Breve análisis sobre la tecnología de fabricación de troqueles de paneles de automóviles.

En la actualidad, la brecha entre el hardware de procesamiento principal de las principales empresas nacionales de moldes de automóviles y el nivel internacional se está reduciendo rápidamente, lo que se refleja principalmente en el hecho de que, en los últimos años, las empresas nacionales de moldes de automóviles han comprado una gran cantidad de equipos avanzados de control numérico. , incluidas máquinas de mecanizado de alta velocidad de tres a cinco ejes, centros de mecanizado de control numérico Longmen a gran escala, equipos avanzados de medición y depuración a gran escala, máquinas de corte por láser de control numérico de varios ejes, etc. El nivel y la capacidad de las empresas nacionales para Producir troqueles de paneles automáticos se ha mejorado mucho. Algunas empresas incluso han alcanzado el nivel avanzado y sincrónico del mundo.

La mejora de la capacidad de procesamiento también promueve la mejora de la tecnología de procesamiento. En la actualidad, el mecanizado de control numérico de moldes de automóviles se ha desarrollado desde el mecanizado de perfiles simples hasta el mecanizado de control numérico integral que incluye la superficie estructural; El molde sólido de espuma utilizado para la fundición se ha desarrollado desde la fabricación manual hasta el mecanizado NC de capas integrales; Se adopta una gran cantidad de mecanizado NC de alta velocidad para alta eficiencia, alta precisión y alta calidad superficial; Del procesamiento manual tradicional según el mapa, se ha formado gradualmente el modo de procesamiento actual sin mapa, con pocas personas o incluso sin tripulación.

Dado que comenzamos tarde a fabricar moldes de precisión a gran escala, aunque podemos mejorar rápidamente nuestra capacidad en el procesamiento de hardware a través de la adquisición, todavía hay una gran brecha en comparación con las empresas extranjeras de fabricación de moldes avanzados en términos de experiencia acumulada en diseño y fabricación, nivel de proceso de fabricación, materiales de molde, etc. En los últimos años, nuestro mercado de moldes para automóviles ha cambiado gradualmente de productos de nivel A y nivel B a moldes de automóviles de nivel C complejos y de precisión de alta gama, y ​​también prestamos cada vez más atención a la mejora técnica. en estos aspectos. Sin embargo, estos aspectos son secretos técnicos para cualquier empresa de moldes avanzada, y tenemos que confiar principalmente en la investigación e innovación tecnológica independiente.

1. Establecimiento de un mecanismo de acumulación de datos para la experiencia de diseño y puesta en servicio

Continúe explorando el modo de diseño fino en la etapa inicial del desarrollo del molde. El llamado diseño fino incluye principalmente: diseño de proceso de estampado robusto y razonable, análisis CAE de proceso completo, predicción y compensación de recuperación elástica, diseño de superficie de troquel fino, etc. etapa de diseño y garantizar estrictamente la precisión del mecanizado a través del escaneo de luz blanca y otros medios de detección en el proceso de fabricación del molde. Durante la primera ronda de puesta en servicio del molde, los diseñadores de procesos y de superficies de moldes deben estar en el sitio para analizar las causas de los defectos de la primera prueba de moldes y determinar el esquema de optimización, y guardar el proceso de optimización uno por uno. Finalmente, se registra el estado final del molde, incluido el dibujo de las nervaduras, el dibujo de los filetes, los cambios en el espacio de la superficie, la sobretensión de la superficie, etc. Finalmente, toda la superficie del molde se guarda en la base de datos después del escaneo fotográfico. La información de adelgazamiento por deformación de las partes reales es extraída por el equipo de medición de deformación de rejilla como se muestra en la Figura 4, y se compara con los resultados del análisis CAE.

Estos materiales se acumulan, clasifican, analizan, archivan y modifican constantemente, y finalmente se resumen en la base de datos de experiencia de diseño de la empresa, que se aplicará en el diseño de piezas de trabajo similares en el futuro.



2. Mecanizado de desbaste del molde basado en la nube de puntos de escaneo del blanco de fundición

Limitados por el nivel de fundición doméstico, los espacios en blanco de fundición a gran escala a menudo tienen problemas de deformación y asignación desigual, lo que conduce al fenómeno de poca seguridad y baja eficiencia de procesamiento en el mecanizado de desbaste NC. Con la popularización y aplicación de la tecnología de escaneo de luz blanca, estos problemas se han controlado de manera efectiva. En la actualidad, el equipo de escaneo de luz blanca se usa principalmente para recopilar rápidamente los datos de superficie de las piezas fundidas y generar espacios en blanco de procesamiento que se pueden usar directamente para la programación NC. La eficiencia del procesamiento mejora considerablemente mediante el uso de cortadores de discos de gran diámetro, cortes pequeños en capas y avance rápido. El desplazamiento de la herramienta vacía se reduce en un 100 % y la eficiencia del mecanizado de desbaste NC aumenta en aproximadamente un 30 %.



3. Compensación de la superficie del troquel basada en el adelgazamiento de la lámina y la deformación elástica de la prensa

A través de la práctica de desarrollo de moldes a largo plazo, encontramos un problema: cuando el molde se procesa mediante control numérico de alta precisión, bajo la premisa de una detección de muy buena precisión, la holgura de sujeción del molde, es decir, la tasa de sujeción del molde que a menudo decimos, no es ideal cuando el molde está trabajando en la prensa. Los instaladores aún necesitan mucho trabajo de sujeción manual para garantizar la tasa de sujeción dinámica del molde. A través del análisis y el resumen, encontramos varios factores principales que afectan la tasa de sujeción: la deformación del enfriamiento después del acabado, la falta de uniformidad del adelgazamiento de la placa de estampado y la deformación elástica del troquel con el banco de trabajo de la prensa. En vista de estos factores, adoptamos las estrategias correspondientes, como la adopción de la ruta del proceso de mecanizado de acabado después del enfriamiento; Al diseñar la superficie del troquel, la compensación de la deformación inversa se lleva a cabo de acuerdo con el resultado de adelgazamiento de la chapa analizada por CAE y la ley de deformación elástica de la prensa, y se logra un buen efecto de aplicación en la producción.



4. Aplique tecnología de enfriamiento (fortalecimiento) y revestimiento láser de la superficie del láser para reducir la deformación por enfriamiento de los troqueles

Adoptar la ruta del proceso de mecanizado de acabado después del enfriamiento puede controlar de manera efectiva la deformación del troquel por enfriamiento, pero también trae otros problemas, como el adelgazamiento de la capa endurecida, baja eficiencia de mecanizado, gran consumo de herramientas, etc. El uso de la tecnología de enfriamiento (fortalecimiento) de la superficie con láser es la dirección de desarrollo para resolver completamente los problemas relacionados. Cuando el láser irradia la superficie metálica, la capa superficial del material se puede calentar a una temperatura muy alta en un momento muy corto para que cambie de fase. Debido al tiempo de calentamiento extremadamente corto, la tasa de enfriamiento de la superficie del material es muy alta, alrededor de 103 veces mayor que la del enfriamiento general. Debido a las características anteriores, la capa de refuerzo de la superficie del láser tiene propiedades diferentes a las del tratamiento térmico general. La dureza de la superficie después del tratamiento es 20-40% más alta que la del proceso de endurecimiento general, y la resistencia al desgaste aumenta de 1 a 3 veces. Cuando la temperatura no supera los 300 ℃ y el material es acero o fundición gris, gm241, la superficie del molde está endurecida y la profundidad de la capa endurecida puede alcanzar más de 0,5 mm y la dureza puede llegar a más de HV800. La microestructura de la capa templada endurecida es martensita ultrafina y carburo. De acuerdo con las condiciones de trabajo y los materiales específicos, la vida útil resistente al desgaste de la superficie después del enfriamiento por láser puede alcanzar de 5 a 10 veces, y lo más importante es que la deformación después del enfriamiento es mucho menor que después del enfriamiento por llama o inducción. La aplicación de la tecnología de enfriamiento (reforzamiento) de la superficie del láser se ve afectada por el costo de uso, la eficiencia del enfriamiento y otros factores. En la actualidad, es solo un intento de aplicación a pequeña escala.

5. Conclusión

Con base en las características de precisión, complejidad y producción de una sola pieza de moldes para automóviles a gran escala, los equipos avanzados de procesamiento y medición seguramente serán ampliamente utilizados en la fabricación de tales moldes. Al mismo tiempo que introducimos estos equipos, también debemos promover el cambio y la actualización de los procesos de fabricación en serie y los procesos de fabricación. Al optimizar la ruta de procesamiento, llevamos a cabo una investigación profunda sobre muchos problemas que afectan la eficiencia y la calidad del procesamiento de moldes, y mejoramos constantemente nuestro nivel de fabricación de moldes.