Kaip išbandyti 3D vielos lenktuvų pakartotinumo tikslumą sudėtingiems automobilių daliams

Gaminant reikalaujančias automobilių dalis, pvz., saugos kritines atramas, jutiklių laikiklius ar vamzdelinės formos komponentus, svarbiausia yra vienas dalykas – pakartojamumas. Jei 3D vielos lenktuvas pirmą kartą pagamina puikią detalę, bet 100-ąją ar 1000-ąją detalę pagamina su nuokrypiu nuo tikslinės vertės, tai kelia riziką ir medžiagų švaistymą. Šiame straipsnyje pateikiama praktinė, žingsnis po žingsnio aprašyta metodika, kaip išbandyti 3D vielos lenktuvo pakartojamumą automobilių dalių gamyboje.

Kodėl pakartojamumas yra svarbus sudėtingoms automobilių dalims

Automobilių surinkimams reikia tūkstančių ir tūkstančių laidų į komponentus. Net 0,2 mm nuokrypis nuo reikalaujamos laidų formos gali sukelti netinkamą stabdymo sistemos montavimą arba sėdynės mechanizmo per anksti susidėvėjimą. Kai naudojamas 3D laidų lenktuvas (palyginti su 2 ašių arba daugiaplokštuminiu vieno lenkimo įrenginiu), dėl sudėtingesnių formų dažnai tenka atlikti daugybę lenkimo kampų, kelis posūkius ir taikyti daugybę kompensacijos verčių, kad būtų neutralizuotas metalo atšokimas (springback); be pakartotinumo – sunku pasiekti nustatytuosius techninius reikalavimus. Naudojant mūsų bandymų metodiką gamintojas gali būti tikras, kad jo hidraulinis CNC lenktuvas arba elektrinis servolenktuvas visą gamybos ciklą nuolat gamins vienodus detalių gaminius.

Bandymų aplinkos ir darbo detalės paruošimas

Pirma, turėtų būti kuo daugiau kintamųjų laikoma pastoviais. Bandymas turi būti atliekamas naudojant tą pačią vielos partiją (tą patį skersmenį, klasę ir šiluminį apdorojimą). Įsitikinkite, kad apdorojamoji detalė yra tvirtai pritvirtinta, o spaustukas, spaudimo šakutė ir kt. yra švarūs bei nešluostyti. Turėtų būti pasirinkta programa, kuri yra tipiška automobilių pramonėje gaminamoms detalėms. Tai paprastai būtų daugiakrypčių lenkimų detalė su sudėtingomis kreivėmis (pvz., atraminė detalė). Vielos lenktuvas turi būti paleistas ne mažiau kaip 30 minučių prieš bandymo pradžią, kad visos hidraulinės ir elektroninės sistemos galėtų įšilti ir stabilizuotis. Taip pat turėtų būti užfiksuota bandymo aplinkos temperatūra, nes šilminis išsiplėtimas veikia metalo elgesį.

Nuoseklaus lenkimo ir nuėmimo bandymo vykdymas

Testavimo pakartotinumo pagrindas – nuoseklaus lenkimo atlikimas. Lankstymo įrenginys turi būti suprogramuotas taip, kad be operatoriaus įsikišimo ar nustatymų iš naujo iš eilės pagamintų 20 identiškų 3D detalių. Kiekvieną penktąją pagamintą detalę reikia pašalinti ir tiksliausiai išmatuoti koordinačių matavimo mašinoje arba specialioje tvirtinimo įrangoje. Šiuose matavimuose pirmiausia turi būti tikrinami lenkimo kampas (pvz., 90° ± 0,2°), lenkimo plokštumos orientacija bei atstumas tarp dviejų lenkimų. Šie duomenys turi būti registruojami. Ypač sudėtingoms automobilių detalėms ypač dėmesio reikia skirti paskutiniam sekoje atliekamam lenkimui, nes čia tolerancijų kaupimasis yra didžiausias.

Nuokrypių duomenų analizė ir priėmimo/nepriėmimo kriterijų nustatymas

Po 20 matavimų palyginkite juos su pradiniu CAD projektu. Laikantis pramonės geriausių praktikų, automobilių klasės laidų formos turėtų turėti padėties standartinį nuokrypį mažesnį nei 0,15 mm ir lenkimo kampo standartinį nuokrypį mažesnį nei 0,2°. Jei vienas vienetas neatitinka šių kriterijų, laidų lenktuvas nepaeis bandymo. Taip pat reikia analizuoti rezultatų tendencijas. Jei per 20 detalių matavimai vis labiau nukrypsta (galima įtarti šiluminį dreifą ar įrankio ausimą), ilgai nebus įmanoma išlaikyti griežtesnių leistinųjų nuokrypių. Jei rezultatai 20 detalių serijoje kinta atsitiktinai, galbūt dėl silpnos jungties, slystančių žiedų, slystančio įrankio ar nestabilaus laido ištiesinimo.

Ilgojo veikimo ir paleidimo iš naujo bandymo atlikimas

Gaminti tik 20 dalių nepakanka ilgalaikės pakartotinumo patvirtinimui. Paleiskite lankymo įrenginį ilgesniam laikui, pavyzdžiui, visą naktį, kad būtų pagaminta 500 dalių. Tada išmatuokite dalis Nr. 1, Nr. 100, Nr. 200, Nr. 300, Nr. 400 ir Nr. 500, kad įvertintumėte, ar našumas yra priimtinas. Po to išjunkite lankymo įrenginį ir leiskite jam visiškai atvėsti iki kambario temperatūros. Persiprogramuokite į lankymo įrenginį tiksliai tą pačią detalę ir paleiskite jį dar kartą. Ar pirmoji pagaminta detalė atitinka ankstesnio bandymo vidurkį? Jei lankymo įrenginys grįžta į tą pačią tikslumo ribą be perkalibravimo, tai rodo, kad jis patikimas visoms pamainoms ir galimam prastovų laikotarpiui, pavyzdžiui, poilsio dienų sustabdymui.

Baorui požiūris į pakartotinumo palaikymą

Baorui jau daugiau nei 20 metų gaminama CNC hidraulinės vamzdynų lenkimo mašinos, pjovimo ir kraštų apdirbimo įranga. Procesas, kurį išmokome užtikrinti pakartojamumą, prasideda nuo įrangos konstrukcinės standumo ir baigiasi dėmesinga galutinio rezultato bandymais. Naudojant 3D laidų lenktuvą sudėtingoms automobilių detalėms, dabar vis dažniau įdiegiama procese vykdoma matavimų sistema su liečiamuoju arba lazeriniu zondu, kad būtų patikrintas pirmasis lenkimas prieš einant prie antrojo. Tai sukuria uždarą kilpą, kurioje grįžtamasis ryšys akimirksniu gali keisti lenktuvo atšokimo kompensacijas.

Išvada

Norint tiksliai išbandyti 3D laidų lenktuvo, naudojamo automobilių pramonėje, pakartotinumą, nereikia eksotiškos įrangos – reikia tik tvarkingo proceso ir prieigos prie koordinačių matavimo mašinos (CMM) ar kitos tikslaus matavimo įrangos. Galimybė išbandyti pakartotinumą reiškia, kad gamintojas gali būti tikras, jog jo įrenginys gamybos cikluose, kurie siekia dešimtis ar šimtus tūkstančių vienetų, visada gamins tiksliai tokį patį aukštos kokybės detalės variantą. Būtent tokioms detalėms Baorui įmonėje priklauso svarbus vaidmuo, jungiantis prototipą su gamybos linija, kuri aptarnauja klientus visame pasaulyje pramonės šakose, kuriose patikimumas yra viskas.