#немного_матчасти. Итак, границы возможностей по улучшению геометрии штампованных деталей. Очевидные вещи, но стоит их проговорить.
- Во-первых, разумеется, это сами границы формы на вытяжке, задаваемые кривой предельного формообразования (а она зависит от механических характеристик материала и коэффициента трения) и соответственно максимальным граничным утонением относительно этой кривой для конкретной детали (раньше такое сопоставление получали практическим методом на специально подготовленных образцах или размеченных сеткой заготовках, сейчас в основном путем компьютерного моделирования — симуляций). Вопрос не праздный, учитывая то, что даже наружные панели кузова чем дальше тем больше штампуют из HSLA сталей (High Strengh Low Alloyed, общепринятое в мире обозначение высокопрочных микролегированных сталей с относительно хорошей пластичностью). Кроме того, надо учитывать повсеместное внедрение деталей из алюминиевых сплавов, а пластичность алюминиевых сплавов (несмотря на их бОльшую мягкость и меньшую прочность!) снижена даже относительно HSLA, не говоря уже о традиционных «мягких» сталях. Мы видим на примерах последних моделей той же Audi, Mercedes или Cadillac (где кузов практически полностью состоит из алюминиевых деталей), что радиуса и линии стиля на этих моделях уже не столь острые, как например у «Лексусов», где многие детали по-прежнему из стали. Конечно, в любых правилах есть исключения, и мы разбирали пример «Бентли», где детали тоже из алюминиевого сплава и где самые острые линии стиля в мире, но получают их не традиционной штамповкой, а процессом SPF…https://t.me/metalformingforall/32
- Во-вторых, даже учитывая вышеприведенные «естественные» ограничения по глубине вытяжки, радиусам, кривизне и т. п., есть еще один важный фактор: все более ужесточающиеся требования в части допусков на ту или иную поверхность, с учетом того, что художника, рисующего контуры новой модели, вообще не интересует этот вопрос (и так и должно быть, так как машины с удобным дизайном для штамповки никто не будет покупать ;)). Существуют большие трудности с полным «попаданием» в эти допуска и его осуществимостью. Разумеется, речь идет о вытяжке. Есть непредсказуемые отклонения, получаемые на детали с головного штампа, связанные с задуманной дизайнерами поверхностью детали, которые выправить крайне сложно. Мы уже говорили о том, что во многих случаях приходится применять «ложную» форму, или другими словами, компенсацию рабочей поверхности штампа (over-crowning: https://t.me/metalformingforall/81). Давайте рассмотрим это с практической точки зрения. Если требуется применять ее на вытяжке (естественно, после первоначального полного спаривания), то это займет несколько недель, и результат не гарантирован (скорее всего, придется делать это дважды, или еще больше раз). Для наружных деталей кузова появляется еще и дополнительный риск ухудшения внешнего вида с точки зрения воспринимаемого качества. С последующими операциями (калибровкой прежде всего) чуть проще, но есть огромные проблемы для выправления лицевых поверхностей в плане геометрии. У меня был опыт попытки поправить одну зону с отклонением после вытяжки «ложной формой» на калибровке наружной панели крыла. Речь шла об отклонении в 1 мм. После применения (пуансон локально наварен на 1 мм, съемник высвобожден-подогнан) крыло оказалось полностью изуродовано и «сломано». Пришлось обдирать полученную компенсированную поверхность на низе, пока она не перестала «проступать» в виде лицевого дефекта. В итоге улучшение дало эффект… 0,2-0,3 мм.
Но! Говорить о невозможности полного исправления подобных дефектов даже на лицевых панелях я бы не стал. Весь вопрос в цене таких улучшений (а всякая цена связана с временем получения продукта).
Давайте рассмотрим несколько удачных случаев.
1) Cadillac СT6 2017 года (см. иллюстрацию #1). Боковина из высокопрочного алюминиевого сплава, 5 операций, практически идеальная геометрия и оптимизированное до предела формообразование. 18 месяцев (!) симуляций и работ по проектированию штампов (все это перед запуском литья).