Hvordan teste gjentakelighet hos 3D-trådbøyere for komplekse bilkomponenter

Når man produserer kravfulle bilkomponenter, som sikkerhetskritiske støtter, sensormonteringer eller rørformede komponenter, er én ting viktigere enn alt annet – gjentakelighet. En 3D-trådbøyeautomat som lager en perfekt komponent første gang, men som avviker fra målet ved den hundrede eller tusende komponenten, fører til risiko og materiellspill. Denne artikkelen beskriver en praktisk, trinnvis metode for å teste en 3D-trådbøyeautomat for gjentakelig produksjon av bilkomponenter.

Hvorfor gjentakelighet er avgjørende for komplekse bilkomponenter

Bilmonteringer krever tusenvis av ledninger til komponenter. En avvikelse på bare 0,2 mm i en ledning vil føre til feil montering av et bremssystem eller tidlig slitasje på en setemekanisme. Med mer komplekse former på en 3D-ledningsbøyer (i forhold til 2-akset eller flerplan-bøying med én bøy), er det ofte mange bøyevinkler, flere rotasjoner og mange kompensasjonsverdier som maskinen må anvende for å motvirke elastisk tilbakeføring (springback), og uten gjentagbar ytelse blir det vanskelig å oppnå spesifikasjonene. Ved å bruke vår testmetode kan en produsent være sikker på at enten deres hydrauliske CNC-bøyer eller elektriske servobøyer produserer deler konsekvent gjennom hele en produksjonsomgang.

Forberede testmiljøet og arbeidsstykket

Først bør så mange variabler som mulig holdes konstante. Testen skal utføres med samme parti tråd (samme diameter, kvalitet og varmebehandling). Sørg for at arbeidsstykket er spent fast, og at spennkloen, trykkdosen osv. er rene og ikke slitt. Et program skal velges som er typisk for delen som produseres i en bilapplikasjon. Dette vil vanligvis være en del med flere bøyninger og sammensatte kurver (for eksempel en festebrygge). Trådbøyer må kjøres i minst 30 minutter før testen starter, slik at alle hydrauliske og elektroniske komponenter får mulighet til å varmes opp og stabiliseres. Temperaturen i testmiljøet skal også registreres, da termisk utvidelse påvirker hvordan metallet oppfører seg.

Utføre en sekvensiell bøy-av-test

Grunnlaget for testing av gjentakelighet er å utføre en sekvensiell bøyning uten avbrytelse. Wirebenderen skal programmeres til å produsere 20 identiske 3D-deler på rad uten at operatøren må gripe inn eller nullstille systemet. Hver femte del som produseres, skal fjernes og de mest kritiske egenskapene måles på en koordinatmålemaskin eller en dedikert fastmonteringsmåler. Dette skal blant annet inkludere bøyevinkel (f.eks. 90° ± 0,2°), orientering av bøyeflaten og avstanden mellom to bøyninger. Disse dataene skal loggføres. Spesielt ved komplekse bilkomponenter bør den siste bøyningen i sekvensen undersøkes nøye, siden toleranseakkumuleringen er størst der.

Tolking av avviksdata og fastsettelse av godkjennings-/avvisningskriterier

Etter at de 20 målingene er utført, sammenlign dem med den opprinnelige CAD-tegningsdesignet. I henhold til bransjens beste praksis skal bilkvalitets wireformer ha en standardavvik på under 0,15 mm for posisjon og under 0,2° for bøyevinkel. Hvis én enkelt del ikke oppfyller disse kravene, vil wirebøyemaskinen ikke bestå testen. Resultattrender bør også analyseres. Hvis målingene gradvis avviker mer og mer over de 20 delene (termisk drift eller verktøyslitasje kan være mistenkelig), vil det være umulig å opprettholde en strengere toleranse over tid. Hvis resultatene varierer tilfeldig gjennom de 20 delene, kan løs kobling, glidende kolletter, glidende verktøy eller inkonsistent retting av wiren være årsaken.

Utføre en langvarig test og en omstartstest

Å produsere bare 20 deler er ikke nok til å bevise langvarig gjentakelighet. Kjør bøyeapparatet i en lengre periode, for eksempel over natten, for å produsere 500 deler. Mål deretter del nummer 1, 100, 200, 300, 400 og 500 for å vurdere om ytelsen er akseptabel. Slå deretter av bøyeapparatet og la det kjøle helt ned til romtemperatur. Programmer nøyaktig samme del inn i wirebøyeren på nytt og kjør den igjen. Stemmer den første produserte delen overens med gjennomsnittet fra den forrige testen? Hvis bøyeapparatet returnerer til samme toleranseområde uten ny kalibrering, indikerer dette at det er pålitelig over skift og potensiell nedetid i en gitt periode, for eksempel under en helgedown

Bruk av Baoruis tilnærming for å opprettholde gjentakelighet

Etter å ha produsert CNC-hydrauliske rørformingsmaskiner samt skjæremaskiner og avfasningsmaskiner i over 20 år hos Baorui, har vi lært at prosessen for å opprettholde gjentakelighet starter med maskinens strukturelle stivhet og avsluttes med nøye testing av det endelige resultatet. Når vi bruker en 3D-trådformingsmaskin på komplekse bilkomponenter, ser vi nå implementering av måling under prosessen ved hjelp av en kontakt- eller laserprobe for å verifisere den første bøyningen før man går videre til den andre. Dette danner et lukket styresystem der tilbakemeldingen umiddelbart kan justere kompensasjonen for elastisk tilbakeføring i formingsmaskinen.

Konklusjon

For å nøyaktig teste gjentakeligheten til en 3D-trådbøyer som brukes i bilapplikasjoner, trenger man ikke nødvendigvis eksotisk utstyr – bare en ordnet prosess og tilgang til en koordinatmålemaskin (CMM) eller et annet nøyaktig måleinstrument. Evnen til å teste gjentakelighet betyr at en produsent kan være sikker på at maskinen deres vil produsere nøyaktig samme del med høy spesifikasjon i serietilfeller som omfatter titusener eller hundretusener av enheter. Det er nettopp slike detaljer hos Baorui som binder sammen prototypen og produksjonslinjen som betjener kunder over hele verden innen industrier der pålitelighet er alt.