Персонализирани автомобилни релейни ядра: Прецизно щамповане и изисквания за устойчивост на вибрации

Сърцевините, арматурите и хомутовете на автомобилните релета трябва да поддържат магнитно подравняване, стабилност на размерите и геометрия на контакта при повтарящи се вибрации и повишени-температури на двигателното отделение. За щампованите релейни компоненти контролирането на свойствата на материала, височината на резеца, плоскостта, позицията на отвора и прогресивната -повторяемост на матрицата е по-важно от номиналната точност на размерите сама по себе си.

 

 

 

Магнитната верига на автомобилното реле обикновено се състои от сърцевина, арматура, ярем, пружинен интерфейс и електромагнитна намотка. По време на работа арматурата многократно се движи към и от сърцевината. Всеки размерен дрейф или ъглова деформация променя въздушната междина, магнитната сила, поведението на освобождаване и времето на контакт.

 

Типичният инженерен контрол включва:

±0,01 mm контрол на размерите за избрани функционални характеристики, където магнитната въздушна междина изисква плътно позициониране.
Контролирана плоскост и паралелност между магнитните свързващи повърхности.
Контрол на неравностите върху щанцованите ръбове за предотвратяване на смущения по време на сглобяване.
Стабилна позиция от-до-отвор за референтни намотки, нитове, пружини и сглобки.
Сертификация на материалите и проследимост на партидите съгласно IATF 16949 система за качество.
Температурно{0}}устойчив избор на материал за приложения, изложени на работни зони с приблизително 125–150 градуса.
Прогресивно{0}}производство на щанци за повтарящи се части за щамповане на релейни арматури с голям{1}}обем.

Функционалната цел не е просто по-малък толеранс. Той поддържа проектираната магнитна верига след милиони механични цикли.

 

Изисквания за толерантност на ядрото, арматурата и хомут съгласно IATF 16949

Характеристика	Типично инженерство	Риск от повреда на контрола
Общ размер на щамповане	±0,01–0,05 мм	Намеса при сглобяване
Позиция на магнитния полюс	±0,01–0,03 mm	Променлива магнитна сила
Позиция на монтажния отвор	±0,01–0,03 mm	Разминаване
Функционална плоскост	По-малко или равно на 0,03–0,05 mm	Неравномерна въздушна междина
Височина на борда	Контролира се от чертежна спецификация	Намеса на намотка/пружина
Дебелина на материала	Според толерантността на чертежа	Магнитни и формиращи вариации
Състояние на повърхността	Без напукване или прекомерно стържене	Корозия/повреда на сглобяването
Проследимост на партидите	100% идентификация на партидата	Труден анализ на първопричината-

 

Действителните допустими отклонения трябва да бъдат установени от магнитната верига на релето, сглобката-нагоре, степента на материала и изискванията за издръжливост, вместо да се копират от обща спецификация за щамповане.

 

Части за щамповане на арматурата на релето: защо изпъкналостта и плоскостта имат значение

Арматурата е особено чувствителна към деформация, тъй като нейното движение пряко влияе върху електромагнитната въздушна междина. Перфориран ръб с прекомерни грапавини може да попречи на хомота или пружинния възел, докато остатъчното напрежение при щамповане може да причини постепенна деформация след формоването.

 

Поради това за частите за щамповане на релейна арматура с голям{0}}обем контролът на процеса трябва да обхваща:

Дебелина и твърдост на лентовия материал.
Прогресивно{0}}изчистване на матрицата.
Износване на поансон и матрица.
Позициониране-на пилотния щифт.
Височина на формиране.
Посоката и височината на бръчките.
Равност след окончателно формоване.
Проверка на размерите на CMM.

Поискайте безплатна DFM оценка и оферта

 

 

 

Доставчик на релейно ядро ​​не може да постигне стабилна производствена точност само чрез окончателна проверка. Съгласуваността на размерите трябва да бъде вградена в матрицата за прогресивно щамповане, системата за подаване на материал, пилотната структура и графика за превантивна поддръжка.

Типичен прогресивен инструмент може да комбинира:

Подаване на лента и позициониране на пилота.
Пробиване на монтажни и функционални отвори.
Нарязване и профилиране.
Релефно щамповане или локално формоване.
Характеристики на огъване и изковаване.
Окончателно отделяне от носещата лента.

Всяка станция влияе върху геометрията надолу по веригата. Малко позиционно отклонение на ранна станция за пробиване може да се превърне в проблем при сглобяването след няколко последващи операции на формоване.

 

Прогресивен контрол на матрицата: IATF 16949 Променливи на процеса

За доставчик на релейни компоненти по IATF 16949 способността на процеса трябва да се демонстрира върху функционални характеристики, вместо да се разчита изключително на проверка на размерите на край-на-линията.

Ключовите контроли включват:

Cpk/Ppk мониторинг за определени критични размери.
Проверка на-първа част след настройка на инструмента.
Ежечасни или партидни -проверки на размерите според плана за контрол.
Мониторинг на износването на поансона и матрицата.
Проверка на-дължината на емисия.
Разпознаване-на позиция.
Превантивна поддръжка на инструмента въз основа на броя на ударите.
Проследяемост от бобина-за суров материал до завършен релеен компонент.

Избор на материал: C2680 месинг срещу феромагнитна релейна стомана

Сърцевините и яремите обикновено изискват феромагнитни материали, а не високопроводими медни сплави. Месинг като C2680 обикновено се използва за електрически или структурни компоненти, където се изискват проводимост и формоспособност, а не като основен магнитен път.

 

Материал	Основна собственост	Типично приложение	Пригодност на магнитната верига
Ниско{0}}въглеродна електротехническа/магнитна стомана	Висока магнитна пропускливост	Релейно ядро, ярем, арматура	високо
C2680 месинг	Добра проводимост и формоспособност	Клеми и проводими компоненти	ниско
C1100 чиста мед	До 100% IACS проводимост	Шини, клеми, проводящи части	Много ниско
Неръждаема стомана	Устойчивост на корозия	Пружини, скоби, щитове	Зависи-от степента

 

Следователно изборът на материал трябва да започне с магнитна пропускливост, коерцитивност, поведение при насищане, твърдост и способност за формоване, последвано от изисквания за корозия и сглобяване.

 

Просвет при щамповане и износване на инструмента

Прогресивното{0}}изчистване на матрицата засяга пряко:

Височина на борда.
Съотношение-на зоната на срязване.
Геометрия-на зоната на счупване.
Натоварване с удар.
Деформация на ръба.
Живот на инструмента.

Когато хлабината стане прекомерна поради износване на поансона или матрицата, зоната на счупване се увеличава и ръбът на поансона става по-малко контролиран. Прекалено малкият хлабина може да увеличи натоварването на инструмента и да ускори олющването на ръба.

 

Производствената цел трябва да бъде контролиран прозорец на процеса, а не най-малката възможна свобода.

 

Изтеглете спецификация за щамповане на реле

 

 

 

Релетата в-отделението на двигателя изпитват повтарящо се механично възбуждане от вибрации на двигателя, навлизане от пътя, електромагнитно задействане и топлинно разширение. Следователно възелът на релейното ядро ​​трябва да поддържа отношения на размерите през целия си сервизен цикъл.

Три променливи са особено важни:

Стабилност на магнитната{0}}въздушна междина
Механично задържане
Остатъчно напрежение и деформация

Компонент може да премине първоначална проверка на размерите и все още да се повреди след вибрации, ако предизвиканото от щамповане-напрежение, деформация при формоване или недостатъчна опора променят позицията на арматурата.

 

Магнитна въздушна междина и движение на котвата

Магнитната сила, генерирана от реле, е силно повлияна от ефективната въздушна междина. Тъй като въздушната междина се увеличава, магнитното нежелание се увеличава и наличната сила на привличане намалява.

Поради тази причина трябва да се контролират следните характеристики:

Геометрия-на лицето на полюса.
Равност на арматурата.
Подравняване на ярема.
Концентричност на ядрото.
Нит или позиция на залагане.
Пружинна позиция на интерфейса.
Монтажна перпендикулярност.

За прецизни релейни възли, проверката на размерите трябва да прави разлика между референтните размери и функционалните магнитни размери.

 

Термично разширение и 125–150 градуса работни условия

Компонентите на-отделението на двигателя може да изпитат повишени температури в зависимост от архитектурата на автомобила и позицията на монтаж. Различните материали се разширяват с различна скорост, променяйки монтажните хлабини и магнитното подравняване.

 

Следователно една практическа програма за валидиране трябва да корелира:

 

Тестова променлива	Инженерна цел
Проверка на размерите на околната среда	Установете базовата линия
Излагане на висока-температура	Проверете стабилността на размерите
Термичен цикъл	Оценете повтарящото се разширяване/свиване
Тестване на вибрации	Откриване на разхлабване и деформация
Механична издръжливост	Проверете повтарящото се движение на арматурата
Електрическа издръжливост	Корелирайте магнитните и контактните характеристики

 

Параметрите за тестване трябва да следват спецификацията на релето на клиента и приложимите изисквания за квалификация за автомобили, вместо да използват един универсален температурен или вибрационен профил.

 

 

За доставчик на автомобилни релейни компоненти контролът на качеството трябва да се простира от инспекцията на входящата стоманена рулона до прогресивното щамповане, формоване, почистване, инспекция, опаковане и проследимост на партидата.

 

Стабилната контролна структура обикновено съчетава APQP, PPAP ниво 3, PFMEA, контролен план, MSA, SPC и окончателна инспекция.

 

Документация на PPAP ниво 3 за части за щамповане на сърцевини на автомобилни релета

Пакетът за квалификация на клиента може да включва:

Чертеж на част и инженерни спецификации.
Диаграма на процеса.
PFMEA.
Контролен план.
Доклад за проверка на размерите.
Сертификация на материалите.
Първоначални проучвания на възможностите на процеса.
MSA / габарит R&R.
Одобрение на външния вид, когато е приложимо.
Примерни производствени части.
Информация за инструментите.
Процес-записи за промяна.

За екипите на CPO и QA целта е проследимост от чертежна характеристика → станция за обработка → метод на измерване → контролен запис → производствена партида.

 

Инспекция на CMM за геометрията на ядрото и хомут

Системата за инспекция на CMM може да провери сложни позиционни връзки, които е трудно да се контролират с конвенционалните измервателни уреди.

Типичните измервания на CMM включват:

Позиция-до-дупка.
Местоположение на лицето на-магнитния полюс.
Геометрия на профила.
Плоскост.
Паралелизъм.
Формирана височина.
Дата-с-връзка характеристика.

За голямо{0}}обемно производство CMM обикновено трябва да служи като инструмент за проверка и възможности, докато специалните измервателни уреди и автоматизираната инспекция осигуряват по-бърз мониторинг на производството.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предотвратяване на дефекти: от щамповане на неравности до магнитно разместване

 

Дефект	Вероятна причина за процеса	Метод на откриване	Коригиращи действия
Прекомерно зачервяване	Хлабина на матрицата/износване на инструмента	Оптично измерване	Възстановете клирънса на матрицата
Отклонение-на позицията на отвора	Грешка при подаване или пилотиране	CMM / визия	Регулиране на пилотната/подаващата система
Изкривена арматура	Остатъчно напрежение/оформяне	Манометър за плоскост	Оптимизирайте последователността на формоване
Напукан ръб	Прекомерно напрежение при формиране	Визуална / микроскопия	Променете радиуса/състоянието на материала
Променлива магнитна сила	Промяна на-въздушната междина	Функционален тест	Геометрия на арматурата-на контролното ядро
Намеса при сглобяване	Отклонение на профила	Индикатор за движение/не{0}}задвижване	Правилен профил на матрицата
Повърхностна корозия	Материал/състояние на съхранение	Визуално/солно изследване	Подобрете защитата на материала

 

Ключовият принцип е предотвратяването на дефекти в производствената станция, а не сортирането на дефектните компоненти след пълния производствен цикъл.

 

 

Когато избирате доставчик на релеен компонент IATF16949, доставката трябва да оцени производствения капацитет заедно с инженерното валидиране.

Одитът на доставчика трябва да обхваща:

Възможност за преса за прогресивно щамповане.
Проектиране и поддръжка на инструменти.
Проследимост на материала.
CMM и проверка на размерите.
Изпълнение на SPC.
Интеграция на PFMEA и план за контрол.
Възможност за PPAP ниво 3.
Изисквания за проследимост на автомобилите.
Управление на производствените промени.
Съгласуваност от-до-масово-производство.

Матрица за оценка на доставчика за щамповане на релейна арматура

 

Елемент за оценка	Необходими доказателства	Инженерно значение
IATF 16949	Валиден сертификат	Автомобилна QMS
Прогресивно щамповане	Производствени записи	Консистенция на обема
Поддръжка на инструменти	Записи за поддръжка	Стабилност на размерите
CMM	Записи за калибриране	Проверка на геометрията
Проследимост на материала	Сертификати за мелница/записи на партиди	Магнитна консистенция
SPC	Записи за способности	Контрол на вариациите
PPAP ниво 3	Пакет за подаване	Одобрение от клиента
Проследимост	Записи на ниво-партида	Анализ на отказите
Контрол на промяната на процеса	ECN записи	Контрол на конфигурацията
Функционално валидиране	Доклад от теста на клиента	Изпълнение на релето

 

Най-полезното сравнение на доставчиците се основава на документирани възможности за процес и проследимост, а не на номинален тонаж на пресата или максимален производствен обем.

 

 

Прототипните релейни ядра и арматури често разкриват проблеми при проектирането, които е трудно да се идентифицират само от CAD данни.

 

По време на прегледа на DFM инженерите трябва да проверят:

Минимален радиус на огъване.
Посока на валцуване на материала.
Разстояние от-до-ръба.
Burr посока.
Прогресивен{0}}дизайн на носителя.
Последователност на формиране.
Критична структура на данни.
Достъпност за проверка.
Потенциална пружина.
Стабилност на подаване-на намотка.

Проба T1 трябва да се използва за валидиране както на геометрията на частта, така и на осъществимостта на производството.

За масово производство едни и същи функционални размери трябва да останат стабилни след поддръжка на инструмента, смяна на-материалите и дълги производствени серии.

 

Поискайте безплатна DFM оценка и оферта

 

 

Преди пускането на RFQ техническият пакет трябва да дефинира параметрите, които пряко влияят върху магнитните и механичните характеристики.

Данни за чертеж и материал

Посочете:

Клас на материала и приложим стандарт.
Дебелина на материала и толеранс.
Изисквания за-магнитни свойства, където е приложимо.
Повърхностна обработка.
Критични размери.
Дати и GD&T.
Ограничения за изпъкналост.
Плоскост и успоредност.
Оформяне на размери.
Опаковка и изисквания за-защита от корозия.

Данни за качество и валидиране

За автомобилна програма дефинирайте:

Изисквания на IATF 16949 QMS.
Изисквания за подаване на PPAP ниво 3.
Характеристики на контролния план.
Контрол на тежестта и възникването на PFMEA.
Изисквания за MSA / Gauge R&R.
Cpk/Ppk цели за определени характеристики.
Проследимост на материала.
Честота на проверка на размерите.
Процедури за-промяна на инструменти и-процеси за одобрение на промените.

Ясната спецификация предотвратява често срещания проблем с обществените поръчки за сравняване на доставчици, използващи различни дефиниции на „прецизно щамповане“.

 

 

Каква PPAP документация обикновено се изисква за щамповане на ядрото на автомобилното реле?

Типичният пакет от ниво 3 на PPAP включва чертежи, поток на процеса, PFMEA, план за контрол, MSA, резултати от размерите, сертифициране на материалите, проучвания на възможностите и одобрени производствени проби. Специфичните-изисквания на клиента могат да добавят данни за валидиране или функционален тест.

 

Как частите за щамповане на арматура на реле могат да поддържат точност на размерите ±0,01 mm?

Допустимото отклонение трябва да бъде подкрепено от контролиран прогресивен -дизайн на матрицата, точно подаване на лента, пилотно позициониране, поддръжка на инструмента, SPC и проверка на CMM. Не всяка функция изисква ±0,01 mm; критичните магнитни и монтажни размери трябва да получат по-строг контрол.

 

Как се контролира живота на инструмента за прогресивно щампованеавтомобилни релейни ядра?

Животът на инструмента се контролира чрез избор на материал за поансон и матрица, управление на хлабините, превантивна поддръжка, мониторинг на-броя на ударите, SPC на размерите и планирана подмяна на износващите се компоненти, преди критичните размери да излязат извън контролния план.