普熱斯勒熱沖壓激光拼焊門環(huán)解決方案
一、整體式門環(huán)的介紹及優(yōu)勢
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電鍍鋅整體式熱沖壓門環(huán)優(yōu)勢：
· 1個產(chǎn)品取代4個產(chǎn)品；
· 只需要一套熱沖壓模，僅有一序沖壓；
· 減少4個零件之間的焊接時間、工裝、成本等；
· 降低整體零件重量，同時提高碰撞安全性；
· 優(yōu)化提高材料利用率，降低材料成本；
· 裸板電鍍鋅替代鋁硅涂層板，數(shù)十倍提升耐腐蝕能力
可采用的幾種整體門環(huán)的制造方法：
· 裸板整板下料/補丁；特點：材料利用率低，拋丸變形，無需拼焊，耐腐蝕差，成本較低。
· 涂層板整板下料/補丁；特點：材料利用率低，無拋丸變形，無需拼焊，耐腐蝕一般，成本較高。
· 裸板整板下料/補丁電鍍鋅；特點：材料利用率低，無拋丸變形，無需拼焊，耐腐蝕優(yōu)異，成本一般
裸板門環(huán)產(chǎn)品：尺寸精度差——拋丸導(dǎo)致變形
①原材料成本較高；
②激光拼焊成本較高（涂層需要預(yù)先去除——專利限制）；
③抗腐蝕性能較差——熱成型過程中導(dǎo)致涂層損傷，焊縫位置無任何防腐涂層
使用普熱斯勒門環(huán)的好處：
· 低成本--1、裸板原材料成本低；2、裸板拼焊成本低；
· 裸板可打補?。?br />
· 尺寸精度高—沒有拋丸；
· 服役期抗腐蝕性能優(yōu)異；
2.1 快速模開發(fā)
1、開發(fā)周期：
2、調(diào)試設(shè)備：800T調(diào)試壓機（含單層調(diào)試加熱爐）
3、開發(fā)成本：60萬 RMB/套 模具
2.2 量產(chǎn)模開發(fā)
三、整體式門環(huán)成本:工裝費用和零件費用
3.1.1熱成型模具費用
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開發(fā)成本 |
設(shè)計費用 |
材料費用 |
加工費用 |
調(diào)試費用 |
管理費用 |
運輸費用 |
利潤 |
總費用 |
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15萬 |
90萬 |
95萬 |
60萬 |
22萬 |
3萬 |
15萬 |
300萬 |
3.1.2其他工裝
全序端拾器（上冷/熱料、取件）費用：15萬 RMB檢具費用：25萬 RMB
切割夾具：20萬 RMB
總工裝開發(fā)費用=300萬+15萬+25萬+20萬=360萬RMB(單件)
4.1方案說明
1、原方案：4個零件式單獨成型，后續(xù)通過點焊裝配；優(yōu)化方案：采用激光拼焊整體成型；
2、料厚保持原設(shè)計數(shù)據(jù)；
3、原方案每個零件的匹配搭接處取消，改成拼焊縫；
4.2減重效果(輕量化)
原設(shè)計方案
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優(yōu)化后方案（TWB）
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4.3材料利用率優(yōu)化
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· Poor corrosion resistance capability
· Long dwell time in furnace
· High cost on TWB
· Liquid AS contamination on furnace rollers
Issues in Zinc coating PHS parts
· Crack in coating layer or even in substrate
· Shot blasting needed to remove Zinc Oxide(ZnO)
· High cost on Indirect PHS
· Vapor or liquid Zinc contamination on furnace
· Narrow HF process window
Pressler@ Products
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成本優(yōu)勢 |
抗腐蝕 |
腐蝕速率 |
焊接性能 |
彎曲角度 |
拋丸 |
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熱成型件電鍍鋅 |
★★ |
★★★★★ |
7.97E-09 |
焊接壓力：3KN；焊接電流：11KA；焊接時間：200ms;保持時間：500ms；保壓壓力：3KN； 熔核直徑：5-7mm，剪切力18-26KN |
42.89? |
無 no |
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無涂層熱成型件 |
★★★★★ |
★ |
2.64E-06 |
焊接壓力：1.3KN-3.3KN; 焊接電流：7.2KA-11.6KA。焊接時間：10-30CYC |
46.70? |
有 Yes |
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鋁硅涂層熱成型件 |
★★ |
★★★ |
1.92E-07 |
焊接壓力：3KN; 焊接電流：11A;焊接時間15CYC |
34.97? |
無 no |
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初始涂層厚度 |
加熱 方式 |
入模溫度 |
涂層 成分 |
成品涂層厚度 |
||||
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溫度 |
時間 |
溫度 |
時間 |
||||||
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熱成型件電鍍鋅 |
0 |
真空爐 |
--- |
880-930℃ |
190-200s |
<750 |
純鋅 zinc |
3-7um |
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|
無涂層熱成型件 |
0 |
氣氛爐 |
--- |
880-930℃ |
190-200s |
<750 |
N |
0 |
|
|
鋁硅涂層熱成型件 |
20-33um |
氣氛爐 |
500-700℃ |
<5℃/s |
880-930℃ |
220-250s |
<750 |
AlSi AlFeSi |
35-40um |
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長度 |
空載能耗 |
產(chǎn)能 |
板材鍍層 |
節(jié)拍 |
溫度區(qū)間 |
氧含量 |
|
連續(xù)多層真空加熱爐 |
20m |
~100kwh/h |
2400kg/h |
非鍍層
|
3/min |
多區(qū)：溫度不同 |
<10Pa (0.002%) |
|
保護氣氛加熱爐 |
10m |
~100kwh/h |
2400kg/h |
鍍層和非鍍層
|
3/min |
雙區(qū)：雙熱區(qū) |
<2% |
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Aspects |
VHF uncoated |
HF uncoated |
Al-Si coated |
|
Heating speed |
unlimited |
unlimited |
limited |
|
Damage of ceramic roller |
N |
N |
Y |
|
Tool Life |
long |
short |
short |
|
Surface quality of product |
better |
poor |
poor |
|
Oxidation and Shot blasting |
N |
Y |
N |
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Adhesion of Coating |
Total H2(ppm) |
Diffusible H2(ppm) |
Corrosion speed(g/mm2) |
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Standards |
GB9286-98 百格測試標(biāo)準(zhǔn) |
GB/T 223.82-2007 惰氣脈沖熱導(dǎo)法 |
ISO9227-1990 人造氣氛腐蝕試驗 鹽霧試驗 |
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|
熱成形標(biāo)準(zhǔn) |
0 |
--- |
|
--- |
|
uncoated |
--- |
2.01 |
|
1.9E-3 |
|
Al-SI Coated |
0 |
3.32 |
|
1.38E-4 |
|
VHFE |
0 |
2.55 |
0.22 |
5.74E-6 |
|
blank |
Width of groove after E-coat (mm) |
Width of groove after 720 hours (mm) |
Width of groove on base after 720 hours (mm) |
|
uncoated |
1.20 |
8.51 |
1.54 |
|
AlSi |
1.479 |
9.42 |
3.22 |
|
VHFE |
0.957 |
6.08 |
0.957 |
|
blank |
Original weight（g） |
weight after 720h（g） |
Weight loss（g） |
Weight loss percentage |
area mm2 |
Unit area weight loss (g/mm2) |
|
uncoated |
185.26 |
147.15 |
36.48 |
19.69% |
19006 |
1.9E-3 |
|
Al-Si |
149.69 |
148.78 |
2.54 |
1.69% |
18400 |
1.38E-4 |
|
VHFE |
235.85 |
235.74 |
0.11 |
0.4% |
19173 |
5.74E-6 |
Pressler@ Zinc coating PHS products
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Conclusion
