Būtina automobilių formos bandymo procedūra: techninis vadovas

TRUMPAI

Automobilių formos išbandomasis procesas yra kritiškai svarbus, kartojamas procesas, kai nauja štampavimo forma bandomoji tvirtinama spaudoje. Šioje svarbioje fazėje gaminami pirmieji detalių egzemplioriai, nustatomi defektai, tokie kaip plyšiai ar raukšlės, ir tiksliai taisomos įrankio klaidos. Pagrindinis tikslas – užtikrinti, kad forma galėtų nuosekliai gaminti aukštos kokybės lakštinio metalo komponentus, atitinkančius griežtus reikalavimus, dar nepasiekus masinės gamybos etapo, o šį procesą žymiai pagreitina šiuolaikinės virtualios simuliacijos technologijos.

Formos išbandymo proceso supratimas: apibrėžimas ir tikslai

Automobilių gamyboje formos išbandymas yra pagrindinis žingsnis, kuomet naujai pagaminta įranga pirmą kartą įdedama į spaudą, kad būtų pagamintos pirmos detalės. Kaip apibrėžia štampavimo ekspertai iš AutoForm , tai nėra vienkartinis įvykis, o intensyvus derinimo etapas. Tai sistemingas patvirtinimo procesas, kuris užtikrina nuotolį tarp formos dizaino ir visapusiškos gamybos. Pagrindinis tikslas – patikrinti, ar forma gali plokščią metalo lakštą paversti sudėtingu, trimačiu detaliu, kuris tiksliai atitiktų projektavimo specifikacijas.

Procesas iš esmės yra kartojamas ir apima taip vadinamus „pataisymo ciklus“. Atlikus pradinį išspaudimą, technikai ir inžinieriai kruopščiai apžiūri detalę, ieškodami defektų. Jie gali būti matomi kaip raukšlės, įtrūkimai ir paviršiaus netobulumai arba matmenų neatitikimai, kuriuos galima aptikti tik naudojant tikslaus matavimo priemones. Kiekvienas nustatytas trūkumas inicijuoja pataisymo ciklą, kai forma modifikuojama – šlifuojant, įterpiant plonas plokšteles ar kitais būdais – ir po to dar kartą testuojama. Šis ciklas kartojamas, kol forma nuosekliai gamina reikiamo kokybės lygio detales.

Pasiekti šį rezultatą yra pagrindinis tikslas, tačiau tikslai yra daugialypiai. Pirma, tai patvirtina pačios mirgalio funkcionalumą ir patvarumą, įrodant, kad dizainas ir konstrukcija yra patikimi. Antra, tai užtikrina stabilų ir kartojamą masinės gamybos procesą, nustatant tiksliai reikalingus preso nustatymus. Sudėtingiems automobilių komponentams šis patvirtinimo etapas yra išsamus ir gali užtrukti savaites ar net mėnesius. Atvejo tyrimas, atliktas PolyWorks apie Majestic Industries pabrėžia, kad sudėtingam progresyviam mirgaliui gali prireikti penkių iki aštuonių iteracijų, kad jis būtų tobulybės pasiekęs, pabrėžiant sudėtingumą ir išteklius, reikalingus pasiekti gamybai tinkamą įrankį.

Palaipsnio mirgalio bandymo procedūra: nuo pradinio kalibravimo iki patvirtinimo

Praktinė įrankių išbandymo procedūra seka struktūruotą seką, siekiant sistemingai derinti ir patvirtinti įrankius. Nors platesnis plėtojimo procesas apima viską – nuo projekto peržiūros iki įrankių konstrukcijos, – būtent išbandymo fazėje patvirtinamas fizinio įrankio našumas. Pagrindiniai žingsniai paverčia surinktą įrankį dar nenustatytu įrankiu į gamybai paruoštą turtą.

Procedūrą galima suskirstyti į šiuos pagrindinius etapus:

1. Pradinis preso nustatymas ir pirmasis kalnimas: Naujai surinktas įrankis atsargiai sumontuojamas bandymo presu. Technikai įkelia nurodytą lakštinį metalą ir paleidžia pressą pirmųjų detalių gamybai. Šioje stadijoje preso parametrai, tokie kaip tonажas ir pagalvėlės slėgis, sureguliuojami, kad būtų nustatyta našumo bazė.
2. Detalių apžiūra ir defektų nustatymas: Iš karto atliekama pirmųjų detalių griežta apžiūra. Tai apima vizualinę tikrąją akivaizdžių defektų, tokių kaip įtrūkimai, raukšlės ar brūkšniai, patikrą. Svarbiau dar, kad būtų naudojami pažangūs metrologiniai įrenginiai, pvz., koordinačių matavimo mašinos (CMM) arba 3D lazeriniai skeneriai, siekiant palyginti detalės geometriją su pradiniu CAD modeliu.
3. Derinimas ir žymėjimas: Jei randamos neatitikimai, prasideda derinimo etapas. Tradicinis ir svarbus metodas yra „įspaudų žymėjimas“. Kaip aprašo ekspertai iš FormingWorld , tai gali apimti inžinieriaus tepamą mėlynąją pastą ant abiejų lakštinio metalo pusių, kad būtų nustatyti netolygūs kontaktai prieš žymint įspaudus. Uždarant įspaudą, mėlynosios pastos perkėlimas parodo aukštus ir žemus taškus, rodydamas, kur paviršiai nesiliečia tinkamai. Technikai tuomet rankiniu būdu naudoja šlifavimą ir poliravimą, kad panaikintų šiuos trūkumus ir užtikrintų tolygią slėgio pasiskirstymą.
4. Iteraciniai reguliavimai ir pakartotinis spaudimas: Remiantis apžiūros ir defektų nustatymo rezultatais, patyrę įrankininkai tiksliai modifikuoja formą. Tai gali apimti formuojančių paviršių šlifavimą, medžiagos suvirinimą, kad būtų pridėta atsarga, arba įdėklų pridėjimą, kad būtų sureguliuoti tarpai. Atlikus kiekvieną korekciją, forma vėl bandoma spausti, pagaminamas naujas detalių rinkinys, kuris apžiūrimas, ir vėl pradedamas taisymo ciklas. Šis bandymų ir klaidų ciklas kartojamas, kol pašalinami visi defektai.
5. Galutinis patvirtinimas ir patvirtinimas Kai forma nuolat gamina dalis, atitinkančias visas matmenines ir kokybės specifikacijas, pagaminamas galutinis mėginių rinkinys kliento patvirtinimui. Kartu dažnai pateikiamas Pradinės detalės apžiūros ataskaita (ISIR) – išsami dokumentacija, kurioje pateikiami išsamūs matavimo duomenys. Kaip nurodyta AlsetteVS aprašytame plėtojimo procese, ši ataskaita yra galutinis formos gebėjimo įrodymas. Gavus patvirtinimą, forma rengiama siuntimui į kliento gamybos įrenginį. AlsetteVS , ši ataskaita tarnauja kaip galutinis formos pajėgumo įrodymas. Gavus patvirtinimą, forma rengiama siuntimui į kliento gamybos įrenginį.

Dažnos formų bandomojo darbo problemos ir taisomieji veiksmai

Įrankio bandymo procesas iš esmės yra problemų sprendimo pratimas, nes daugybė iššūkių gali sutrukdyti įrankiui pirmą kartą pagaminti priimtinus detalių. Šių įprastų problemų ir jų taisomųjų veiksmų supratimas yra svarbus efektyviam bandymui. Dažniausi defektai apima plyšius, raukšles, atsilenkimą ir paviršiaus netobulybes, kurie dažnai kyla dėl sudėtingų sąveikų tarp įrankio, medžiagos ir preso.

Dažniausiai pasitaikančios pagrindinės problemos yra:

• Įrankio lenkimas: Didelėmis spaustuvės apkrovomis įrankis, preso stūmoklis ir lovą gali fiziškai lenktis arba deformuotis. Dėl to lakštinėje skardos medžiagoje susidaro nevienodas slėgis, kuris sukelia defektus. Kaip aprašyta FormingWorld analizėje, šis lenkimas gali pasiekti iki 0,5 mm dideliuose skyduose, sukeliant rimtų kokybės problemų. Tradicinis sprendimas – rankinis įrankio taškymas ir šlifavimas, tačiau šiuolaikiniai sprendimai apima šio lenkimo modeliavimą ir įrankio paviršiaus išankstinį kompensavimą – technika, vadinama „perdideliu iškilumu“ (over-crowning).
• Vyniojimasis ir plyšimas: Tai du dažniausiai pasitaikantys formavimo defektai. Vyniojimasis atsiranda tada, kai netinkamas laikiklio spaudimas, dėl ko lakštinis metalas gali susiraukšlėti. Priešingai, plyšimas ar įtrūkimai atsiranda tuomet, kai metalas yra ištemptas už savo ribų. Pagal straipsnį žurnale Gaminantis įmonė , šias problemas dažnai galima ištaisyti reguliuojant „priedo elementus“, tokius kaip traukos juostelės – strategiškai išdėstytus kraštus, kurie kontroliuoja medžiagos srautą į formos ertmę.
• Atsitiesimas: Po formavimo slėgio panaikinimo aukštos stiprybės metalų vidinė elastingumas sukelia dalinį grįžimą į pradinę formą. Šis reiškinys, vadinamas atsitraukimu, gali padaryti, kad svarbūs matmenys nukryptų nuo leistinų verčių. Atsitraukimo prognozavimas ir kompensavimas yra viena didžiausių iššūkių, dažnai reikalaujanti kelis kartus perdoroti formos paviršius, kad perlenktum detalę būtent tiek, kiek reikia, jog ji atsitraukdama įgautų tinkamą formą.
• Paviršiaus defektai: Matomoms išorės plokštėms (A klasės paviršiams) bet koks įbrėžimas, įdrėskimas ar deformacijos požymiai yra nepriimtini. Tai gali atsirasti dėl blogai poliruotų formos paviršių, netinkamų tarpų ar raukšlių, susidarančių ankstyvoje presavimo stadijoje dėl netinkamai suprojektuotos заготовės laikiklio formos. Reikalingas kruopštus poliravimas ir tikslūs reguliavimai, kad būtų užtikrintas be defektų baigtinis paviršius.

Virtualios simuliacijos vaidmuo štampų bandymo modernizavime

Tradicinis rankinis štampų bandymo procesas, nors ir veiksmingas, yra laiko ir darbo jėgos sąnaudų reikalaujantis bei brangus. Galios kompiuterinės inžinerijos (CAE) programinės įrangos atsiradimas šią fazę transformavo, įvedant „virtualų štampų bandymą“. Šis metodas apima viso presavimo proceso modeliavimą kompiuteryje dar prieš gaminant fizines įrangą, leidžiant inžinieriams iš anksto numatyti ir išspręsti galimas problemas skaitmeniniu būdu.

Virtuali simuliacija reiškia gilų pokytį nuo reaktyvaus prie proaktyvaus požiūrio. Vietoj to, kad spaudoje aptikti plyšį ar raukšlę, inžinieriai ją gali pamatyti ekrane ir modifikuoti skaitmeninio formos projektą, kad tai išvengtų. Ši skaitmeninė metodika suteikia daugybę pranašumų. Kaip nurodyta *The Fabricator*, bruožo keitimas simuliacijoje gali užtrukti valandą, tuo tarpu atitinkamas fizinis pakeitimas ant plieninės formos gali užtrukti savaitę. Šis milžiniškas kartojimo laiko sumažėjimas yra pagrindinis pranašumas. Tai patvirtina PolyWorks atvejo tyrimas, teigdamas, kad jų 3D skenavimo ir programinės įrangos kombinacija padeda sumažinti formos bandomąjį laiką daugiau nei dvigubai.

Tiekėjai, specializuojantis pažangiojoje gamyboje, tokie kaip Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , pasitelkia šiuos CAE modeliavimus, kad padidintų tikslumą ir efektyvumą savo automobilių klientams. Skaitmeniškai modeliuodami viską – nuo medžiagos srauto iki įrankio deformacijos ir atsitraukimo – jie gali optimizuoti formos konstrukcijas ir žymiai sumažinti fizinio taisymo ciklų skaičių, dėl ko įrankiai bus greičiau pristatyti aukštos kokybės ir patikimi.

Virtualus ir fizinis bandymas: palyginimas

Nors virtualus modeliavimas yra galingas, fizinis bandymas lieka galutiniu įrodymu, kad forma yra tinkama. Abu metodai geriausiai laikomi papildomais etapais šiuolaikinėje darbo eigoje.

Nuo bandymo ir klaidų metodo prie tikslaus inžinerijos požiūrio

Automobilių formos išbandymo procedūra išvystėsi iš remesio, grindžiamo patirtimi ir intuicija, į labai techninę, duomenimis paremtą inžinerijos sritį. Nors pagrindiniai tikslai – pasiekti detalės kokybę ir proceso stabilumą – nepasikeitė, metodai jiems pasiekti buvo radikaliai pakeisti. Virtualios simuliacijos integravimas žymiai sumažino priklausomybę nuo lėtų, brangių fizinio taisymo ciklų, leidžiant dar efektyviau tvarkyti sudėtingesnes dalis ir medžiagas su didesniu numatymo tikslumu. Šis poslinkis ne tik pagreitina automobilio kūrimo terminus, bet taip pat gerina galutinę automobilių detalių kokybę ir vientisumą, pažymėdamas aiškų perėjimą nuo bandymų ir klaidų metodo prie tikslumo inžinerijos.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kas yra formos išbandymas?

Įrankio bandomasis darbas yra svarbus etapas gaminant lakštinio metalo įrankius, kai naujai sukurtas įrankis bandomas presu. Tai kartojamas procesas, kurio metu gaminami bandiniai, tikrinami defektai, tokie kaip plyšiai, raukšlės ar matmenų neatitikimai, ir fiziškai taisomas įrankis. Tikslas – sureguliuoti įrankį, kol jis galės nuosekliai gaminti detalių, atitinkančių visus kokybės standartus, prieš pradedant masinę gamybą.

2. Kokie yra 7 žymėjimo metodo žingsniai?

Nors šis terminas gali reikšti įvairius procesus, bendra gamybos seka išspaudžiamoms detalėms apima kelis pagrindinius etapus. Bendras kaltinio plėtojimo procesas apima: 1. Projekto peržiūrą (reikalavimų supratimas), 2. Proceso planavimą (spaudimo sekos projektavimas), 3. Kaltinio projektavimą (įrankio kūrimas kompiuterinėje projektavimo sistemoje CAD), 4. Medžiagų tiekimą ir apdirbimą (komponentų gamyba), 5. Surinkimą (kaltinio surinkimas), 6. Derinimą ir bandomąjį darbą (testavimas ir patvirtinimas), bei 7. Galutinį patvirtinimą ir pristatymą (kliento patvirtinimas ir siuntimas). Kiekvienas žingsnis yra būtinas užtikrinant, kad galutinis kaltinis efektyviai gamintų aukštos kokybės detales.