ऑटोमोटिव डाई डिज़ाइन प्रक्रिया के मुख्य चरण

संक्षिप्त में

ऑटोमोटिव डाई डिज़ाइन प्रक्रिया एक व्यवस्थित इंजीनियरिंग कार्यप्रवाह है जो एक भाग अवधारणा को एक मजबूत निर्माण उपकरण में बदल देता है। इसकी शुरुआत भाग सुविधा विश्लेषण (DFM) से व्यापक रूप से की जाती है, जिसके बाद सामग्री के उपयोग को अनुकूलित करने के लिए स्ट्रिप लेआउट बनाने के लिए रणनीतिक प्रक्रिया योजना बनाई जाती है। इसके बाद CAD में विस्तृत डाई संरचना और घटक डिज़ाइन, मान्यीकरण और स्प्रिंगबैक क्षतिपूर्ति के लिए आभासी अनुकरण की प्रक्रिया होती है, और अंत में उपकरण निर्माता के लिए सटीक निर्माण ड्राइंग्स और सामग्री सूची (BOM) तैयार की जाती है।

चरण 1: भाग सुविधा और प्रक्रिया योजना

किसी भी सफल ऑटोमोटिव स्टैम्पिंग ऑपरेशन की नींव तब तक नहीं बनती जब तक कि किसी स्टील को काटा न जाए। इस प्रारंभिक चरण को, जो भाग की व्यवहार्यता विश्लेषण और प्रक्रिया योजना पर केंद्रित होता है, महंगी त्रुटियों को रोकने और एक कुशल उत्पादन चक्र सुनिश्चित करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण चरण माना जाता है। इसमें स्टैम्पिंग के लिए भाग के डिज़ाइन की उपयुक्तता का निर्धारण करने के लिए डिज़ाइन के गहन विश्लेषण की आवश्यकता होती है, जिसे निर्माण के लिए डिज़ाइन (DFM) के रूप में जाना जाता है। इस विश्लेषण में दरार या झुर्रियों जैसी संभावित विफलता के बिंदुओं की पहचान करने के लिए तीखे कोने, गहरे खींचाव और सामग्री के गुणों जैसी विशेषताओं की जांच की जाती है, जो बाद में महंगी भौतिक समस्याओं में बदल सकती हैं।

एक बार जब किसी भाग को निर्माण योग्य मान लिया जाता है, तो अगला कदम एक प्रक्रिया योजना बनाना होता है, जिसे दृश्य रूप से स्ट्रिप लेआउट द्वारा दर्शाया जाता है। यह एक सपाट धातु कॉइल को कैसे प्रगतिशील रूप से एक पूर्ण घटक में बदला जाएगा, इसकी रणनीतिक रोडमैप है। जैसा कि Jeelix , स्ट्रिप लेआउट हर ऑपरेशन—छेदने और कटौती से लेकर मोड़ने और आकार देने तक—को एक तार्किक क्रम में सावधानीपूर्वक मैप करता है। प्राथमिक उद्देश्यों में कच्चे माल के उपयोग को अधिकतम करना और यह सुनिश्चित करना शामिल है कि डाई के माध्यम से गुजरते समय स्ट्रिप स्थिर बनी रहे। एक अनुकूलित लेआउट का आर्थिक प्रभाव काफी अधिक हो सकता है; उच्च-मात्रा वाले ऑटोमोटिव उत्पादन में सामग्री के उपयोग में मात्र 1% का सुधार भी भारी बचत में परिवर्तित हो सकता है।

इस योजना चरण के दौरान, डिजाइनर मानसिक रूप से अंतिम भाग को स्टैम्पिंग क्रियाओं की एक श्रृंखला में विघटित करते हैं। उदाहरण के लिए, एक जटिल ब्रैकेट को उसकी मूलभूत ऑपरेशन में तोड़ा जाता है: पायलट छेद बनाना, किनारों को नॉच करना, मोड़ लगाना और अंत में, स्ट्रिप से पूर्ण भाग को काटना। इस संरचित सोच के कारण ऑपरेशन सही क्रम में किए जाते हैं—उदाहरण के लिए, विकृति से बचने के लिए मोड़ने से पहले छेद बनाना।

मुख्य DFM विचारणीयता चेकलिस्ट:

• सामग्री के गुण: क्या चुने गए धातु की मोटाई, कठोरता और दानों की दिशा आवश्यक आकार देने की प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है?
• मोड़ त्रिज्या: क्या सभी मोड़ त्रिज्याएँ दरार पैदा होने से बचाने के लिए पर्याप्त रूप से बड़ी हैं? आमतौर पर सामग्री की मोटाई के 1.5 गुना से कम की आंतरिक त्रिज्या एक लाल झंडा होती है।
• छेद की निकटता: क्या खिंचाव या फटने से बचाने के लिए छेद मोड़ों और किनारों से एक सुरक्षित दूरी पर स्थित हैं?
• जटिल ज्यामिति: क्या किसी विशेषता, जैसे अंडरकट या साइड छेद, के लिए साइड कैम जैसे जटिल और विफलता-प्रवण तंत्र की आवश्यकता होती है?
• सहनशीलता: क्या निर्दिष्ट सहनशीलता लागत अनावश्यक रूप से बढ़ाए बिना स्टैम्पिंग प्रक्रिया के साथ प्राप्त की जा सकती है?

चरण 2: डाई संरचना और मुख्य घटक डिजाइन

एक मजबूत प्रक्रिया योजना के स्थापित होने के बाद, ध्यान भौतिक डाई के डिजाइन पर केंद्रित हो जाता है—एक सटीक मशीन जो कई अंतर्निर्भर प्रणालियों से मिलकर बनी होती है। डाई की संरचना एक मजबूत ढांचा, या कंकाल के रूप में कार्य करती है, जो विशाल बल के तहत सभी सक्रिय घटकों को पूर्ण संरेखण में रखती है। इस आधार को अक्सर डाई सेट कहा जाता है, जिसमें ऊपरी और निचली प्लेटें (शूज़) होती हैं जो गाइड पिन और बुशिंग द्वारा सटीक रूप से संरेखित होती हैं। निरंतर भाग की गुणवत्ता सुनिश्चित करने और उच्च-गति संचालन के दौरान डाई की घातक टक्कर को रोकने के लिए माइक्रॉन-स्तरीय सटीकता बनाए रखने के लिए यह संरेखण प्रणाली महत्वपूर्ण है।

डाई का केंद्र उसकी आकृति देने और काटने वाली प्रणाली होती है, जिसमें पंच और डाई गुहिकाएँ (या बटन) शामिल होती हैं जो सीधे धातु को आकार देती हैं। इन घटकों के डिजाइन अत्यधिक सटीकता का विषय होते हैं। एक महत्वपूर्ण पैरामीटर क्लीयरेंस है—पंच और डाई के बीच का छोटा अंतराल। अनुसार Mekalite यह क्लीयरेंस आमतौर पर सामग्री की मोटाई का 5-10% होता है। कम क्लीयरेंस कटिंग बल और घर्षण को बढ़ाता है, जबकि अधिक क्लीयरेंस धातु को फाड़ सकता है और बड़े बर्र (burrs) छोड़ सकता है। इन घटकों की ज्यामिति, सामग्री और ऊष्मा उपचार को लाखों चक्रों का सामना करने की क्षमता सुनिश्चित करने के लिए सावधानीपूर्वक निर्दिष्ट किया जाता है।

डाई घटकों के लिए सामग्री का चयन एक रणनीतिक निर्णय है जो लागत, घर्षण प्रतिरोध और कठोरता के बीच संतुलन बनाता है। उत्पादन मात्रा और भाग सामग्री की क्षरण प्रवृत्ति के आधार पर विभिन्न उपकरण इस्पात का उपयोग किया जाता है।

चरण 3: आभासी सत्यापन और डिज़ाइन समीक्षा

आधुनिक ऑटोमोटिव डाई डिज़ाइन में, महंगे और समय लेने वाले भौतिक प्रयास-और-त्रुटि का युग समाप्त हो चुका है। आज, डिज़ाइन को आभासी मान्यीकरण नामक एक प्रक्रिया के माध्यम से डिजिटल क्षेत्र में कठोरता से परखा जाता है। उन्नत कंप्यूटर-सहायित इंजीनियरिंग (CAE) और परिमित अवयव विश्लेषण (FEA) सॉफ्टवेयर का उपयोग करके, इंजीनियर पूरी स्टैम्पिंग प्रक्रिया का अनुकरण करते हैं ताकि यह भविष्यवाणी की जा सके कि दबाव के तहत शीट धातु कैसे व्यवहार करेगी। यह आभासी ट्रायआउट किसी भी भौतिक निर्माण से पहले सिकुड़न, फटना या अत्यधिक पतलापन जैसे संभावित दोषों की पहचान करता है, जिससे डिज़ाइन में सुधार पूर्वकालिक रूप से किया जा सके।

स्टैम्पिंग में सबसे महत्वपूर्ण चुनौतियों में से एक, विशेष रूप से आधुनिक वाहनों में उपयोग किए जाने वाले उन्नत उच्च-शक्ति वाले स्टील्स (एएचएसएस) के साथ, स्प्रिंगबैक है। यह घटना तब होती है जब मुद्रांकन बल को हटाए जाने के बाद निर्मित धातु आंशिक रूप से अपने मूल आकार में लौटती है। सिमुलेशन सॉफ्टवेयर इस स्प्रिंगबैक की मात्रा और दिशा का सटीक पूर्वानुमान लगा सकता है। यह डिजाइनरों को सक्रिय मुआवजे को लागू करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, जैसा कि जीलिक्स ने समझाया है, यदि एक सिमुलेशन 90 डिग्री की मोड़ को 92 डिग्री तक वापस आने की भविष्यवाणी करता है, तो डाई को 88 डिग्री तक भाग को ओवर-बेंड करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। जब भाग जारी किया जाता है, यह सही 90 डिग्री लक्ष्य पर वापस वसंत।

सत्यापन प्रक्रिया यह सुनिश्चित करने के लिए एक व्यवस्थित जांच है कि डिजाइन मजबूत, कुशल और गुणवत्ता वाले भागों का उत्पादन करने में सक्षम है। यह उपकरण निर्माण की महंगी प्रक्रिया में संलग्न होने से पहले समीक्षा और परिष्करण के लिए एक अंतिम अवसर प्रदान करता है।

आभासी सत्यापन प्रक्रिया चरणः

1. प्रवर्तनीयता विश्लेषण चलाएँः सिमुलेशन सॉफ्टवेयर संभावित दोषों जैसे दरारों, झुर्रियों या अपर्याप्त खिंचाव की जांच करने के लिए सामग्री प्रवाह का विश्लेषण करता है।
2. स्प्रिंगबैक के लिए भविष्यवाणी और मुआवजाः स्प्रिंगबैक की डिग्री की गणना की जाती है और इसे कम करने के लिए डाई डिजाइन की आकार देने वाली सतहों को स्वचालित रूप से समायोजित किया जाता है।
3. बल की गणना करें: सिमुलेशन प्रत्येक ऑपरेशन के लिए आवश्यक टन की गणना करता है, यह सुनिश्चित करता है कि चयनित प्रेस में पर्याप्त क्षमता हो और प्रेस या मोल्ड को नुकसान से बचा जाए।
4. अंतिम डिजाइन समीक्षा करें: डिजाइन को अंतिम रूप देने से पहले किसी भी शेष त्रुटि या संभावित समस्या को पकड़ने के लिए इंजीनियरों की एक टीम द्वारा मान्य डिजाइन की गहन समीक्षा की जाती है।

चरण 4: निर्माण और विनिर्माण हस्तांतरण का चित्रण

ऑटोमोटिव डाई डिजाइन प्रक्रिया का अंतिम चरण सत्यापित 3 डी डिजिटल मॉडल का अनुवाद एक सार्वभौमिक इंजीनियरिंग भाषा में है जिसका उपयोग उपकरण निर्माता भौतिक डाई बनाने के लिए कर सकते हैं। इसमें विस्तृत चित्र और सामग्री का बिल (बीओएम) सहित तकनीकी दस्तावेजों का एक व्यापक पैकेज तैयार करना शामिल है। यह मानकीकृत उत्पादन यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है कि प्रत्येक घटक सटीक विनिर्देशों के अनुसार निर्मित किया जाए, जो कि चिकनी असेंबली, उचित कार्य और मरने के कुशल रखरखाव के लिए महत्वपूर्ण है।

दस्तावेज पैकेज उपकरण के निर्माण के लिए अंतिम खाका के रूप में कार्य करता है। यह स्पष्ट, सटीक और स्पष्ट होना चाहिए ताकि कार्यस्थल पर महंगी गलतियों से बचा जा सके। यह विस्तृत योजना ऑटोमोबाइल क्षेत्र के विशेषज्ञ निर्माताओं की पहचान है। उदाहरण के लिए, कंपनियां जैसे शाओयी (निंगबो) मेटल तकनीकी कंपनी, लिमिटेड. इन सटीक डिजाइन पैकेजों को उच्च गुणवत्ता वाले ऑटोमोबाइल स्टैम्पिंग डाई और घटकों में बदलने में विशेषज्ञता प्राप्त है, उन्नत सिमुलेशन और गहरी विशेषज्ञता का लाभ उठाते हुए असाधारण दक्षता और गुणवत्ता के साथ OEM और टियर 1 आपूर्तिकर्ताओं की सेवा करते हैं।

अंतिम डिजाइन पैकेज में कई प्रमुख तत्व होते हैं, जिनमें से प्रत्येक विनिर्माण और असेंबली कार्यप्रवाह में एक विशिष्ट उद्देश्य की सेवा करता है। इस दस्तावेज की गुणवत्ता और पूर्णता का अंतिम उपकरण के प्रदर्शन और दीर्घायु पर सीधा प्रभाव पड़ता है।

अंतिम डिजाइन पैकेज के प्रमुख तत्व:

• असेंबली ड्राइंगः यह मास्टर ड्राइंग दिखाता है कि अंतिम मरम्मत में सभी घटक कैसे एक साथ फिट होते हैं। इसमें कुल आयाम, बंद की ऊंचाई और प्रेस में डाई को लगाने के विवरण शामिल हैं।
• विवरण चित्र: प्रत्येक कस्टम घटक के लिए एक अलग, अत्यधिक विस्तृत ड्राइंग बनाई जाती है जिसे मशीनिंग की आवश्यकता होती है। इन चित्रों में सटीक आयाम, ज्यामितीय सहिष्णुता, सामग्री प्रकार, आवश्यक गर्मी उपचार और सतह खत्म की आवश्यकता होती है।
• सामग्री का बिल (बीओएम): बीओएम मोल्ड बनाने के लिए आवश्यक प्रत्येक भाग की एक व्यापक सूची है। इसमें कस्टम मशीनीकृत घटक और सभी मानक ऑफ-द-शेल्फ भाग जैसे शिकंजा, स्प्रिंग्स, गाइड पिन और बुशिंग शामिल हैं, अक्सर आपूर्तिकर्ता भाग संख्याओं के साथ।