От листового металла к вытянутой детали: как один комплект специального инструмента решил задачи точности формовки и двойной отделки

При аутсорсинге металлических компонентов проекты, которые терпят неудачу на стадии серийного производства, обычно связаны с одновременным выполнением двух требований: высокой точности совмещения и стабильности параметров между партиями вытянутой детали, а также высокого выхода годных изделий при нанесении более чем одного вида покрытия на один компонент. Недавно мы завершили типовой проект для зарубежного промышленного заказчика — металлический компонент, который сначала подвергается изготовлении листового металла обработке резанием, а затем формируется методом вытяжки. Для его изготовления потребовалась специальная оснастка, а вся поверхность детали должна была быть покрыта порошковой краской методом полимеризации при нагреве, при этом отдельные зоны требовали погружного нанесения покрытия.

1. Три взаимосвязанных вызова

Компонент выглядит простым, однако он предъявляет к производству три требования одновременно:

Во-первых, стабильность процесса вытяжки. Заготовка изготавливается из плоского листового металла, и переходы по кривым не должны образовывать морщин, разрывов или упругого возврата — в противном случае при сборке возникают зазоры.

Во-вторых, точность центровки. То, как заготовка устанавливается в оснастку, напрямую определяет симметрию формовки. Как только центровка смещается, ошибка усиливается на каждом последующем этапе.

В-третьих, двойная отделка поверхностей. Для получения однородного внешнего вида, устойчивого к атмосферным воздействиям, изделие подвергается полному покрытию горячей эмалью, тогда как отдельные участки требуют погружного нанесения покрытия для создания более толстого защитного слоя — с целью повышения износостойкости, электрической изоляции или сцепления.

Проблема, с которой столкнулся заказчик у предыдущего поставщика, как раз и заключалась в этом сочетании: размерные отклонения от партии к партии у формованных деталей, а также различия в цвете и пропуски покрытия в зонах стыка горячей эмали и погружного покрытия.

2. Наш подход: качество начинается с оснастки

Мы всегда считали, что 80 % проблем с качеством вытянутой детали определяются ещё на этапе проектирования оснастки. Поэтому первым шагом в этом проекте стала не производственная подготовка, а модернизация оснастки.

Для данной детали мы спроектировали и изготовили полностью индивидуальный комплект оснастки, основные элементы которого включают:

Ценность этой оснастки заключается не в том, что она «способна формовать», а в том, что она формует абсолютно одинаково каждый раз.

3. Обработка поверхности: комбинированное применение порошковой окраски и погружного покрытия

После успешного формования вторым этапом стало нанесение поверхностного покрытия.

Мы применили последовательность «сначала термопокраска, затем погружное нанесение покрытия»: общая термопокраска обеспечивает эстетичный внешний вид и устойчивость к атмосферным воздействиям, а локальное погружное нанесение создаёт более толстый пластиковый защитный слой в заданных зонах.

Настоящая сложность возникает на границе между двумя процессами. Для её решения мы используем маскирующие приспособления, точно определяющие зоны погружного нанесения, а также проводим испытания на адгезию и отбор проб по толщине покрытия для каждой партии — чтобы гарантировать отсутствие провисания в зонах термопокраски, отсутствие растекания покрытия за пределы краёв в зонах погружного нанесения и отсутствие отслаивания на стыке двух типов покрытий.

4. Результат

Проект выполнен: детали, полученные штамповкой, обладают стабильными геометрическими размерами от партии к партии и проходят сборку с первого раза; чёткая граница между покрытием методом горячей полимеризации и погружным покрытием без цветовых различий и пропусков покрытия; полный комплект индивидуальных штампов и оснастки зафиксирован для заказчика, поэтому при повторных заказах требуется лишь перезапуск производства — повторная отработка не нужна.

5. Чем мы занимаемся

Мы специализируемся на изготовлении изделий из листового металла и вытяжке металлических компонентов, а также предоставляем вспомогательные процессы отделки поверхности: горячую полимеризацию (baking paint), погружное покрытие (dip coating), распылительное нанесение покрытия (spray coating) и гальваническое покрытие (electroplating). Если ваш продукт требует сложной формовки с точным позиционированием и одновременно нескольких видов отделки поверхности, направьте нам чертёж или образец — мы предпочитаем решать проблемы серийного производства заранее, ещё на этапе изготовления оснастки.