Aplicação colaborativa de estampagem composta e torneamento CNC: tecnologia de processamento em branco de molas de disco de alta precisão para produção em massa de três
Na fabricação de equipamentos de ponta, máquinas de precisão, sistemas de transporte ferroviário e aplicações aeroespaciais,As molas de disco (abreviadas como molas de disco) tornaram-se componentes elásticos essenciais devido ao seu tamanho compacto, alta capacidade de carga, rigidez controlada e capacidades superiores de absorção de choques.e precisão de montagem de molas de disco dependem fundamentalmente da qualidade do processamento de material em brancoOs processos tradicionais de estampação única ou de torneamento já não podem satisfazer as demandas modernas de produção de molas de disco de espessuras variáveis, que exigem alta precisão, eficiência e consistência.
Através de anos de prática de produção, a Jiangsu Sunzo Spring Technology Co., Ltd.(a seguir designada por "Sunzo Spring") desenvolveu uma abordagem de fabrico diferenciada com um limiar de 6 mm baseada nas características de formação de molas de disco de espessuras variáveisPara molas de disco de parede fina inferiores a 6 mm, a tecnologia de estampagem composta é empregada para maximizar a eficiência de formação,enquanto molas de disco de placa mais espessas acima de 6 mm utilizam tecnologia de torneamento CNC para garantir precisão e desempenho mecânicoEste artigo combina a experiência prática da Sunzo Spring para analisar a lógica tecnológica, pontos-chave operacionais, medidas de controlo de qualidade,e valor de aplicação deste sistema técnico.
A abordagem técnica da Sunzo Spring segue o princípio fundamental de "soluções personalizadas para diferentes espessuras e seleção precisa de componentes":molas de disco de parede fina abaixo de 6 mm utilizam estampagem composta para uma formação eficiente de quase rede, enquanto as molas de disco de chapa de espessura superior a 6 mm utilizam torneamento CNC para garantir a precisão e as propriedades mecânicas.que permitem, em conjunto, capacidades abrangentes de processamento em branco em toda a gama de espessuras de molas de disco.
As placas de aço de moagem de alta qualidade, tais como 60Si2MnA e 50CrVA, são selecionadas.Formação de superfícies cônicasPara solucionar os problemas de retorno dos componentes de parede fina, a utilização de uma máquina de corte de borda é feita em uma única operação, para obter rapidamente materiais em branco acabados.A simulação CAE é empregada para otimizar perfis da matriz, permitindo a compensação de retorno e assegurando ângulos de formação precisos e precisão de contorno.tornando-o ideal para produção em massa.
Utilizando como matérias-primas barras ou grãos forjados, todo o processo de usinagem, incluindo o torneamento cilíndrico interno e externo, a formação de superfícies cônicas, a moagem de faces finais,e o chamfering foi completado através do fuso de alta precisãoO sistema de servo e os acessórios especializados dos tornos CNC, tendo em conta a elevada dureza e as forças de corte significativas características do aço de molas espessas,foram implementados parâmetros de selecção e corte de ferramentas otimizados. Aplicando-se técnicas de precisão de rotação e de micro-corte de baixa velocidade, foi conseguido um controlo eficaz do calor de corte e da deformação,que resultam em tolerâncias de dimensões e tolerâncias de posição de forma mantidas ao nível de micrômetros.
Ao contrário do modelo de cobertura total de processo único, a Sunzo Springity alcançou um avanço significativo ao adotar uma rota de processo diferenciada com um limite de 6 mm.
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roteamento |
Espessura aplicável |
Vantagem principal |
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Estampagem de materiais compostos |
≤ 6 mm |
A alta eficiência de produção, a taxa de utilização dos materiais superior a 85% e o baixo custo unitário tornam-no adequado para a produção em massa de componentes de parede fina. |
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Ferramentas de torneamento CNC |
> 6 mm |
Obtém uma precisão controlada com coaxialidade ≤ 0,01 mm, tolerância de espessura ± 0,01 mm e rugosidade de superfície Ra ≤ 0,8 μm, adequada para componentes de chapas grossas de alta precisão. |
- Cobertura total de espessura: Capaz de processar molas de disco com espessuras que variam de 1 ‰ 20 mm e diâmetros exteriores de 10 ‰ 600 mm,fornecimento de componentes de precisão de chapas finas e de peças de chapas grossas de carga pesada.
- Equilíbrio óptimo entre precisão e eficiência: os componentes de parede fina dão prioridade à eficiência, enquanto os componentes de chapas grossas dão ênfase à precisão,evitar compromissos de desempenho causados por uma abordagem única para todos nos processos individuais.
- O produto apresenta uma consistência excepcional: a estampação de compósitos depende de matrizes padronizadas, enquanto a torneira CNC depende de rigidez programada, eliminando erros de operação manual.Os desvios dimensionais das matérias-primas dentro do mesmo lote são mínimos, com flutuações de carga controladas dentro de ± 3%.
- Otimizar o custo global: os componentes de parede fina conseguem uma dupla economia no uso de materiais e na eficiência através da estampagem, enquanto os componentes de chapa espessa garantem precisão e reduzem as taxas de defeito através da torneira.O custo global de fabrico é inferior ao de uma única via de processo.
A implementação de processos diferenciados depende de um controlo preciso dos pormenores em diferentes faixas de espessura.A Sunzo Spring estabeleceu pontos tecnológicos-chave maduros nos domínios da estampação e torneamento.
A matriz serve como componente central nos processos de estampagem, determinando diretamente a precisão inicial do material em branco.
Seleção do material do molde: o perfurador é feito de aços resistentes ao desgaste, como Cr12MoV e SKD11, com dureza tratada termicamente entre 58 e 62 HRC;A dureza da matriz é controlada a 60 ‰ 64 HRC para prolongar eficazmente a vida útil do molde e reduzir os desvios de desgaste durante a produção em massa..
Projeto de posicionamento e orientação:Utiliza mecanismos de posicionamento duplo guia-posto-guia para orientação de precisão e pin de posicionamento do buraco interno para garantir que o material em branco permaneça alinhado durante o estampado, com concentricidade inicial dos círculos internos e externos que satisfaçam as especificações.
Optimização da compensação de rebote: para abordar as características de rebote de estampagem a frio de aço de mola de parede fina,Simulações CAE foram realizadas para pré-compensar os ângulos da superfície do cone e as transições de arco, evitando assim desvios angulares pós-formação.
Configurações dos parâmetros de estampação: ajustar a velocidade e a pressão de estampação de acordo com a espessura da folha, empregar o processo de estampação a frio para evitar rachaduras e rugas em branco e controlar a tensão de formação.
O torneamento CNC é fundamental para garantir a precisão das molas de disco de placa espessa, onde as ferramentas e os parâmetros afetam diretamente a qualidade final.
Design especial do dispositivo: a utilização de um parafuso de expansão elástico e de uma coleira autocentrada de três agarros com posicionamento da face final impede efetivamente a deformação durante a fixação do material da laje espessa,assegurar referências de posicionamento uniformes.
Selecção de ferramentas: foram seleccionadas ferramentas de carburo cimentado e revestidas de alto desempenho.Foram utilizadas ferramentas de arco para processar superfícies cônicas e filetes., assegurando a precisão do contorno.
Optimização da precisão dos parâmetros de corte: na produção prática, a velocidade do eixo do torno é ajustada entre 800 ∼ 2500 r/min com base no diâmetro em branco e nas propriedades do material,com velocidade de alimentação controlada a 0.05·0,12 mm/r e profundidade de corte mantida em 0,1·0,3 mm.A implementação de técnicas de torneamento de precisão de baixa velocidade e de micro-corte minimiza efetivamente a deformação causada pelo calor e forças de corte.
Automatização e simulação programáveis: a equipa técnica desenvolve programas de torneamento normalizados utilizando software de programação, realiza pré-simulação para evitar sobrecortes e subcortes,permite a usinagem de um clique, e assegura a estabilidade do processamento por lotes.
Apesar do seu tamanho compacto, as molas de disco desempenham um papel fundamental na garantia da segurança operacional e estabilidade de desempenho para equipamentos de ponta.O processamento em branco requer precisão e eficiênciaA Sunzo Spring estabeleceu um sistema técnico diferenciado que integra processos de estampagem de compósitos e torneamento CNC, utilizando 6 mm como limiar de processo chave.Aplicando uma selecção precisa de processos para enfrentar os desafios da indústria e implementando medidas meticulosas de controlo da qualidade, a empresa consolidou a sua base na excelência de fabricação.
Através de anos de pesquisa tecnológica dedicada, a equipe de P&D da Sunzo Spring alcançou aplicações em larga escala em setores de manufatura de ponta, como energia nuclear e energia de hidrogênio,estabelecimento de parcerias estratégicas com empresas líderes da indústriaOtimizando continuamente as técnicas de processamento em várias faixas de espessura,A empresa não só melhorou a competitividade dos produtos, mas também garantiu a fiabilidade operacional dos equipamentos críticos, capacitando os clientes a oferecerem um maior valor nos mercados premium.
