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精益设计提拔汽车掩盖件模具制造服从

公布>###09:05
        车型更新随着汽车行业竞争的日益剧烈而越来越快,周期越来越短。模具开辟部分必要对模具开辟各关键举行总结剖析,延长开辟周期,以到达提拔模具开辟服从的目标。
       [page] 汽车掩盖件模具的开辟分为设计与制造两个阶段。设计包罗冲压SE、冲压工艺DL图设计、CAE剖析与模面赔偿设计、CAM模面设计、模具布局设计、FMC、布局以及模面编程,制造包罗FMC制造、铸锻坯预备、一次加工、初组装、二次加工、拆卸、研配、调试以及品格提拔与交付等历程。模具开辟周期中,整车的模具设计周期通常约为4~5个月,而模具制造周期长达12个月,调试与品格提拔占5~6.5个月,因而,进步模具的制造服从关于延长开辟周期意义严重。
  1. 掩盖件模具设计与制造近况
  掩盖件模具的开辟近几年在技能上已获得较猛进步,多数已完成三维DL图设计,工艺举行全工序CAE剖析,已开端模面赔偿设计,模面举行不等间隙设计。模具布局举行三维实体设计,举行静态干预模仿、废物滑出模仿以及冲压主动线模仿等。
  模具制造上,已实验FMC三维加工,一次加工全步伐化,二次加工主动化,模具淬火(推行中频淬火和火焰淬火),局部企业已展开激光淬火,推行火后型面精加工。模具制造已展开“一个流”的制造形式。
  模具制造周期长的次要缘故原由包罗:局部零件装夹难,凸凹模间隙分歧适、研配事情量大,局部零件开裂、起皱和回弹等缺陷需重复调试整改,方案办理不妥以及设计错误等。
  2. 工艺与模面设计题目
  (1)产品工艺性分歧理,从冲压工艺上难以完全办理,零件达不到质量要求,调试难度大,形成模具变动或屡次重复调试。
  (2)CAE剖析参数设置分歧理大概剖析选用质料功能优于消费实践利用的功能,剖析未思索宁静裕度或产品的特别要求,从而形成工艺设计数据与制造调试后果偏向较大,形成调试的重复。
  (3)工艺数据或零件产品数据存在缺陷题目,形成前期要在调试中办理。
  (4)模面间隙设计分歧理,形成前期研配的事情量较大,设计未思索零件成形历程中质料的厚薄变革、机床的凹心赔偿及零件的收缩处置等。如图1所示顶盖拉延模未着色部位,是按料厚间隙设计的,形成已着色部位的型面余量必要全研配失,糜费30多小时。
  ( 5 ) 修边刃黑白度分歧理,或正修侧修交代刀处易发生毛刺,常形成调试的重复。修边刃口睁开精度不敷或试料验证禁绝,形成刃口调解及补焊加工,分外是偶然整改的刃口不垂直、不尖利以及间隙不匀称,发生毛刺,需屡次调试。
  (6)模面设计未思索清根或强压地区大,必要钳工清根或研配事情量大。如图2所示为一个地板拉延凸模着色状况,数据整理时圆角未作清根处置,大面积未着色,必要研配办理。
  (7)工艺信息通报不到位,如:钳工不理解模具各部位的研合要求,外表处置职员对淬火地区理解不到位,形成返工或信息确认工夫长。
  3. 模具设计与制造工艺上的题目
  (1)模具排气孔、螺钉孔未设计出来,必要钳工本人打,钳工为退一步反面的筋,找排气孔地位费时费力的,螺钉孔配作,必要串行,周期长。侧向的孔钳工打孔服从较低。
  (2)斜楔和滑块等或局部小拼块的装夹难,设计未思索装夹工艺夹头,每每评审时在现场增长。未有夹头在加工时必要屡次装夹才干完成,加工精度低;有的实型制造时是现场加的,编程不理解夹头地位,步伐与实物不符,易形成撞刀的宁静隐患,常常形成步伐的重复。
  (3)模具标识无标准,设计实体无标识。分外是无图化消费,铸件拼块刚进厂时,零件的区分查找存在难,糜费区分工夫。
  (4)型面数铣加工参数有待优化。传统设定精加工余量为0.15mm,模面精铣后的精度±0.05mm,外表粗度达不到要求,尺寸精度差,研合事情量大,周期长。
  (5)工艺设计上,修边、翻整拼块型面和刃口在模座和拼块螺钉紧固一体后加工,模座和拼块加工的串行影响到模具的制造周期。
  4. 冲压工艺与模面设计留意事变
  冲压工艺与模面设计时应留意以下几点:
  (1)接到产品数模时就展开冲压SE,联合数据库、CAE剖析后果和评审表单内容,使用FEMA技能举行剖析,将产品题目以ECR陈诉的情势与产品设计部分相同,**大限制地优化产品工艺性,在工艺方案设计时,思索零件的质量包管。
  (2)CAE精算。创建表里板及典范件的CAE参数设置标准和评价尺度,创建典范件的数模再造赔偿方案库。比方CAE宁静裕度的划定、质料的选定要求、种种材质减薄率要求、质料滑移要求以及全工序剖析的零件及格率要求等,满意要求的才干下行。在模具上刻出紧缩线、毛坯上设定网格,零件调试时,CAE与调试比拟,将后果归入到数据中。
  (3)设计流程中增长加工模面数据和产品数据确实认关键,CAE剖析时对外板零件举行评价,对凹陷处增长模面赔偿,增加钳工的少量研配工时。如图3所示为背门外板CAE剖析派司角部凹陷状况,联合履历模面提早对角部举行揪起赔偿(见图4),调实验证结果较好(见图5)。
  (4)创建模面间隙设计尺度。拉延模面设计时思索利用冲压机床的凹心(检测调试冲床和用户机床事情台、滑块的凹心,创建数据库),依据零件巨细和品种举行模面揪起赔偿;拉延模模面设计举行收缩处置;拉延筋办理面强压和空开面的间隙处置;思索零件功效面息争决回弹的强压和空开区的间隙处置;思索质料变薄的模面间隙赔偿;后序模具模面设计,压件器的强压区和整形拼块间隙负间隙;对质料变薄处的模面间隙赔偿。图6所示为修冲模压件器按间隙尺度设计的模面,加工经复杂抛光后的着色图片,研合率满意质量要求。
  (5)工艺设计器重修边毛刺题目,容许条件下优先分序修边,对刃口线睁开的数据验证总结提拔CAE剖析精准度,包管毛坯睁开正确,取消刃口线验证内容。
  (6)创建尺度模面设计时对非紧张圆角举行清根设计。
  (7)设计信息实时正确地通报到位是增加重复的紧张一环,为包管信息的流通,创建标准和信息单,如下发数据交代单、研配着色卡、翻整类模具的淬火地区指示图等,标准和信息单均放在PDM及ERP中。图7所示为供钳工利用的拉延模着色卡。
  5. 模具布局设计与制造工艺优化
  (1)排气孔和螺钉孔。模具排气孔和螺钉孔设计出来,在数控铣上打出来,大概垂直的孔点窝,侧向的在数控铣上打出来,垂直孔钳工钻,延长钻孔工夫,进步精度(见图 8)。
  (2)创建异形凸模、斜楔和滑块等零件的装夹支持体系标准,设计预留工艺夹头,可到达编程和加工的一致,进步加工服从和精度。设计滑块的夹头和装夹利用示比方图9所示。
  (3)模具标识。联合各用户和模具工场的特点,创建模具标识尺度,在铸件模座上和拼块上设计出标识或标识打印地位,在铸件上优先铸出来,操纵者依照标识查找或对号安置即可,也利便了模具维修。图10所示为修冲模滑块和安置面标识示例。
  (4)对影响精度和服从的数铣型面加工工艺参数举行研讨,联合零件的各部位特性,对刀具转速、进给、步距、切削方法和加余量设定优化标准。比方模面精加工余量调解为0.05mm、调解刀具转速和进给,模面的数铣半精和精加工服从提拔40%以上,型面粗度、精度也失掉大幅提拔。
  (5)修边和翻整拼块加工工艺道路的调解。修边和翻整拼块型面和刃口分步加工到位,热处置后再组装,关于修边模具的刃口也只留火后精加工的余量,从编程上就离开实行,浪费了拼块型面和刃口加工及热处置的周期。
  6. 结语
  随着掩盖件模具数据库的美满和剖析软件的深化使用,以及机床加工精度的进步,只需技能阶段各项设计事情细化,在设计阶段思索前述种种题目,从产品设计、工艺设计和模具设计源头开端,举行充实的假造验证,对曩昔产生过的题目或剖析发明的缺陷加以防备,赶早接纳步伐,信息通报到位,就可增加拆卸、加工装夹及帮助工夫,进步制造精度,一定会极大地增加研配工夫和调试次数,满意冲压件质量要求,**终到达延长模具制造周期的目标。
财产范畴: 汽车冲压模具 样车试制 产品设计 轻量化研发 车身冲压零部件消费             
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