Jak testovat opakovatelnost 3D ohýbačů drátu pro složité autodíly

Při výrobě náročných autodílů, jako jsou například bezpečnostně kritické konzoly, uchycení senzorů nebo trubkovité součásti, je nejdůležitějším faktorem opakovatelnost. 3D ohýbač drátu, který vyrobí dokonalý díl poprvé, ale u 100. nebo 1000. dílu zmešká požadované rozměry, představuje riziko a způsobuje odpad materiálu. Tento článek popíše praktický, postupný způsob, jak otestovat 3D ohýbač drátu z hlediska opakovatelnosti při výrobě autodílů.

Proč je opakovatelnost důležitá pro složité autodíly

Automobilové montážní celky vyžadují tisíce a tisíce vodičů pro připojení jednotlivých komponent. Už odchylka pouze o 0,2 mm u tvarovaného drátu může vést k nesprávnému nasazení brzdového systému nebo předčasnému opotřebení mechanismu sedadla. U složitějších tvarů zpracovávaných na 3D drátovém ohýbači (ve srovnání s 2osým nebo vícerovinným jednoduchým ohýbáním) se často vyskytuje mnoho úhlů ohýbání, několik rotací a řada kompenzačních hodnot, které musí stroj aplikovat pro kompenzaci pružného zpětného pohybu (springback). Bez opakovatelného výkonu je obtížné dosáhnout požadovaných specifikací. Pomocí naší metody testování si výrobce může být jistý, že jeho hydraulický CNC ohýbač nebo elektrický servohybák v průběhu celé výrobní série konzistentně vyrábí součásti.

Příprava testovacího prostředí a obrobku

Za prvé je třeba udržet konstantní co nejvíce proměnných. Zkouška by měla být provedena za použití stejné šarže drátu (stejný průměr, třída a tepelné zpracování). Ujistěte se, že je obrobek pevně upnut a že pochodeň, tlakové patky atd. jsou čisté a nepoškozené. Měl by být vybrán program, který je typický pro výrobek vyráběný v automobilové aplikaci. Obvykle se jedná o součástku s více ohyby a složitými křivkami (například upevňovací konzola). Ohýbač drátu musí běžet minimálně 30 minut před zahájením zkoušky, aby se hydraulické a elektronické komponenty stačily zahřát a stabilizovat. Měla by být také zaznamenána teplota prostředí, ve kterém se zkouška provádí, neboť tepelná roztažnost ovlivňuje chování kovu.

Provádění postupné zkoušky ohýbání a odpojení

Základem testování opakovatelnosti je provedení po sobě jdoucího ohýbání. Ohýbač drátu by měl být naprogramován tak, aby bez zásahu operátora nebo resetování vyrobil po sobě 20 identických trojrozměrných dílů. Každý pátý vyrobený díl je třeba odebrat a nejdůležitější rozměry změřit na souřadnicovém měřicím stroji nebo na specializovaném kontrolním přípravku. Mezi tyto rozměry patří především úhel ohýbání (např. 90° ± 0,2°), orientace roviny ohýbání a vzdálenost mezi dvěma ohyby. Tato data je třeba zaznamenat. Zejména u složitých automobilových dílů je třeba zvláště pečlivě prozkoumat poslední ohyb v posloupnosti, protože tam je akumulace tolerancí největší.

Interpretace dat o odchylkách a stanovení kritérií pro přijetí/zamítnutí

Po provedení 20 měření je třeba je porovnat s původním CAD náčrtem. V souladu s průmyslovými nejlepšími postupy by měly drátové tvary pro automobilový průmysl mít směrodatnou odchylku polohy nižší než 0,15 mm a směrodatnou odchylku úhlu ohybu nižší než 0,2°. Pokud jedna součást nesplní tyto kritéria, selže celý test ohýbače drátu. Měly by být také analyzovány trendové výsledky. Pokud se odchylky měření postupně zvětšují u všech 20 součástí (může jít např. o tepelný posuv nebo opotřebení nástroje), bude nemožné dlouhodobě udržovat přesnější tolerance. Pokud se výsledky náhodně mění u všech 20 součástí, může za to být např. volné spojení, prokluzující upínací kleště, prokluzující nástroj nebo nekonzistentní vyrovnání drátu.

Provádění dlouhodobého testu a testu restartu

Výroba pouze 20 dílů nestačí k prokázání dlouhodobé opakovatelnosti. Proveďte provoz ohýbače po dobu několika hodin, například přes noc, a vyrobte 500 dílů. Poté změřte díly č. 1, č. 100, č. 200, č. 300, č. 400 a č. 500, abyste posoudili, zda je výkon přijatelný. Poté ohýbač vypněte a nechte jej úplně ochladit na pokojovou teplotu. Znovu naprogramujte do ohýbače drátu přesně stejný díl a spusťte ho znovu. Shoduje se první vyrobený díl s průměrem z předchozího testu? Pokud se ohýbač vrátí do stejného tolerance pásma bez nutnosti znovunastavení, znamená to, že je spolehlivý v rámci jednotlivých směn i potenciálního výpadku po určitou dobu, například během víkendového vypnutí.

Použití přístupu Baorui k udržení opakovatelnosti

Společnost Baorui již více než 20 let vyrábí CNC hydraulické stroje pro ohýbání potrubí, stroje pro řezání a zaoblování. Proces, který jsme se naučili, aby byla zajištěna opakovatelnost, začíná tuhostí konstrukce stroje a končí důkladným testováním konečného výsledku. Při použití 3D ohýbače drátu pro složité automobilové součásti se nyní začíná uplatňovat měření během procesu pomocí dotykového nebo laserového sondovacího zařízení, aby se ověřil první ohyb ještě před provedením druhého. Tím vzniká uzavřený regulační okruh, ve kterém lze zpětnou vazbu okamžitě využít k úpravě kompenzace pružného zpětného deformování v ohýbači.

Závěr

Pro přesné ověření opakovatelnosti 3D ohýbače drátu používaného v automobilovém průmyslu není nutné používat exotické zařízení – stačí uspořádaný postup a přístup k souřadnicové měřící strojní (CMM) nebo jinému přesnému měřicímu zařízení. Možnost ověřit opakovatelnost znamená, že výrobce může být jistý, že jeho stroj bude ve výrobních sériích po desítkách nebo stovkách tisíc kusů vyrábět vždy stejnou součást vysoce přesných specifikací. Právě tyto detaily u Baorui spojují prototyp s výrobní linkou, která obsluhuje zákazníky po celém světě v odvětvích, kde je spolehlivost rozhodující.