Краткий анализ технологии изготовления штампов автомобильных панелей

В настоящее время разрыв между основным технологическим оборудованием отечественных предприятий по производству автомобильных пресс-форм и международным уровнем быстро сокращается, что в основном отражается в том факте, что в последние годы отечественные предприятия по производству автомобильных пресс-форм приобрели большое количество современного оборудования с числовым программным управлением. , в том числе трех- и пятиосевые высокоскоростные обрабатывающие станки, крупномасштабные обрабатывающие центры с числовым программным управлением Longmen, современное крупномасштабное измерительное и отладочное оборудование, многоосевые станки для лазерной резки с числовым программным управлением и т. д. Уровень и способность отечественных предприятий Производство штампов для автомобильных панелей было значительно улучшено. Некоторые предприятия даже достигли передового и синхронного уровня в мире.

Повышение производительности обработки также способствует совершенствованию технологии обработки. В настоящее время обработка с числовым программным управлением автомобильной пресс-формы прошла путь от простой обработки профиля до комплексной обработки с числовым программным управлением, включая структурную поверхность; Твердая форма из пенопласта, используемая для литья, прошла путь от ручного производства до интегральной многослойной обработки с ЧПУ; Применяется большое количество высокоскоростных станков с ЧПУ для высокой эффективности, высокой точности и высокого качества поверхности; Из традиционной ручной обработки по карте постепенно сформировался текущий режим обработки без карты, мало людей или даже беспилотный.

Поскольку мы поздно начали производить крупногабаритные прецизионные пресс-формы, хотя мы можем быстро улучшить наши возможности в обработке оборудования за счет закупок, по-прежнему существует большой разрыв по сравнению с зарубежными передовыми компаниями-производителями пресс-форм с точки зрения накопленного опыта проектирования и производства, уровня производственного процесса, материалы пресс-форм и т. д. В последние годы наш рынок автомобильных пресс-форм постепенно изменился с продуктов уровня A и B на высокоточные и сложные автомобильные пресс-формы C-уровня, и мы также уделяем все больше и больше внимания техническому совершенствованию. в этих аспектах. Однако эти аспекты являются техническими секретами для любого передового предприятия по изготовлению пресс-форм, и нам приходится полагаться в основном на независимые технологические исследования и инновации.

1. Создание механизма накопления данных по опыту проектирования и ввода в эксплуатацию.

Продолжайте изучать режим точного проектирования на ранней стадии разработки пресс-формы. Так называемый точный дизайн в основном включает в себя: надежную и разумную конструкцию процесса штамповки, полный анализ CAE процесса, прогнозирование и компенсацию пружинения, точную конструкцию поверхности штампа и т. д. его цель состоит в том, чтобы сделать все возможное, чтобы перенести традиционную работу по позднему вводу в эксплуатацию пресс-формы в на этапе проектирования и строго обеспечивать точность обработки с помощью сканирования белого света и других средств обнаружения в процессе производства пресс-формы. Во время первого этапа ввода пресс-формы в эксплуатацию должны присутствовать проектировщики процессов и проектировщики поверхности пресс-формы, чтобы проанализировать причины дефектов первого испытания пресс-формы и определить схему оптимизации, а также сохранить процесс оптимизации один за другим. Наконец, записывается конечное состояние пресс-формы, включая ребра волочения, волочение галтелей, изменения поверхностного зазора, поверхностное избыточное натяжение и так далее. Наконец, вся поверхность пресс-формы сохраняется в базе данных после фотографического сканирования. Информация об уменьшении деформации реальных деталей извлекается с помощью оборудования для измерения деформации сетки, как показано на рис. 4, и сравнивается с результатами CAE-анализа.

Эти материалы постоянно накапливаются, сортируются, анализируются, архивируются и модифицируются и, наконец, обобщаются в базу конструкторского опыта предприятия, которая в дальнейшем будет применяться при проектировании подобных изделий.



2. Черновая обработка формы на основе сканирования облака точек литейной заготовки.

Ограниченные уровнем отечественного литья, крупногабаритные литейные заготовки часто имеют проблемы с деформацией и неравномерным припуском, что приводит к низкой безопасности и низкой эффективности обработки при черновой обработке с ЧПУ. С популяризацией и применением технологии сканирования белого света такие проблемы удалось эффективно контролировать. В настоящее время оборудование для сканирования белого света в основном используется для быстрого сбора данных о поверхности отливок и создания заготовок для обработки, которые можно непосредственно использовать для программирования ЧПУ. Эффективность обработки значительно повышается за счет использования дисковой фрезы большого диаметра, послойной мелкой резки и быстрой подачи. Ход пустого инструмента уменьшается на 100%, а эффективность черновой обработки с ЧПУ увеличивается примерно на 30%.



3. Компенсация поверхности штампа за счет утончения листа и упругой деформации пресса.

Благодаря многолетней практике разработки пресс-форм мы обнаружили проблему: когда пресс-форма обрабатывается с помощью высокоточного числового программного управления, исходя из очень хорошей точности определения, зазор зажима пресс-формы, то есть скорость зажима пресс-формы, мы часто говорим, не идеально, когда пресс-форма работает на прессе. Монтажникам по-прежнему требуется много ручной работы по зажиму, чтобы обеспечить динамическую скорость зажима пресс-формы. Путем анализа и обобщения мы обнаружили несколько основных факторов, влияющих на скорость зажима: деформация закалки после отделки, неравномерность утончения штамповочной пластины и упругая деформация штампа с верстаком пресса. Ввиду этих факторов мы применяем соответствующие стратегии, такие как принятие технологического маршрута чистовой обработки после закалки; При проектировании поверхности штампа компенсация обратной деформации выполняется в соответствии с результатом утончения листового металла, проанализированного с помощью CAE, и законом упругой деформации пресса, и в производстве достигается хороший эффект применения.



4. Применить лазерную закалку поверхности (укрепление) и технологию лазерной наплавки, чтобы уменьшить закалочную деформацию штампов.

Принятие технологического маршрута чистовой обработки после закалки может эффективно контролировать деформацию штампа при закалке, но также создает некоторые другие проблемы, такие как истончение закаленного слоя, низкая эффективность обработки, большой расход инструмента и так далее. Использование технологии лазерной закалки (упрочнения) поверхности является направлением развития для полного решения связанных с этим проблем. Когда лазер облучает металлическую поверхность, поверхностный слой материала может быть нагрет до очень высокой температуры за очень короткое время, что приведет к фазовому изменению. Из-за чрезвычайно короткого времени нагрева скорость охлаждения поверхности материала очень высока, примерно в 103 раза выше, чем при обычном закалочном охлаждении. Из-за вышеперечисленных характеристик слой лазерного упрочнения поверхности имеет свойства, отличные от свойств обычной термообработки. Твердость поверхности после обработки на 20-40% выше, чем при общем процессе закалки, а износостойкость увеличивается в 1-3 раза. Когда температура не превышает 300°С, а материал представляет собой сталь или серый чугун, gm241, поверхность пресс-формы закалена, а глубина закаленного слоя может достигать более 0,5 мм, а твердость может достигают более HV800. Микроструктура закаленного упрочненного слоя представляет собой ультратонкий мартенсит и карбид. В зависимости от конкретных условий работы и материалов износостойкость поверхности после лазерной закалки может достигать 5-10 раз, и самое главное, что деформация после закалки намного меньше, чем после пламенной или индукционной закалки. Применение технологии лазерной закалки (упрочнения) поверхности зависит от стоимости использования, эффективности закалки и других факторов. В настоящее время это лишь небольшая попытка применения.

5. Вывод

Учитывая характеристики точности, сложности и единичного производства крупногабаритных автомобильных пресс-форм, передовое технологическое и измерительное оборудование должно широко использоваться при производстве таких пресс-форм. Одновременно с внедрением этого оборудования мы также должны способствовать изменению и модернизации процессов серийного производства и производственных процессов. Оптимизируя технологический маршрут, мы проводим углубленные исследования многих проблем, влияющих на эффективность и качество обработки пресс-форм, и постоянно повышаем уровень производства пресс-форм.