精密截止与冲压的案例研究
当冲压垫片不够好时
曾几何时——20 多年前——一家大型汽车制造公司为他们的燃油喷射系统想出了一个好主意：他们发明了一个像心脏阀一样打开和关闭的襟翼，交替计量燃油和密封以保持为了配合这种新型瓣阀，该公司需要一个厚度、平整度和平行度尺寸控制在微米级公差的密封环。
具体来说，汽车制造商想要一个小的、完全平坦的环，它可以形成一个与襟翼表面精确匹配的表面并紧密密封，这样当襟翼处于关闭位置时，不会有燃料逸出。垫片的表面需要防止变脏，以保持紧密密封并防止燃油泄漏到喷射系统中。它还需要承受数十亿次循环，反复打开和关闭翻盖。
这家汽车公司一直在寻找一种非常薄的、类似垫圈的金属环，其厚度小于 0.050 英寸，具有微米级的平面度、垂直度和平行度公差，以防止任何表面变形。垫片还需要在任何温度下都能完美运行——从严寒到发动机酷热。此外，该公司需要数以百万计的此类垫片，并且希望以低成本获得它们！
相关文章：您的严格公差可能会严重影响零件成本
精密冲压选项
事实证明，实现完美平坦的间隔环是一项真正的挑战，汽车制造商努力寻找他们确信在发动机条件下不会变形的零件。
首先，汽车制造商去了一家精密冲压公司制造垫片。从板材上冲压出环最初似乎是一种完美的方法，可以生产出具有水平纹理的扁平部件。然而，在测试中，零件无法保持其平整度，沿车身总是出现一些弯曲；此外，零件的冲压边缘会发生变形。
接下来，这家汽车制造商尝试了一家供应商，该供应商将通过精冲制造间隔环，这是一种精密金属成型工艺，它是冲压和冷挤压方法的混合体。精冲使用三重运动液压机和专门设计的工具来生产具有完全剪切、直切边的零件。
对于汽车制造商的垫片应用，与传统精密冲压相比，精冲方法产生了更干净的剪切周边。然而，除了比传统的精密冲压成本略高之外，精冲并不能产生可以长期保持的平整度。这家汽车制造商还发现，这些工艺的晶粒方向导致了它们的寿命测试问题。
第三个选项是魅力
最后，这家汽车制造商来到金属切削公司，以探索其他选择，以实现其间隔环的正确无变形平面度、锋利边缘和外径。我们采取了与以前的供应商不同的方法，建议使用管材——挤压或使用实心棒或通过模具拉制的更大管材以获得正确的内径——来生产一个环，然后将其精确切割成适当的厚度需要垫片。
与冲压和精冲不同，精密切割在管材的拉伸方向上产生了晶粒结构，与扁平晶粒相比，随着时间的推移减少了翘曲的机会。冲压和精冲可能会在材料被剪切的地方引起拉扯和毛刺，精密切割会产生尖锐的拐角半径。能够对非常薄的材料进行无毛刺切割，且端部不会变形或变形，精密切割还保持严格的公差，同时提供汽车制造商对其非常薄的垫片所需的尺寸。
最后，精确截止被证明是该应用程序的“从此幸福”选项。虽然前期该过程不会像冲压或精冲那样便宜，但与更换费用相比，如果汽车制造商的革命性襟翼安装了注定会失败的垫片 - 不是一次，而是数百万次。
工业技术