Krótka analiza technologii produkcji matryc panelu samochodowego

Obecnie luka między głównym sprzętem do przetwarzania krajowych głównych przedsiębiorstw zajmujących się formami samochodowymi a poziomem międzynarodowym szybko się zmniejsza, co znajduje odzwierciedlenie głównie w fakcie, że w ostatnich latach krajowe przedsiębiorstwa zajmujące się formami samochodowymi zakupiły dużą liczbę zaawansowanych urządzeń do sterowania numerycznego , w tym szybkobieżne maszyny do obróbki od trzech do pięciu osi, wielkoskalowe centra obróbcze ze sterowaniem numerycznym Longmen, zaawansowany sprzęt do pomiaru i debugowania na dużą skalę, wieloosiowe maszyny do cięcia laserowego ze sterowaniem numerycznym itp., Poziom i zdolność przedsiębiorstw krajowych do produkcja matryc auto panelu zostały znacznie ulepszone. Niektóre przedsiębiorstwa osiągnęły nawet światowy poziom zaawansowany i synchroniczny.

Poprawa zdolności przetwórczych sprzyja również doskonaleniu technologii przetwórstwa. Obecnie obróbka sterowana numerycznie form samochodowych rozwinęła się od prostej obróbki profili do kompleksowej obróbki sterowanej numerycznie, w tym powierzchni strukturalnej; Forma piankowa stosowana do odlewania rozwinęła się od produkcji ręcznej do integralnej obróbki warstwowej NC; Zastosowano dużą liczbę szybkich obróbki NC dla wysokiej wydajności, wysokiej precyzji i wysokiej jakości powierzchni; Od tradycyjnego ręcznego przetwarzania według mapy, stopniowo ukształtował się obecny tryb przetwarzania bez mapy, niewielu ludzi lub nawet bezzałogowych.

Ponieważ późno rozpoczęliśmy produkcję precyzyjnych form na dużą skalę, chociaż możemy szybko poprawić nasze zdolności w zakresie przetwarzania sprzętu poprzez zaopatrzenie, nadal istnieje duża luka w porównaniu z zagranicznymi zaawansowanymi firmami produkującymi formy pod względem zgromadzonego doświadczenia projektowego i produkcyjnego, poziomu procesu produkcyjnego, materiały na formy itp. W ostatnich latach nasz rynek form samochodowych stopniowo zmienił się z produktów na poziomie A i B na wysokiej klasy precyzyjne i złożone formy samochodowe na poziomie C, a także zwracamy coraz większą uwagę na ulepszenie techniczne w tych aspektach. Jednak te aspekty są tajemnicą techniczną dla każdego zaawansowanego przedsiębiorstwa zajmującego się formami i musimy polegać głównie na niezależnych badaniach technologicznych i innowacjach.

1. Ustanowienie mechanizmu gromadzenia danych na potrzeby projektowania i uruchamiania doświadczeń

Kontynuuj eksplorację trybu precyzyjnego projektowania na wczesnym etapie opracowywania formy. Tak zwana precyzyjna konstrukcja obejmuje głównie: solidny i rozsądny projekt procesu tłoczenia, pełną analizę CAE procesu, przewidywanie i kompensację sprężynowania, precyzyjne projektowanie powierzchni matrycy itp. jego celem jest zrobienie wszystkiego, co możliwe, aby przenieść tradycyjne prace związane z późnym uruchomieniem do etap projektowania i ściśle zapewnić dokładność obróbki poprzez skanowanie światłem białym i inne środki wykrywania w procesie produkcji formy. Podczas pierwszej rundy rozruchu formy, projektanci procesu i projektanci powierzchni formy muszą być na miejscu, aby przeanalizować przyczyny wad podczas pierwszej próby formy i określić schemat optymalizacji oraz zapisać proces optymalizacji jeden po drugim. Na koniec rejestrowany jest końcowy stan formy, w tym rysowanie żeber, rysowanie zaokrągleń, zmiany szczeliny powierzchniowej, nadmierne napięcie powierzchniowe i tak dalej. Ostatecznie cała powierzchnia formy zostaje zapisana do bazy danych po skanowaniu fotograficznym. Informacje o zmniejszeniu odkształcenia rzeczywistych części są pobierane przez sprzęt do pomiaru odkształcenia siatki, jak pokazano na rysunku 4, i porównywane z wynikami analizy CAE.

Materiały te są stale gromadzone, sortowane, analizowane, archiwizowane i modyfikowane, a na koniec podsumowywane w bazie danych doświadczeń projektowych przedsiębiorstwa, która będzie wykorzystywana w przyszłości przy projektowaniu podobnych przedmiotów.



2. Obróbka zgrubna formy na podstawie chmury punktów skanowania półfabrykatu odlewniczego

Ograniczone przez krajowy poziom odlewów, wielkogabarytowe półfabrykaty odlewnicze często mają problemy z deformacją i nierównomiernym naddatkiem, co prowadzi do zjawiska niskiego bezpieczeństwa i niskiej wydajności obróbki przy obróbce zgrubnej NC. Dzięki popularyzacji i zastosowaniu technologii skanowania światłem białym problemy te zostały skutecznie opanowane. Obecnie urządzenia do skanowania światłem białym są używane głównie do szybkiego zbierania danych powierzchni odlewów i generowania półfabrykatów do obróbki, które można bezpośrednio wykorzystać do programowania NC. Wydajność przetwarzania jest znacznie poprawiona dzięki zastosowaniu przecinaka tarczowego o dużej średnicy, warstwowego cięcia małych rozmiarów i szybkiego posuwu. Przemieszczanie się pustego narzędzia zostaje zmniejszone o 100%, a wydajność obróbki zgrubnej NC zostaje zwiększona o około 30%.



3. Kompensacja powierzchni matrycy w oparciu o pocienienie blachy i odkształcenie sprężyste prasy;

Dzięki wieloletniej praktyce opracowywania form znaleźliśmy problem: gdy forma jest przetwarzana za pomocą precyzyjnego sterowania numerycznego, na założeniu bardzo dobrej dokładności wykrywania, luzu mocowania formy, czyli częstości mocowania formy, którą często mówimy, nie jest idealny, gdy forma pracuje na prasie. Monterzy nadal potrzebują dużo pracy ręcznej w celu zapewnienia dynamicznej szybkości zaciskania formy. Dzięki analizie i podsumowaniu znaleźliśmy kilka głównych czynników, które wpływają na szybkość zaciskania: odkształcenie hartowania po wykańczaniu, niejednorodność ścieńczenia płyty tłoczącej oraz sprężyste odkształcenie matrycy za pomocą stołu roboczego prasy. Biorąc pod uwagę te czynniki, przyjmujemy odpowiednie strategie, takie jak przyjęcie przebiegu procesu obróbki wykańczającej po hartowaniu; Podczas projektowania powierzchni matrycy przeprowadza się kompensację odwrotnego odkształcenia zgodnie z wynikiem pocienienia blachy analizowanym przez CAE i prawem odkształcenia sprężystego prasy, dzięki czemu uzyskuje się dobry efekt aplikacji w produkcji.



4. Zastosuj laserowe hartowanie powierzchni (wzmacnianie) i technologię napawania laserowego, aby zmniejszyć deformację hartowania matryc

Przyjęcie ścieżki procesu obróbki wykańczającej po hartowaniu może skutecznie kontrolować deformację hartowania matrycy, ale wiąże się również z innymi problemami, takimi jak ścieńczenie warstwy utwardzonej, niska wydajność obróbki, duże zużycie narzędzi i tak dalej. Zastosowanie technologii laserowego hartowania powierzchni (wzmacniania) jest kierunkiem rozwoju, który pozwala całkowicie rozwiązać związane z tym problemy. Gdy laser napromieniuje powierzchnię metalu, warstwa wierzchnia materiału może zostać podgrzana do bardzo wysokiej temperatury w bardzo krótkim czasie, aby spowodować zmianę fazy. Ze względu na niezwykle krótki czas nagrzewania, szybkość chłodzenia powierzchni materiału jest bardzo wysoka, około 103 razy większa niż przy ogólnym chłodzeniu przez hartowanie. Ze względu na powyższe cechy warstwa wzmacniająca powierzchnię lasera ma inne właściwości niż ogólna obróbka cieplna. Twardość powierzchni po obróbce jest o 20-40% wyższa niż w przypadku ogólnego procesu hartowania, a odporność na zużycie wzrasta 1-3 razy. Gdy temperatura nie przekracza 300 „ƒ, a materiałem jest stal lub żeliwo szare, gm241, powierzchnia formy jest utwardzona, a głębokość utwardzonej warstwy może osiągnąć więcej niż 0,5 mm, a twardość może osiągnąć więcej niż HV800. Mikrostruktura hartowanej warstwy utwardzonej to ultradrobny martenzyt i węglik. W zależności od konkretnych warunków pracy i materiałów, żywotność powierzchni po hartowaniu laserowym może osiągnąć 5 ~ 10 razy, a najważniejsze jest to, że odkształcenie po hartowaniu jest znacznie mniejsze niż po hartowaniu płomieniowym lub indukcyjnym. Na zastosowanie technologii laserowego hartowania powierzchni (wzmacniania) wpływają koszty użytkowania, wydajność hartowania i inne czynniki. Obecnie jest to jedynie próba aplikacyjna na małą skalę.

5. Wniosek

W oparciu o cechy precyzji, złożoności i jednoczęściowej produkcji wielkogabarytowych form samochodowych, zaawansowane urządzenia do przetwarzania i pomiaru z pewnością będą szeroko stosowane w produkcji takich form. Jednocześnie wprowadzając te urządzenia, musimy również promować zmiany i unowocześnianie procesów produkcji seryjnej i procesów produkcyjnych. Optymalizując przebieg procesu, prowadzimy dogłębne badania wielu problemów, które wpływają na wydajność i jakość obróbki form oraz stale podnosimy poziom produkcji form.