Phân tích ngắn gọn về công nghệ sản xuất khuôn ô tô

Hiện nay, khoảng cách giữa phần cứng gia công chính của các doanh nghiệp sản xuất khuôn ô tô chính thống trong nước với trình độ quốc tế đang thu hẹp nhanh chóng, điều này thể hiện chủ yếu ở việc những năm gần đây, các doanh nghiệp sản xuất khuôn ô tô trong nước đã mua một số lượng lớn thiết bị điều khiển số tiên tiến. , bao gồm máy gia công tốc độ cao ba trục đến năm trục, trung tâm gia công điều khiển số Long Môn quy mô lớn, thiết bị gỡ lỗi và đo lường quy mô lớn tiên tiến, máy cắt laser điều khiển số đa trục, v.v., Trình độ và khả năng của các doanh nghiệp trong nước sản xuất khuôn chết bảng điều khiển tự động đã được cải thiện rất nhiều. Một số doanh nghiệp thậm chí đã đạt trình độ đồng bộ và tiên tiến của thế giới.

Việc nâng cao năng lực chế biến cũng thúc đẩy việc cải tiến công nghệ chế biến. Hiện nay, gia công điều khiển số khuôn ô tô đã phát triển từ gia công biên dạng đơn giản sang gia công điều khiển số toàn diện bao gồm bề mặt kết cấu; Khuôn rắn xốp được sử dụng để đúc đã phát triển từ sản xuất thủ công sang gia công NC phân lớp tích hợp; Một số lượng lớn gia công NC tốc độ cao cho hiệu quả cao, độ chính xác cao và chất lượng bề mặt cao được áp dụng; Từ cách xử lý thủ công truyền thống theo bản đồ, hiện nay chế độ xử lý không bản đồ, ít người, thậm chí không người lái đã dần hình thành.

Do chúng tôi bắt đầu sản xuất khuôn mẫu chính xác quy mô lớn muộn nên mặc dù chúng tôi có thể nhanh chóng cải thiện khả năng gia công phần cứng thông qua mua sắm, nhưng vẫn còn khoảng cách lớn so với các công ty sản xuất khuôn tiên tiến nước ngoài về kinh nghiệm thiết kế và sản xuất tích lũy, trình độ quy trình sản xuất, vật liệu làm khuôn, ... Trong những năm gần đây, thị trường khuôn ô tô của chúng tôi đã dần thay đổi từ các sản phẩm cấp A và cấp B sang các khuôn ô tô cấp C chính xác và phức tạp cao cấp, và chúng tôi cũng ngày càng chú trọng hơn đến việc cải tiến kỹ thuật. trong những khía cạnh này. Tuy nhiên, những khía cạnh này là bí mật kỹ thuật đối với bất kỳ doanh nghiệp khuôn tiên tiến nào và chúng tôi phải chủ yếu dựa vào nghiên cứu và đổi mới công nghệ độc lập.

1. Thiết lập cơ chế tích lũy dữ liệu cho kinh nghiệm thiết kế và vận hành

Tiếp tục khám phá chế độ thiết kế tinh trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển khuôn. Cái gọi là thiết kế đẹp chủ yếu bao gồm: thiết kế quy trình dập mạnh mẽ và hợp lý, phân tích CAE toàn quy trình, dự đoán và bù hồi lưu, thiết kế bề mặt khuôn mịn, v.v. mục đích của nó là làm mọi thứ có thể để chuyển công việc vận hành muộn khuôn truyền thống sang giai đoạn thiết kế, và đảm bảo nghiêm ngặt độ chính xác gia công thông qua quét ánh sáng trắng và các phương tiện phát hiện khác trong quá trình sản xuất khuôn mẫu. Trong vòng chạy thử khuôn đầu tiên, các nhà thiết kế quy trình và thiết kế bề mặt khuôn được yêu cầu có mặt tại hiện trường để phân tích nguyên nhân của các khuyết tật của lần thử khuôn đầu tiên và xác định sơ đồ tối ưu hóa, đồng thời lưu từng quy trình tối ưu hóa. Cuối cùng, trạng thái cuối cùng của khuôn được ghi lại, bao gồm vẽ sườn, vẽ phi lê, thay đổi khe hở bề mặt, sức căng bề mặt, v.v. Cuối cùng, toàn bộ bề mặt khuôn được lưu vào cơ sở dữ liệu sau khi quét ảnh. Thông tin về độ mỏng biến dạng của các bộ phận thực tế được trích xuất bằng thiết bị đo biến dạng lưới như trong Hình 4 và so sánh với kết quả phân tích CAE.

Các tài liệu này liên tục được tích lũy, phân loại, phân tích, lưu trữ và sửa đổi, cuối cùng được tổng hợp thành cơ sở dữ liệu kinh nghiệm thiết kế của doanh nghiệp, sẽ được áp dụng trong thiết kế phôi tương tự trong tương lai.



2. Gia công thô khuôn dựa trên đám mây điểm quét của trống đúc

Hạn chế bởi trình độ đúc trong nước, phôi đúc quy mô lớn thường gặp vấn đề về biến dạng và dung sai không đồng đều dẫn đến hiện tượng gia công thô NC kém an toàn và hiệu quả gia công thấp. Với việc phổ biến và ứng dụng công nghệ quét ánh sáng trắng, những vấn đề như vậy đã được kiểm soát một cách hiệu quả. Hiện nay, thiết bị quét ánh sáng trắng chủ yếu được sử dụng để nhanh chóng thu thập dữ liệu bề mặt của vật đúc và tạo ra các khoảng trống xử lý có thể được sử dụng trực tiếp cho lập trình NC. Hiệu quả xử lý được cải thiện đáng kể bằng cách sử dụng dao cắt đĩa đường kính lớn, cắt nhỏ nhiều lớp và cấp liệu nhanh. Bước chạy dao rỗng giảm 100% và hiệu suất gia công thô NC tăng lên khoảng 30%.



3. Bù bề mặt khuôn dựa trên độ mỏng tấm và biến dạng đàn hồi ép

Qua thực tế phát triển khuôn lâu dài, chúng tôi phát hiện ra một vấn đề: khi khuôn được gia công bằng điều khiển số chính xác cao, trên cơ sở phát hiện độ chính xác rất tốt, khe hở kẹp khuôn, tức là tốc độ kẹp khuôn mà chúng ta thường nói, không lý tưởng khi khuôn đang làm việc trên máy ép. Các khớp nối vẫn cần nhiều công việc kẹp bằng tay để đảm bảo tốc độ kẹp khuôn động của khuôn. Qua phân tích và tóm tắt, chúng tôi nhận thấy một số yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ kẹp: biến dạng dập tắt sau khi hoàn thiện, sự không đồng đều của độ mỏng tấm dập và biến dạng đàn hồi của khuôn dập với bàn làm việc ép. Theo quan điểm của các yếu tố này, chúng tôi áp dụng các chiến lược tương ứng, chẳng hạn như áp dụng lộ trình quá trình gia công hoàn thiện sau khi tôi nguội; Khi thiết kế bề mặt khuôn, việc bù biến dạng ngược được thực hiện theo kết quả mỏng của tấm kim loại được phân tích bởi CAE và định luật biến dạng đàn hồi của máy ép, và đạt được hiệu quả ứng dụng tốt trong sản xuất.



4. Áp dụng công nghệ làm nguội bề mặt bằng laser (tăng cường) và công nghệ ốp laze để giảm biến dạng dập tắt của khuôn

Việc áp dụng quy trình gia công hoàn thiện sau khi tôi nguội có thể kiểm soát hiệu quả biến dạng dập nguội của khuôn, nhưng nó cũng mang lại một số vấn đề khác, chẳng hạn như mỏng lớp cứng, hiệu suất gia công thấp, tiêu thụ dụng cụ lớn, v.v. Sử dụng công nghệ dập tắt (tăng cường) bề mặt bằng laser là hướng phát triển để giải quyết triệt để các vấn đề liên quan. Khi tia laser chiếu vào bề mặt kim loại, lớp bề mặt của vật liệu có thể bị nung nóng đến nhiệt độ rất cao trong thời gian rất ngắn để làm cho nó thay đổi pha. Do thời gian gia nhiệt cực ngắn, tốc độ làm mát bề mặt vật liệu rất cao, gấp khoảng 103 lần so với tốc độ làm mát dập tắt thông thường. Do các đặc điểm trên, lớp gia cường bề mặt bằng laser có các tính chất khác với nhiệt luyện nói chung. Độ cứng bề mặt sau khi xử lý cao hơn 20-40% so với quá trình làm cứng thông thường, và khả năng chống mài mòn tăng lên 1-3 lần. Khi nhiệt độ không quá 300 â, và vật liệu là thép hoặc gang xám, gm241, bề mặt của khuôn được làm cứng và độ sâu của lớp cứng có thể đạt hơn 0,5 mm, và độ cứng có thể đạt hơn HV800. Cấu trúc vi mô của lớp tôi cứng là mactenxit và cacbua siêu mịn. Theo các điều kiện làm việc và vật liệu cụ thể, tuổi thọ chịu mài mòn của bề mặt sau khi dập tắt bằng laser có thể đạt 5 ~ 10 lần, và điều quan trọng nhất là biến dạng sau khi dập tắt nhỏ hơn nhiều so với sau khi dập tắt bằng ngọn lửa hoặc cảm ứng. Việc áp dụng công nghệ dập tắt (tăng cường) bề mặt bằng laser bị ảnh hưởng bởi chi phí sử dụng, hiệu quả dập tắt và các yếu tố khác. Hiện tại, nó chỉ là một nỗ lực ứng dụng quy mô nhỏ.

5. Kết luận

Dựa trên các đặc điểm về độ chính xác, độ phức tạp và sản xuất từng mảnh của khuôn ô tô quy mô lớn, thiết bị đo lường và xử lý tiên tiến nhất định sẽ được sử dụng rộng rãi trong sản xuất khuôn mẫu này. Đồng thời với việc giới thiệu các thiết bị này, chúng tôi cũng phải thúc đẩy việc thay đổi và nâng cấp các quy trình sản xuất hàng loạt và quy trình sản xuất. Bằng cách tối ưu hóa lộ trình xử lý, chúng tôi tiến hành nghiên cứu chuyên sâu về nhiều vấn đề ảnh hưởng đến hiệu quả và chất lượng của quá trình gia công khuôn, đồng thời không ngừng nâng cao trình độ sản xuất khuôn của mình.