普热斯勒热冲压激光拼焊门环解决方案
一、整体式门环的介绍及优势
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电镀锌整体式热冲压门环优势：
· 1个产品取代4个产品；
· 只需要一套热冲压模，仅有一序冲压；
· 减少4个零件之间的焊接时间、工装、成本等；
· 降低整体零件重量，同时提高碰撞安全性；
· 优化提高材料利用率，降低材料成本；
· 裸板电镀锌替代铝硅涂层板，数十倍提升耐腐蚀能力
可采用的几种整体门环的制造方法：
· 裸板整板下料/补丁；特点：材料利用率低，抛丸变形，无需拼焊，耐腐蚀差，成本较低。
· 涂层板整板下料/补丁；特点：材料利用率低，无抛丸变形，无需拼焊，耐腐蚀一般，成本较高。
· 裸板整板下料/补丁电镀锌；特点：材料利用率低，无抛丸变形，无需拼焊，耐腐蚀优异，成本一般
裸板门环产品：尺寸精度差——抛丸导致变形
①原材料成本较高；
②激光拼焊成本较高（涂层需要预先去除——专利限制）；
③抗腐蚀性能较差——热成型过程中导致涂层损伤，焊缝位置无任何防腐涂层
使用普热斯勒门环的好处：
· 低成本--1、裸板原材料成本低；2、裸板拼焊成本低；
· 裸板可打补丁；
· 尺寸精度高—没有抛丸；
· 服役期抗腐蚀性能优异；
2.1 快速模开发
1、开发周期：
2、调试设备：800T调试压机（含单层调试加热炉）
3、开发成本：60万 RMB/套 模具
2.2 量产模开发
三、整体式门环成本:工装费用和零件费用
3.1.1热成型模具费用
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开发成本 |
设计费用 |
材料费用 |
加工费用 |
调试费用 |
管理费用 |
运输费用 |
利润 |
总费用 |
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15万 |
90万 |
95万 |
60万 |
22万 |
3万 |
15万 |
300万 |
3.1.2其他工装
全序端拾器（上冷/热料、取件）费用：15万 RMB检具费用：25万 RMB
切割夹具：20万 RMB
总工装开发费用=300万+15万+25万+20万=360万RMB(单件)
4.1方案说明
1、原方案：4个零件式单独成型，后续通过点焊装配；优化方案：采用激光拼焊整体成型；
2、料厚保持原设计数据；
3、原方案每个零件的匹配搭接处取消，改成拼焊缝；
4.2减重效果(轻量化)
原设计方案
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优化后方案（TWB）
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4.3材料利用率优化
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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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成本优势 |
抗腐蚀 |
腐蚀速率 |
焊接性能 |
弯曲角度 |
抛丸 |
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热成型件电镀锌 |
★★ |
★★★★★ |
7.97E-09 |
焊接压力：3KN；焊接电流：11KA；焊接时间：200ms;保持时间：500ms；保压压力：3KN； 熔核直径：5-7mm，剪切力18-26KN |
42.89︒ |
无 no |
|
无涂层热成型件 |
★★★★★ |
★ |
2.64E-06 |
焊接压力：1.3KN-3.3KN; 焊接电流：7.2KA-11.6KA。焊接时间：10-30CYC |
46.70︒ |
有 Yes |
|
铝硅涂层热成型件 |
★★ |
★★★ |
1.92E-07 |
焊接压力：3KN; 焊接电流：11A;焊接时间15CYC |
34.97︒ |
无 no |
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初始涂层厚度 |
加热 方式 |
入模温度 |
涂层 成分 |
成品涂层厚度 |
||||
|
温度 |
时间 |
温度 |
时间 |
||||||
|
热成型件电镀锌 |
0 |
真空炉 |
--- |
880-930℃ |
190-200s |
<750 |
纯锌 zinc |
3-7um |
|
|
无涂层热成型件 |
0 |
气氛炉 |
--- |
880-930℃ |
190-200s |
<750 |
N |
0 |
|
|
铝硅涂层热成型件 |
20-33um |
气氛炉 |
500-700℃ |
<5℃/s |
880-930℃ |
220-250s |
<750 |
AlSi AlFeSi |
35-40um |
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长度 |
空载能耗 |
产能 |
板材镀层 |
节拍 |
温度区间 |
氧含量 |
|
连续多层真空加热炉 |
20m |
~100kwh/h |
2400kg/h |
非镀层
|
3/min |
多区：温度不同 |
<10Pa (0.002%) |
|
保护气氛加热炉 |
10m |
~100kwh/h |
2400kg/h |
镀层和非镀层
|
3/min |
双区：双热区 |
<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 |
|
|
Adhesion of Coating |
Total H2(ppm) |
Diffusible H2(ppm) |
Corrosion speed(g/mm2) |
|
Standards |
GB9286-98 百格测试标准 |
GB/T 223.82-2007 惰气脉冲热导法 |
ISO9227-1990 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验 |
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|
热成形标准 |
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
