Изучите эффективные решения для листового металла

Нажмите, чтобы узнать о листогибочных прессах, обрезных станках, лазерных резаках и многом другом от Artizono. Повысьте эффективность производства с помощью инновационных промышленных решений.

Сокращение времени изготовления пресс-формы: советы и стратегии экспертов

Темпы обновления моделей автомобилей ускоряются в условиях растущей конкуренции в автомобильной промышленности, что приводит к сокращению циклов разработки. Отделу разработки пресс-форм необходимо обобщать и анализировать каждый аспект разработки пресс-формы, чтобы сократить цикл разработки и повысить ее эффективность.

Разработка пресс-форм для кузовных панелей делится на два этапа: проектирование и производство. Проектирование включает в себя штамповку SE, разработку схемы процесса штамповки DL, CAE-анализ и проектирование компенсации поверхности пресс-формы, проектирование поверхности пресс-формы CAM, конструкция пресс-формы дизайн, FMC, структура и программирование поверхности пресс-формы.

Сокращение времени изготовления пресс-формы: советы и стратегии экспертов

Производство включает в себя изготовление FMC, подготовку литых и кованых заготовок, первичную обработку, первичную сборку, вторичную обработку, сборку, подгонку, отладку, улучшение качества и доставку.

В цикле разработки пресс-формы весь цикл проектирования транспортного средства обычно составляет около 4-5 месяцев, а цикл изготовления пресс-формы может достигать 12 месяцев, при этом отладка и улучшение качества занимают 5-6,5 месяцев.

Поэтому повышение эффективности производства пресс-форм имеет большое значение для сокращения цикла разработки.

I. Состояние разработки и производства пресс-форм для панелей кузова

В последние годы разработка пресс-форм для изготовления кузовных панелей достигла значительного технологического прогресса, и большинство из них получили трехмерную DL-диаграмму и полный CAE-анализ процесса.

Начато проектирование компенсации поверхности пресс-формы, реализовано проектирование неравномерного зазора на поверхности пресс-формы. Конструкции пресс-форм проектируются как трехмерные объекты, с моделированием динамических помех, выдвижения отходов и автоматической линии штамповки.

Что касается изготовления пресс-форм, то внедрена трехмерная обработка с помощью FMC, первичная обработка полностью запрограммирована, вторичная обработка автоматизирована, продвигаются технологии упрочнения пресс-форм (включая среднечастотную закалку и закалку пламенем).

Некоторые компании инициировали лазерная закалка и точной обработки поверхности пресс-формы после закалки. Внедрена "однопоточная" модель производства пресс-форм.

Длительный цикл изготовления пресс-формы в основном связан с трудностями в зажим некоторых деталей, несоответствующие зазоры между вогнутыми и выпуклыми формами, большие объемы работ по подгонке, многократная доводка и исправление дефектов, таких как растрескивание, сморщивание и отскок деталей, неправильное управление планом и ошибки в проектировании.

II. Проблемы проектирования технологических процессов и поверхностей пресс-форм

  1. Непродуманная технологичность изделия, которую невозможно полностью решить с точки зрения процесса штамповки, затрудняет выполнение требований к качеству и усложняет отладку, что приводит к модификации пресс-формы или повторной отладке.
  2. Параметры, заданные для CAE-анализа, не соответствуют действительности, или свойства материала используемые для анализа, превышают те, которые реально используются в производстве. Неучет запаса прочности или специальных требований к продукции приводит к значительным отклонениям между данными технологического проектирования и результатами отладки на производстве, что вызывает повторную отладку.
  3. Есть дефекты в данных процесса или данных об изделии, что приводит к их устранению в ходе последующей отладки.
  4. Необоснованное проектирование зазоров на поверхности пресс-формы приводит к большому объему подгоночных работ на последующих этапах. При проектировании не учитываются изменения толщины материала при формовке деталей, компенсация провисания станка и обработка при расширении деталей. Нецветные детали формы для вытяжки крыши проектируются с учетом зазоров по толщине материала, что приводит к необходимости полной подгонки припусков на поверхности цветных деталей, на что тратится более 30 часов.
  5. Угол обрезной кромки неоправдан, или легко образуются заусенцы на стыке положительного и бокового обрезных ножей, что часто приводит к повторной доводке. Точность расширения обрезной кромки или проверки тестового материала недостаточна, что приводит к подгонке кромок и обработке сваркой. В частности, иногда измененная кромка не вертикальна, не остра и неровная, что приводит к образованию заусенцев и повторной доводке.
  6. Конструкция поверхности пресс-формы не учитывает очистку корней и больших зон давления, что требует от монтажников очистки корней или большого количества примерочных работ.
  7. Передача технологической информации не налажена. Например, монтажники не понимают требований к подгонке различных частей пресс-формы, и обработка поверхности персонал не понимает, что такое зона закалки, что приводит к переделкам или долгому подтверждению информации.

III. Проблемы проектирования пресс-форм и производственного процесса

  1. Вытяжные отверстия и отверстия для винтов в пресс-форме не предусмотрены, поэтому их приходится делать монтажникам. Поиск мест расположения выхлопных отверстий для ребер заднего открывания занимает много времени и сил, а согласование отверстий под винты требует последовательной обработки, что приводит к длительным циклам. Эффективность пробивки боковых отверстий слесарями низкая.
  2. Зажим косых клиньев, ползунов или некоторых небольших блоков для сращивания затруднен. В конструкции не предусмотрен зажимной патрон, который часто добавляется на месте при проверке. Без патрона в процессе обработки требуется несколько процессов зажима, что приводит к низкой точности обработки. Некоторые реальные модели добавляются на месте, и при программировании не учитывается положение зажимного патрона, что может вызвать угрозу безопасности при столкновении инструментов и часто приводит к повторному программированию.
  3. Не существует стандарта для маркировки пресс-форм, и нет маркировки на объекте проектирования. Особенно в неграфическом производстве, когда литые детали и блоки для сращивания только поступают на завод, трудно различать и находить детали, теряя время.
  4. Параметры фрезерования поверхности пресс-формы должны быть оптимизированы. Традиционное значение припуска на точную обработку составляет 0,15 мм, точность поверхности пресс-формы после точного фрезерования составляет ±0,05 мм, и шероховатость поверхности не может соответствовать требованиям. Точность размеров низкая, объем работ по подгонке большой, а цикл длительный.
  5. При разработке технологического процесса обрезка, переворачивание, сращивание поверхностей и кромок блока пресс-формы обрабатываются после затягивания винтов основания пресс-формы и блока сращивания. Последовательная обработка основания пресс-формы и блоков сращивания влияет на цикл изготовления пресс-формы.

IV. Соображения, касающиеся процесса штамповки и дизайна поверхности пресс-формы

  1. После получения численной модели изделия необходимо приступить к штамповке SE. В сочетании с базой данных, результатами CAE-анализа и содержанием формы обзора для анализа используется технология FEMA. Доведите проблемы изделия до сведения конструкторского отдела в виде отчета ECR, максимально оптимизируя технологичность изделия. При разработке технологической схемы учитывайте обеспечение качества детали.
  2. Расчет точности CAE. Установить стандарты и критерии оценки параметров CAE для внутренних и внешних панелей и типовых деталей, а также создать базу данных для реконструкции числовой модели и планов компенсации для типовых деталей. Например, определение запаса прочности CAE, выбор материала требования, требования к скорости утонения для различных материалов, требования к проскальзыванию материала и требования к скорости квалификации для анализа всего процесса, только те, которые соответствуют требованиям, могут быть продолжены. Разметьте линии усадки на пресс-форме, установите сетку на заготовке и сравните CAE с отладкой во время отладки детали, интегрируя результаты в данные.
  3. Добавьте в процесс проектирования этап подтверждения для обработки данных о поверхности пресс-формы и данных об изделии, оцените внешние детали панели во время CAE-анализа, добавьте компенсацию поверхности пресс-формы в местах вмятин, сократив большой объем исследований и согласования человеко-часов монтажников.
  4. Установите стандарты проектирования зазоров поверхности пресс-формы. При проектировании чертежной поверхности пресс-формы учитывайте возможность использования сердцевины штамповочного станка (проверьте и отладьте сердцевину пуансона, верстак и ползун пользовательского станка и создайте базу данных), компенсируйте чертеж поверхности пресс-формы в соответствии с размером и типом детали; расширьте конструкцию чертежной поверхности пресс-формы; обработайте зазор поверхности управления ребром чертежа в зоне прессования и заготовки; рассмотрите обработку зазора функциональной поверхности детали и зоны прессования и заготовки для решения проблемы springback; учитывают компенсацию зазора поверхности пресс-формы для утончения материала; последующее проектирование поверхности пресс-формы, отрицательный зазор между зоной прессования прижимного устройства и формообразующим пятачком; компенсируют зазор поверхности пресс-формы на участке утончения материала.
  5. Уделите внимание проблеме обрезки заусенцев при разработке технологического процесса, определите приоритеты последовательной обрезки в допустимых условиях, обобщите данные проверки разработки линии лопаток для повышения точности CAE-анализа, обеспечения точности разработки заготовок и отмены содержания проверки линии лопаток.
  6. При создании стандартной конструкции поверхности пресс-формы следует выполнить очистку корня для неважных галтелей.
  7. Своевременная и точная передача проектной информации - важная составляющая сокращения количества повторов. Чтобы обеспечить бесперебойный поток информации, создайте стандарты и информационные формы, такие как формы передачи данных, карты исследования и подбора цветов, указания зон закалки для переворачивания форм и т. д. Стандарты и информационные формы хранятся в PDM и ERP.

V. Оптимизация конструкции пресс-формы и процесса производства

  1. Вытяжные и винтовые отверстия: Конструкция выхлопных и винтовых отверстий пресс-формы выполняется с помощью фрезерования с ЧПУ или с помощью точечной обработки вертикальных отверстий и бокового фрезерования. Вертикальные отверстия сверлятся слесарем, что сокращает бурение время и повышает точность.
  2. Создание стандартных систем зажимных опор для таких деталей, как нестандартные выпуклые формы, клинья и ползуны, а также разработка патронов для резервных процессов позволяют унифицировать программирование и обработку, повышая эффективность и точность. Конструкция патронов для ползунов и использование зажимных приспособлений показаны на рис. 9.
  3. Идентификация пресс-формы: Объединив характеристики различных пользователей и заводов-изготовителей пресс-форм, мы устанавливаем стандарты идентификации пресс-форм. Идентификаторы или позиции печати наносятся на литейные основания и блоки для сращивания, а также предпочтительно отливаются на деталях. Это позволяет операторам находить и устанавливать детали в соответствии с идентификаторами, что также облегчает обслуживание пресс-форм. На рис. 10 показан пример ремонта ползунов пуансон-формы и идентификаторов установочных поверхностей.
  4. Исследованы параметры процесса обработки поверхностей числовым фрезерованием, влияющие на точность и эффективность обработки в сочетании с особенностями различных деталей. Проведена оптимизация таких параметров, как скорость инструмента, подача, расстояние между шагами, режим резания и установка припуска. Например, установка припуска на обработку поверхности пресс-формы до 0,05 мм и регулировка скорости инструмента и подачи позволяют повысить эффективность полутонкого и тонкого числового фрезерования поверхностей пресс-форм более чем на 40%, значительно улучшить шероховатость поверхности и точность.
  5. Корректировка технологического маршрута обработки обрезных и перекидных блоков сращивания: Поверхности и кромки обрезных и перекидных блоков сращивания обрабатываются поэтапно, собираются после термообработки, а для кромки обрезной формы оставляется только припуск на тонкую обработку после закалки. Это позволяет сократить цикл обработки и термообработки поверхностей и кромок блоков сращивания.

VI. Заключение

Совершенствование базы данных пресс-форм и углубленное применение аналитического программного обеспечения, а также повышение точности обработки на станках позволяют при условии, что проектные работы на каждом техническом этапе детализированы, а вышеупомянутые вопросы учитываются на этапе проектирования, начиная с проектирования изделия, технологического процесса и источников проектирования пресс-формы, проводить достаточную виртуальную проверку, предотвращение ранее возникших проблем или дефектов, обнаруженных в ходе анализа, заблаговременное принятие мер и обеспечение доставки информации на место могут сократить время сборки, обработки зажима и вспомогательных операций, повысить точность изготовления, значительно сократить время исследований и разработок и частоту отладки, удовлетворить требования к качеству штампованных деталей и в конечном итоге достичь цели сокращения цикла изготовления пресс-формы.

Всего в одном шаге!

Начните революцию в обработке листового металла

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх