W poprzedniej części artykułu (nr 11/01 Auto Moto Serwisu) zostały opisane etapy tworzenia tłocznika dla blach nadwozia prototypu. Czas przedstawić sam proces tłoczenia oraz montażu surowego nadwozia.

Gotowy tłocznik przechodzi do następnego zespołu. W zależności od wielkości będzie współpracował z prasą od 100 do 1000 ton. Generalną różnicą między tłoczeniem części prototypowych a produkcyjnych jest występowanie tylko jednego narzędzia. Cały proces jest ustawiony tak, aby uzyskać żądany efekt w jednym lub dwóch operacjach. Na początku występuje ustawienie parametrów prasy (ang. try out), tzn. wielkości nacisku i docisku, wysokości docisku, ciśnienia dla odpowiednich wymiarów matrycy i wytłoczki. Stosuje się prasy hydrauliczne, ponieważ mogą one zapewnić odpowiednio małą prędkość, konieczną w takim uproszczonym cyklu.

W przypadku płytkiego tłoczenia płaskich powierzchni nie stosuje się docisku. Gdy jednak wystąpią pofałdowania na pewnych obszarach kładzie się tam łatki z poliuretanu o odpowiedniej grubości (od 2 do 5 mm), które potem w trakcie procesu ulegają zniszczeniu. Jeżeli występuje pęknięcie blachy (zwykle w narożach) stosuje się przekładki z cienkiej folii po obu stronach w celu zmniejszenia tarcia. Gdy to nie pomaga, można przeszlifować wybrzuszenie naciągające na stemplu, albo odciąć rogi blachy przed tłoczeniem. Wtedy ściągnięta blacha ominie niekorzystne miejsce. Ostatecznie można zastosować też dwa podejścia obróbki do jednego elementu: pierwsze - wstępne i płytkie, drugie (po nacięciu w pobliżu obszarów pęknięć, ale poza obrysem wycinania panelu) - końcowe. Jednak ta ostatnia metoda praktycznie podwaja czas wykonywania danej partii części.

Następnym etapem wytwarzania wytłoczki jest docinanie, które wykonuje się za pomocą urządzenia laserowego (rys. 1). Ma ono możliwość przemieszczania głowicy tnącej w trzech osiach i jej obrotu względem obiektu. Podobnie jak w przypadku frezarki numerycznej, dane numeryczne pozyskane od działu konstrukcji są przetwarzane na język tego urządzenia oraz dostosowywane do kształtu elementu, który nie pokrywa się z docelowym i będzie jeszcze podlegał obróbce ręcznej. Następnym etapem tego procesu jest zbudowanie stojaka-bazy dla wytłoczki oraz odpowiednie ustawienie go na stole obróbczym. Dokładność docinania jest porównywalna z dopuszczalną tolerancją zakładaną w produkcji masowej.

Należy dodać, że przy użyciu tego urządzenia wykonuje się też obrysy z płaskich blach, które są potem doginane ręcznie, np. różnego rodzaju wsporniki. Można także docinać elementy wykonane z innych materiałów niż stal, np. miedź, aluminium, stal nierdzewna, akryl, jednak wtedy maksymalna grubość cięcia jest (oprócz akrylu) mniejsza. Czasami zdarza się tak, że ze względu na technologię wykonania dany element wraca po obróbce ręcznej z powrotem do laserowego docinania. Tworzy się zatem swego rodzaju pętla przepływu materiału pomiędzy tymi dwoma działami.

Ostatnim miejscem, gdzie osobno wykańczane są poszczególne elementy, jest obróbka ręczna (hand making). Tu wykonuje się zaginanie krawędzi, uzupełnianie uproszczonego procesu tłoczenia oraz różnego rodzaju zmiany wynikające z ewolucji prototypu (rys. 2). Ze względu na dużą powtarzalność do pierwszego rodzaju operacji stosuje się matrycę, tzw. babę w odpowiednim, pozytywowym kształcie i rozmiarach z powierzchnią kontaktu wykonaną na obrabiarce numerycznej oraz tworzywowy docisk, który jest jej negatywowym odbiciem (rys. 3). Podobnie wyglądają narzędzia w operacji dotłaczania, z tym, że nie ma tu docisku. W przypadku dokonywania zmian, które nie były wcześniej przewidziane w elementach już istniejących, wszelkie pomoce wytwarza się na bieżąco, najprostszymi metodami, oszczędzając w ten sposób czas. Tutaj też weryfikuje się końcowe wykonanie oddzielnych paneli na sprawdzianach lub w przypadku wsporników, mierząc odpowiednie odległości otworów i płaszczyzn przylegania na maszynie pomiarowej (rys. 4). Warto tu dodać, że obecnie dąży się do tego, by opisywane sprawdziany były wspólne dla części prototypowych i produkcyjnych. Jest to niejako wymuszone tym, że założone tolerancje wykonania w obu przypadkach są takie same. Dlatego też przyrządy te od razu będą budowane ze stopu aluminium, a nie jak do tej pory z tworzywa - dla elementów prototypowych i stali - dla produkcyjnych. Dzięki temu oszczędza się także czas i pieniądze.

Na podstawie listy wszystkich części samochodu (engeniering part list) ustala się tzw. zestawienie materiałowe (bill of material) potrzebne do wyznaczenia kolejności montażu elementów (assembly tree) surowego nadwozia (body in white). Potem przystępuje się do wytwarzania przyrządów ustalających, czyli konduktorów spawalniczych (tzw. JIG-ów). Należy tu dodać, że powyższe czynności trzeba wykonać odpowiednio wcześniej, aby uniknąć przestojów po dostarczeniu pierwszych wytłoczek.

Punkty zgrzewcze wykonuje się ręcznie według szablonów (rys. 5). Umożliwia to zachowanie zadanej dokładności także przy zmianach ich położenia. Cały proces montażu nadwozia przebiega następująco. Każdy łączony zespół ma swój własny JIG. Wszystkie oddzielne zespoły trafiają potem do trzech głównych konduktorów, gdzie powstaje kompletna płyta podłogowa (razem z tylnymi i przednimi podłużnicami oraz z przegrodą czołową) oraz ściany boczne - prawa i lewa. W tym miejscu następuje sprawdzanie jakości zgrzein (welging quality control) za pomocą przyrządu sonograficznego (ultrasonic tester). Badane są punkty każdego z trzech głównych zespołów w miejscach wystąpienia nadwerężenia w poprzednio testowanych prototypach, najczęściej tam, gdzie łączone są trzy blachy, a jedna z nich jest ocynkowana. Odpowiedź na wysłany przez sondę do badanej zgrzeiny sygnał jest przedstawiona jako wykres na monitorze obrazujący trzy malejące piki, każdy odpowiadający jednej warstwie blachy. Jeżeli pomiędzy tymi pikami są jakieś zakłócenia, to oznacza, że zgrzeina ma wadę i należy ją poprawić. 

Opisane wyżej badanie wykonuje się także dla gotowego szkieletu. Następnie trzy główne elementy razem z przednim podszybiem i nadszybiem, poprzeczkami dachu i tylną belką są zgrzewane wstępnie w końcowym konduktorze szkieletu nadwozia (main frame assembling). Konduktor ten, jako jedyny, może być półautomatyczny, tzn. niektóre czynności (np. zapinanie klamer, dosuwanie zespołów) realizuje za pomocą siłowników pneumatycznych. Wstępne zgrzewanie końcowe zaczyna się od górnych partii (rys. 5). Po położeniu dachu przechodzi się niżej. Następnie szkielet wyjmuje się z konduktora, aby dokończyć tę operację oraz wykonać w niektórych miejscach szlifowanie wykańczające.