Breve análise sobre a tecnologia de fabricação de matrizes de painéis automotivos

Atualmente, a diferença entre o principal hardware de processamento das principais empresas de moldes de automóveis nacionais e o nível internacional está diminuindo rapidamente, o que se reflete principalmente no fato de que, nos últimos anos, as empresas de moldes de automóveis nacionais adquiriram um grande número de equipamentos avançados de controle numérico , incluindo máquinas de usinagem de alta velocidade de três eixos a cinco eixos, centros de usinagem de controle numérico Longmen em grande escala, equipamentos avançados de medição e depuração em larga escala, máquinas de corte a laser de controle numérico de vários eixos, etc. produzir matrizes de painel automático foram muito melhoradas. Algumas empresas chegaram até mesmo ao nível avançado e síncrono do mundo.

A melhoria da capacidade de processamento também promove o aprimoramento da tecnologia de processamento. Atualmente, a usinagem de controle numérico de moldes de automóveis se desenvolveu desde a usinagem de perfil simples até a usinagem de controle numérico abrangente, incluindo a superfície estrutural; O molde sólido de espuma usado para fundição se desenvolveu desde a fabricação manual até a usinagem NC em camadas integrais; Um grande número de usinagem NC de alta velocidade para alta eficiência, alta precisão e alta qualidade de superfície são adotados; Do processamento manual tradicional de acordo com o mapa, o modo de processamento atual de nenhum mapa, poucas pessoas ou mesmo não tripulados se formou gradualmente.

Desde que começamos a fabricar moldes de precisão em larga escala tardiamente, embora possamos melhorar rapidamente nossa capacidade de processamento de hardware por meio de compras, ainda há uma grande lacuna em comparação com empresas estrangeiras de fabricação de moldes avançados em termos de experiência acumulada em design e fabricação, nível de processo de fabricação, materiais de molde, etc. Nos últimos anos, nosso mercado de moldes de automóveis mudou gradualmente de produtos de nível A e nível B para moldes de carro de nível C complexos e precisão de alta qualidade, e também prestamos cada vez mais atenção à melhoria técnica nesses aspectos. No entanto, esses aspectos são segredos técnicos para qualquer empresa de moldes avançados, e temos que contar principalmente com pesquisa e inovação tecnológica independentes.

1. Estabelecimento de mecanismo de acumulação de dados para experiência em projeto e comissionamento

Continue a explorar o modo de design fino no estágio inicial de desenvolvimento do molde. O chamado design fino inclui principalmente: design de processo de estampagem robusto e razoável, análise CAE de processo completo, previsão e compensação de retorno elástico, design de superfície de matriz fina, etc. seu objetivo é fazer todo o possível para mover o trabalho de comissionamento tardio do molde tradicional para o fase de projeto e garantir rigorosamente a precisão da usinagem através da digitalização de luz branca e outros meios de detecção no processo de fabricação do molde. Durante a primeira rodada de comissionamento do molde, os projetistas de processo e projetistas de superfície do molde devem estar no local para analisar as causas dos defeitos do primeiro teste do molde e determinar o esquema de otimização e salvar o processo de otimização um por um. Finalmente, o estado final do molde é registrado, incluindo nervuras de desenho, filetes de desenho, mudanças de folga de superfície, supertensão de superfície e assim por diante. Finalmente, toda a superfície do molde é salva no banco de dados após a digitalização fotográfica. As informações de afinamento de deformação das peças reais são extraídas pelo equipamento de medição de deformação da grade, conforme mostrado na Figura 4, e comparadas com os resultados da análise CAE.

Esses materiais são constantemente acumulados, classificados, analisados, arquivados e modificados e, finalmente, resumidos no banco de dados de experiência de projeto da empresa, que será aplicado no projeto de peças semelhantes no futuro.



2. Usinagem bruta do molde com base na nuvem de pontos de varredura do blank de fundição

Limitados pelo nível de fundição doméstico, os blanks de fundição em grande escala geralmente apresentam problemas de deformação e tolerância irregular, o que leva ao fenômeno de baixa segurança e baixa eficiência de processamento na usinagem de desbaste NC. Com a popularização e aplicação da tecnologia de varredura de luz branca, tais problemas foram efetivamente controlados. Atualmente, o equipamento de varredura de luz branca é usado principalmente para coletar rapidamente os dados de superfície de peças fundidas e gerar peças brutas de processamento que podem ser usadas diretamente para programação NC. A eficiência de processamento é muito melhorada usando cortador de disco de grande diâmetro, corte pequeno em camadas e alimentação rápida. O deslocamento da ferramenta vazia é reduzido em 100% e a eficiência da usinagem de desbaste NC é aumentada em cerca de 30%.



3. Compensação da superfície da matriz com base no afinamento da folha e na deformação elástica da prensa

Através da prática de desenvolvimento de moldes de longo prazo, encontramos um problema: quando o molde é processado por controle numérico de alta precisão, com base na detecção de precisão muito boa, a folga de fixação do molde, ou seja, a taxa de fixação do molde que costumamos dizer, não é ideal quando o molde está trabalhando na prensa. Os instaladores ainda precisam de muito trabalho de fixação manual para garantir a taxa de fixação dinâmica do molde. Através de análise e resumo, encontramos vários fatores principais que afetam a taxa de fixação: a deformação de têmpera após o acabamento, a não uniformidade do desbaste da placa de estampagem e a deformação elástica da matriz com a bancada de prensa. Diante desses fatores, adotamos estratégias correspondentes, como adotar a rota do processo de usinagem de acabamento após têmpera; Ao projetar a superfície da matriz, a compensação da deformação reversa é realizada de acordo com o resultado do desbaste da chapa analisada pelo CAE e a lei de deformação elástica da prensa, obtendo-se um bom efeito de aplicação na produção.



4. Aplique têmpera de superfície a laser (reforço) e tecnologia de revestimento a laser para reduzir a deformação de têmpera de matrizes

Adotar a rota do processo de usinagem de acabamento após a têmpera pode controlar efetivamente a deformação de têmpera da matriz, mas também traz alguns outros problemas, como o afinamento da camada endurecida, baixa eficiência de usinagem, grande consumo de ferramentas e assim por diante. Usando a tecnologia de têmpera de superfície a laser (reforço) é a direção de desenvolvimento para resolver completamente os problemas relacionados. Quando o laser irradia a superfície do metal, a camada superficial do material pode ser aquecida a uma temperatura muito alta em um momento muito curto para fazer a mudança de fase. Devido ao tempo de aquecimento extremamente curto, a taxa de resfriamento da superfície do material é muito alta, cerca de 103 vezes a do resfriamento de têmpera geral. Devido às características acima, a camada de reforço de superfície a laser tem propriedades diferentes do tratamento térmico geral. A dureza da superfície após o tratamento é 20-40% maior do que a do processo de endurecimento geral, e a resistência ao desgaste é aumentada em 1-3 vezes. Quando a temperatura não é superior a 300 â, e o material é aço ou ferro fundido cinzento, gm241, a superfície do molde é endurecida e a profundidade da camada endurecida pode atingir mais de 0,5 mm, e a dureza pode atingir mais de HV800. A microestrutura da camada endurecida temperada é martensita ultrafina e carboneto. De acordo com as condições de trabalho e materiais específicos, a vida resistente ao desgaste da superfície após a têmpera a laser pode chegar a 5 ~ 10 vezes, e o mais importante é que a deformação após a têmpera é muito menor do que após a têmpera por chama ou indução. A aplicação da tecnologia de têmpera de superfície a laser (reforço) é afetada pelo custo de uso, eficiência de têmpera e outros fatores. Atualmente, é apenas uma tentativa de aplicação em pequena escala.

5. Conclusão

Com base nas características de precisão, complexidade e produção de peça única de moldes automotivos em grande escala, equipamentos avançados de processamento e medição são amplamente utilizados na fabricação de tais moldes. Ao mesmo tempo em que introduzimos estes equipamentos, devemos também promover a mudança e atualização dos processos de fabricação em série e processos de fabricação. Ao otimizar a rota de processamento, realizamos pesquisas aprofundadas sobre muitos problemas que afetam a eficiência e a qualidade do processamento de moldes e melhoramos constantemente nosso nível de fabricação de moldes.