Troqueles de estampación para automoción: Proceso de desarrollo y control | MachineMFG

Troqueles de estampación para automoción: Proceso de desarrollo y control

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El progreso del desarrollo del molde desempeña un papel crucial en el calendario de todo el proyecto y es una parte importante de la preparación de la producción del OEM.

En los párrafos siguientes, analizaremos el proceso y el control del calendario de desarrollo del molde, desde la publicación de los datos del cuerpo hasta la inspección y aceptación final del molde.

1. Divulgación de datos del proceso corporal

El departamento de diseño de carrocerías publica modelos de simulación de productos, y el personal de ingeniería del departamento de desarrollo de ingeniería realiza el análisis del proceso y el presupuesto basándose en los modelos de simulación de productos (como datos comparativos para la licitación).

El modelo de simulación del proceso de carrocería se utiliza para la licitación de moldes y el correspondiente análisis del proceso. El proceso de licitación no se tratará en detalle aquí. A continuación, hablaremos brevemente de la gestión del desarrollo de moldes tras finalizar la fábrica de moldes.

2. Análisis de viabilidad del proceso de fabricación de piezas de carrocería (Departamento de desarrollo de moldes e ingeniería)

Tras recibir el modelo de simulación del proceso de carrocería, el desarrollador de moldes realiza un análisis de viabilidad del proceso de fabricación de cada pieza. En principio, las fábricas de moldes están obligadas a realizar análisis CAE (es decir, análisis de simulación de la conformabilidad de la pieza) en todas las piezas de nuevo desarrollo.

El papel del análisis CAE:

  • Mediante el análisis CAE, podemos observar el proceso de conformado de chapa metálica de forma más intuitiva.
  • Acortar el ciclo de diseño y análisis de moldes.
  • Predecir la posibilidad de moho.
  • Adoptar un diseño optimizado para minimizar el consumo de moldes y materiales de acero, reducir los costes de fabricación.
  • Identificar los riesgos potenciales de moldes y piezas antes de la fabricación.
  • Garantizar la racionalidad del diseño de moldes y reducir los costes de diseño.
  • Basándose en el análisis de los problemas potenciales de las piezas, la fábrica de moldes puede proponer sugerencias razonables de cambio de diseño de manera oportuna, y promover el trabajo de desarrollo de manera más eficiente.

El departamento de desarrollo puede aprovechar al máximo la experiencia de depuración de la producción in situ y comprobar si los parámetros del proceso y el estiramiento suplementario son razonables basándose en los resultados del análisis CAE de las piezas proporcionados por la fábrica de moldes.

Ante riesgos como arrugas o grietas en las piezas, el departamento puede proponer soluciones a tiempo.

3. Diseño y cofirmación del diagrama DL

Una vez finalizado el análisis CAE, en la mayoría de los casos puede llevarse a cabo el diseño del diagrama DL del molde.

El diseño del diagrama DL se refiere al proceso de estampación análisis y diseño, también conocido como diagrama de flujo del proceso de moldeo, que incluye el tamaño de la chapa de la pieza, la dirección y el ángulo de estampación, la disposición de los procesos de estampación, la dirección de alimentación, la distribución y dirección de las cuchillas de chatarra, la ilustración de la dirección de retirada de la chatarra, el orificio CH, la identificación de la pieza izquierda y derecha, y el etiquetado de cada proceso.

Además, el diagrama DL también debe reflejar el equipo de estampación para los procesos relevantes, la altura del molde, el material del molde, la carrera de trabajo de los anillos de prensado de bordes o las placas de prensado, el método de posicionamiento de la chapa y el análisis de presión del proceso completado.

Una vez finalizado el diseño DL, debe llevarse a cabo una auditoría interna en la fábrica de moldes. Una vez rectificados los problemas de la auditoría interna, el diseño puede entregarse al departamento de desarrollo del OEM y cofirmarse.

El cofirmado del diagrama DL es crítico, ya que afecta directamente al diseño posterior del molde y tiene un impacto significativo en el ciclo de desarrollo y el coste del molde. Si el diagrama DL se cambia más tarde, causará un desperdicio considerable en términos de ciclo de desarrollo y coste.

El departamento de desarrollo de ingeniería revisa principalmente la racionalidad del proceso de las piezas, la corrección de los parámetros de la máquina, la racionalidad del suplemento del proceso, la tasa de utilización del material, y examina la conveniencia de la alimentación junto con la situación de la prensa.

4. Diseño y cofirmación del diagrama de la estructura del molde

La orden de cofirmación de estructura del molde diagramas: cofirmación del diagrama del molde de estirado - cofirmación del diagrama del molde de rebordeado - cofirmación del diagrama del molde de canteado y punzonado.

Dado que el ciclo de fundición y procesamiento del molde es inflexible, es importante garantizar el progreso del proyecto diseñando la etapa del diagrama de la estructura del molde lo antes posible para ganar tiempo adicional para la posterior fabricación del molde.

Por lo general, la primera muestra del molde es una muestra semimanual, que sólo requiere conformado, mientras que el resto del canteado y el punzonado pueden completarse mediante corte por hilo.

Por lo tanto, el diseño de los diagramas del molde de estirado y del molde de rebordeado debe realizarse antes de diseñar el diagrama del molde de canteado y punzonado.

La fábrica de moldes diseña el diagrama de la estructura del molde basándose en la guía del diagrama DL y, una vez terminado, también se somete a una revisión interna. Una vez resueltos los problemas detectados durante la revisión, se puede presentar al departamento de desarrollo del OEM para su cofirmación.

El departamento de desarrollo del OEM debe centrarse en:

  • Funcionalidad del molde
  • Estabilidad y resistencia estructurales
  • Seguridad en la producción de moldes
  • Consistencia de los parámetros del molde con prensas de producción en serie
  • Comodidad de depuración y producción
  • Coherencia del material de los principales componentes del molde con los requisitos del protocolo técnico.

En el caso de los problemas descubiertos durante la revisión, debe solicitarse a la fábrica de moldes que los rectifique en la medida de lo posible. Algunos problemas pueden no tener un impacto significativo en la funcionalidad del producto, pero pueden afectar a la comodidad operativa o reducir la eficiencia de la producción. Para cumplir los plazos y calendarios, es posible que la fábrica de moldes no se muestre demasiado cooperativa a la hora de realizar cambios.

En este punto, el personal de desarrollo del OEM (ingenieros) debe mostrar valentía y determinación, porque los cambios durante la fase de diseño siempre son más rápidos que los cambios posteriores (una vez formado el molde).

Los diseñadores de la fábrica de moldes tienen que pensar desde la perspectiva del departamento de producción y considerar el problema desde múltiples ángulos.

Los puntos problemáticos discutibles requieren un debate objetivo entre muchas partes para encontrar la mejor solución. Durante el proceso de revisión del diagrama del molde, se requiere que los técnicos de desarrollo de ingeniería tengan una postura firme y una sólida experiencia técnica y de depuración in situ para reducir muchos problemas posteriores.

5. Publicación del modelo numérico de colada y evaluación y rectificación del modelo realista de espuma (EPS)

Tras la revisión del diseño del diagrama de la estructura del molde, se pueden hacer modelos realistas de espuma. En la fase del modelo realista de espuma, el equipo del proyecto debe publicar los datos de fundición para garantizar la moldeabilidad del modelo real.

El modelo realista de espuma es un material formado por espumado a alta temperatura de poliestireno. Se procesa mediante NC basándose en el diagrama de la estructura del molde y teniendo en cuenta los márgenes de procesamiento del molde adecuados (8-10 días) y la tasa de contracción de la espuma.

El ciclo de producción de la espuma EPS suele ser de una semana. Tras la producción, debe someterse a una evaluación in situ para garantizar la coherencia con el diagrama de estructura del molde.

También se comprueba si se han rectificado los problemas detectados en la revisión del diagrama de la estructura del molde o cualquier problema nuevo que no se haya descubierto durante la revisión del diseño.

La evaluación de modelos realistas de espuma es un proceso indispensable en la fabricación de moldes porque es el último obstáculo para los cambios estructurales del molde. Una vez que ha entrado en la fase de fundición, es difícil modificar la estructura del molde.

6. Fundición en molde

Una vez rectificada la espuma EPS, puede enviarse a la fundición para su moldeado. El proceso específico no se tratará aquí. El ciclo de fundición del molde es de 15-20 días. Una vez finalizada la fundición del molde, se transporta de vuelta a la fábrica de moldes para la inspección de la fundición.

El objetivo principal es comprobar si hay defectos de fundicióncomo grietas en el interior de la pieza fundida. Los defectos internos, como la inclusión de arena, deben mecanizarse antes de que puedan observarse.

7. Publicación del modelo numérico CN y mecanizado CN del molde

Una vez finalizada la fundición del molde, puede comenzar el mecanizado NC, siempre que se hayan liberado los datos NC.

La fábrica de moldes puede realizar la programación CNC basándose en los datos NC del producto y, a continuación, llevar a cabo el mecanizado NC del molde. El mecanizado NC del molde puede dividirse a grandes rasgos en: fresado en bruto - montaje - semiacabado - acabado.

Durante el proceso de mecanizado NC, pueden detectarse defectos como la inclusión de arena o grietas en el interior del molde. Una vez finalizado el mecanizado NC, el molde debe someterse a un tratamiento térmico para alcanzar la dureza requerida.

El ciclo de mecanizado NC del molde suele ser de 20-25 días.

En situaciones en las que el tiempo de desarrollo del proyecto es ajustado, es importante organizar razonablemente el tiempo de mecanizado NC. El personal de desarrollo de ingeniería puede realizar un control del progreso in situ y supervisar a la fábrica de moldes en el desarrollo de un plan de mecanizado razonable.

Es importante evitar que el equipo de mecanizado CNC permanezca inactivo para garantizar el progreso.

8. Proceso de ajuste, depuración y muestreo de moldes

La etapa de ajuste del molde incluye: alineación de la base del molde - cierre del molde - moldeo de prueba - muestreo, etc. Tras el mecanizado NC del molde, aún queda cierto margen para el ajuste posterior.

La depuración del montador de moldes comprueba principalmente el índice de coincidencia de los moldes superior e inferior y el índice de guiado para garantizar la producción de piezas estampadas cualificadas.

Mediante la depuración del moldeador, se puede identificar la calidad del molde y determinar el tamaño para el corte.

9. Preaceptación de moho

Después de que la fábrica de moldes complete toda la fabricación de moldes de acuerdo con el plan y auto-pruebe el molde para ser calificado, puede solicitar la pre-aceptación del departamento de desarrollo del OEM.

La fábrica de moldes debe proporcionar un informe de autoinspección del molde y el índice de cualificación de las piezas estampadas. El departamento de desarrollo del OEM organiza al personal para llevar a cabo la pre-aceptación en la fábrica de moldes después de recibir la solicitud de pre-aceptación de la fábrica de moldes.

El molde se acepta principalmente desde tres aspectos: la estática del molde, la calidad dinámica de la pieza estampada y la función del molde.

Las inspecciones estáticas y dinámicas se realizan de acuerdo con las normas, mientras que la inspección de piezas estampadas se divide en calidad superficial, precisión dimensional y rigidez.

En principio, los problemas detectados durante el proceso de preaceptación deben ser rectificados por la fábrica de moldes antes del embalaje y el envío.

Sin embargo, si algunos problemas no afectan a la calidad del producto y la dificultad de rectificación es pequeña, se puede permitir que permanezcan para que los montadores de la fábrica de moldes sigan rectificando en el lugar de producción en los casos en los que el tiempo apremia.

10. Depuración y aceptación en el lugar de producción del molde

Debido a las diferencias en las máquinas-herramienta y los índices de adaptación de la superficie del molde, para garantizar la calidad del producto, después de que el molde haya sido preaceptado, es necesario depurarlo cuando se transporta al lugar de producción.

Por lo general, la primera ronda de ajuste del molde de estirado dura entre 1 y 2 meses, y todo el ciclo de depuración del molde puede durar medio año o más. El proceso de depuración del lugar de producción del molde gira en torno a los siguientes aspectos:

  • Es necesario sujetar las piezas de estampación en la fijación de soldadura para verificar la coordinación del molde, la mordaza, el calibre, la herramienta de inspección y la fijación de soldadura.
  • Asegúrese de la precisión de las piezas estampadas inspeccionándolas en el calibre de inspección. Por lo general, se exige que el índice de cualificación sea superior a 90%.
  • Los problemas o defectos detectados durante el estampado de las piezas en el calibre de inspección o la retroalimentación del proceso de soldadura y depuración deben ser rectificados por la fábrica de moldes.
  • Compruebe los elementos de inspección dinámicos y estáticos de la función del molde.
  • La fiabilidad del molde en la producción continua en la prensa de producción, es decir, el requisito para la tasa de chatarra en la producción continua es inferior a 2%.

El ciclo de depuración y rectificación del molde es largo. Es necesario rectificar los puntos anteriores y hacer funcionar el molde de forma estable durante tres meses antes de que el departamento de desarrollo del OEM pueda organizar al usuario del molde, al personal de mantenimiento, al inspector de calidad, etc. para llevar a cabo la aceptación final del molde y firmar el informe de aceptación final.

Tras completar la aceptación final, el trabajo de desarrollo del molde se considera terminado.

Sin embargo, mientras el molde no se desguaza, el ciclo de vida del molde continúa. El trabajo del departamento de desarrollo del OEM se transfiere entonces al departamento de sistemas y procesos de producción para su uso, gestión y mantenimiento.

Con un buen uso y mantenimiento del molde, se puede prolongar su vida útil, reducir la tasa de desechos y aumentar la eficacia de la producción, lo que aporta considerables beneficios económicos a la empresa.

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