lehkých konstrukcí v dopravě, aeronautice, obalové technice a u pohyblivých částí strojů, systémů a zařízení. Avšak jsou smíšené konstrukce s plasty vyztuženými vlákny v současnosti opravdu za svým zenitem?

Moderní způsoby ochrany vysokopevných ocelí

V posledních letech je v automobilovém průmyslu kladen stále větší důraz na snižování hmotnosti vozu, potažmo spotřeby a z ní plynoucích emisí, za současného zvýšení bezpečnosti posádky. Jednou z možností, jak splnit tyto požadavky, je nahrazení starých materiálů používaných pro výrobu určitých komponentů za nové, pevnější. Díl z pevnějšího materiálu může být tenčí a potažmo i lehčí oproti dílu původnímu, ale současně je schopen vydržet stejné, nebo i větší namáhání.

Směry rozvoje technologií tváření při výrobě karoserií

Stálé požadavky na snižování emisí oxidu uhličitého vyžadují soustavné snižování hmotnosti automobilu. U konvenčních pohonů automobilů lze jít jedině cestou lehčích karoserií. Lehké konstrukce vyžadují zachování crashových vlastností jako u ocelových karoserií.

Tvářecí a výrobní procesy ve stavbě lehkých karoserií

Stále rostoucí nároky na zmenšování hmotnosti karoserií osobních automobilů a užitkových vozidel vytvářejí tlak na jejich konstruktéry a na výrobní technologie.

Lisy na lamely elektromotorů

V červnu, nejprve v závodě v Göppingenu a posléze v Berlíně na výstavě Coil Winding Expo, představila skupina Schuler svůj první vysokorychlostní lis řady Smartline SA-S pro vysekávání lamel vysoce energeticky účinných elektromotorů.

Možnosti technologie CNC ohýbání profilů

Technologie CNC ohýbání za studena v sobě skýtá přesně to, co současné požadavky trhu žádají - umožňuje vytvářet poměrně flexibilním způsobem designově zajímavé tvary ve výborné kvalitě za příznivých nákladů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit