搜索汽車(chē)模具工藝質(zhì)量自動(dòng)化方案
2017-08-10 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
談到汽車(chē)模具質(zhì)量自動(dòng)化,對(duì)模具人來(lái)說(shuō)是一種預(yù)期和理論上存在可能性,現(xiàn)階段軟硬件技術(shù)、管理模式等發(fā)展很難支持和做到,但對(duì)汽車(chē)模具工藝穩(wěn)定性提高、實(shí)現(xiàn)汽車(chē)模具制造的工藝自動(dòng)化,一定程度上可做到汽車(chē)模具質(zhì)量自動(dòng)化;利用軟件足夠的開(kāi)放性、強(qiáng)大的功能和計(jì)算能力,實(shí)現(xiàn)一定的定量目標(biāo),讓汽車(chē)模具的設(shè)計(jì)規(guī)范、制造規(guī)范、工藝過(guò)程能被復(fù)制。本文從以下三個(gè)方面探討,主要涉及汽車(chē)外覆蓋件: 汽車(chē)模具質(zhì)量自動(dòng)化快速覆蓋件設(shè)計(jì)工具;覆蓋件模具企業(yè)核心技術(shù),無(wú)人值守加工工藝知識(shí)庫(kù)積累;一汽模具成功應(yīng)用無(wú)人值守案例分享。
我們國(guó)家汽車(chē)內(nèi)外飾件的制造發(fā)展,從過(guò)去軟件技術(shù)較低階段的產(chǎn)品,棱角分明的老三樣,到現(xiàn)在設(shè)計(jì)標(biāo)新立異,極富創(chuàng)意的汽車(chē)設(shè)計(jì)理念,隨著軟件技術(shù)、設(shè)備技術(shù)的發(fā)展,制造理念也隨之創(chuàng)新。汽車(chē)覆蓋件設(shè)計(jì)建立在相應(yīng)的功能模塊完成上,設(shè)計(jì)質(zhì)量和相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范有密切關(guān)系,專用設(shè)計(jì)工具軟件、軟件的客制化能力,決定設(shè)計(jì)自動(dòng)化水平和效率。
模型準(zhǔn)備,是汽車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)過(guò)程,關(guān)系著模具設(shè)計(jì)的成敗,預(yù)先需要考慮的模型準(zhǔn)備事項(xiàng)包括:去除模型尖角和小的圓角、模型質(zhì)量檢查、去除閉角區(qū)域、開(kāi)放區(qū)域填充、壓力中心確定、最小拉延深度、最優(yōu)壓力中心、最少的彈性回變。本文采用Delcam(Delcam官方網(wǎng)站,Delcam社區(qū),Delcam產(chǎn)品一覽,Delcam應(yīng)用案例)公司的設(shè)計(jì)系統(tǒng)Powershape Pro的Toolmaker專用功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。
覆蓋件工藝補(bǔ)充面快速設(shè)計(jì),通過(guò)專用功能對(duì)模型壞面修復(fù)、切邊展開(kāi)和生成切邊線,快速工具有效地把數(shù)十步軟件操作簡(jiǎn)化為幾個(gè)基本按鈕,實(shí)現(xiàn)模型工藝補(bǔ)充面設(shè)計(jì)的模型沖壓工藝處理,孔洞的自動(dòng)填充,模型關(guān)順性處理,曲面縫隙智能功能,可以快速找到縫隙,并且由工程師確定填充、忽略或生成縫隙曲線。
對(duì)于工藝補(bǔ)充面設(shè)計(jì),Powershape Pro的Toolmaker提供專門(mén)的汽車(chē)覆蓋件工藝設(shè)計(jì)規(guī)范,同時(shí)也可以采用用戶定義覆蓋件工藝設(shè)計(jì)規(guī)范,不同工藝面之間的融合和連接,可以自動(dòng)光順。對(duì)于產(chǎn)品邊界自動(dòng)處理功能,客戶無(wú)需對(duì)覆蓋件工藝邊界單個(gè)面進(jìn)行工藝補(bǔ)充設(shè)計(jì),可以對(duì)整個(gè)模型生成工藝補(bǔ)充面,然后根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。對(duì)覆蓋件設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),沖壓工藝往往會(huì)通過(guò)CAE軟件進(jìn)行分析,通過(guò)CAE分析數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)值對(duì)拉延工藝進(jìn)行調(diào)整和處理。
Powershape Pro提供的模仿變形功能(全模型變形編輯功能),解決鈑件回彈、斷裂、翹起及其他回彈變形問(wèn)題;需要加工之后做補(bǔ)償和修復(fù),做補(bǔ)償面的修改上也有很大局限,高效、創(chuàng)新的三維CAD設(shè)計(jì)工具,獨(dú)有的模仿變形功能,解決鈑金回彈問(wèn)題;快速修改覆蓋件工藝面,節(jié)約加工、修模時(shí)間,該功能允許客戶定義全局變形的影響區(qū)域。另外,該功能可以考慮使用在汽車(chē)模具企業(yè)的CAE部門(mén),CAE分析數(shù)據(jù)后,可根據(jù)分析缺陷在極短的時(shí)間內(nèi)快速調(diào)整模型,進(jìn)一步進(jìn)行分析,從而避免CAE和CAD部分之間的反復(fù),設(shè)計(jì)規(guī)范和智能化程度會(huì)進(jìn)一步提高。參觀韓國(guó)某汽車(chē)覆蓋件企業(yè),其采用模具制作完成后,根據(jù)制件掃描分析的翹曲變形情況,采用Powershape Pro提供的模仿變形功能進(jìn)行模面修改,進(jìn)一步加工獲得能夠沖壓出精確制件的精準(zhǔn)模具。
對(duì)于汽車(chē)覆蓋件模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),簡(jiǎn)單而繁瑣,業(yè)界同仁頗有共識(shí),基于企業(yè)知識(shí)庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù),Powershape Pro的Toolmaker所包含的FowerFeature功能,為這些標(biāo)準(zhǔn)件添加不同的屬性,和模具本體之間的布爾運(yùn)算關(guān)系完美融合。在模具上設(shè)計(jì)某些裝配特征的同時(shí),自動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)的設(shè)計(jì)元素(包含在FowerFeature元素),部件的FowerFeature可以包含多組特征和設(shè)計(jì)思路,從而為模具設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)儲(chǔ)備提供有效工具。這和傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)有本質(zhì)的區(qū)別,通過(guò)定義組件庫(kù)FowerFeatures,設(shè)計(jì)自動(dòng)化將能夠部分實(shí)現(xiàn),同時(shí)庫(kù)的形成即是規(guī)范形成,對(duì)汽車(chē)內(nèi)外飾件模具設(shè)計(jì)有非常積極的意義。
2.覆蓋件模具企業(yè)核心技術(shù),無(wú)人值守加工工藝知識(shí)庫(kù)積累
汽車(chē)模具企業(yè)數(shù)控加工車(chē)間,是整個(gè)企業(yè)投資資本最為集中的區(qū)域,設(shè)備利用率、加工效率、程序安全、刀具成本、維修成本、用人成本、管理成本都非常高;模具加工車(chē)間是覆蓋件模具企業(yè)的產(chǎn)品和模具質(zhì)量程度自動(dòng)化及其他技術(shù)能力集中表現(xiàn)的場(chǎng)所。一定程度的模具質(zhì)量自動(dòng)化,需要靠嚴(yán)格的規(guī)范作為保障,主要包含以下幾個(gè)方面:
(1)作業(yè)過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化。
(2)編程過(guò)程規(guī)范精細(xì)化。
(3)模具數(shù)控制造柔性化。
(4)產(chǎn)品質(zhì)量自動(dòng)化。
(5)制造管理數(shù)字化。
(6)優(yōu)秀的軟件支持合作伙伴。
作業(yè)過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化。主要包含模型處理標(biāo)準(zhǔn)、刀庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)、制訂安全的Powermill編程標(biāo)準(zhǔn)、安全保障標(biāo)準(zhǔn)、后處理管理、數(shù)控程序控制標(biāo)準(zhǔn)、備刀信息標(biāo)準(zhǔn)、程序標(biāo)單標(biāo)準(zhǔn),如圖6所示是某企業(yè)制定的作業(yè)過(guò)程處理標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)該方式,企業(yè)在對(duì)覆蓋件模具進(jìn)行制造的每個(gè)階段都有相應(yīng)的知識(shí)積累,通過(guò)Delcam Powermill充分的開(kāi)放性,定制和完成覆蓋件企業(yè)的數(shù)控加工制造知識(shí)工程。
編程過(guò)程精細(xì)化。其主要的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)覆蓋件模具3D的自動(dòng)加工、提高編程、數(shù)控加工效率、降低加工成本,縮短模具的制造周期。數(shù)模的分析 、程序的編制 、程序加工狀態(tài)分析、刀具的動(dòng)態(tài)管理、針對(duì)數(shù)控加工車(chē)間不同數(shù)控設(shè)備安全規(guī)范的后處理以及3D自動(dòng)加工過(guò)程控制,精細(xì)化的標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)企業(yè)知識(shí)積累不同階段分別處理。首先對(duì)覆蓋件模具加工細(xì)節(jié)分類(lèi),定制智能化的加工模式,并歸類(lèi)到Delcam Powermill模版、宏及二次開(kāi)發(fā)庫(kù)。
模具數(shù)控制造柔性化。如果有安全可靠的程序,數(shù)控加工的無(wú)人化能做到的,但往往企業(yè)擁有自動(dòng)化程度非常高的高速、五軸加工中心,很難做到無(wú)人值守加工。
基于Delcam Powermill汽車(chē)覆蓋件數(shù)控加工質(zhì)量自動(dòng)化,是建立在無(wú)過(guò)錯(cuò)工藝知識(shí)庫(kù)積累、無(wú)過(guò)錯(cuò)刀具參數(shù)知識(shí)庫(kù)積累、無(wú)過(guò)錯(cuò)碰撞干涉檢查規(guī)程積累、無(wú)過(guò)錯(cuò)工藝表單自動(dòng)生成、無(wú)過(guò)錯(cuò)備刀文件自動(dòng)生成、無(wú)過(guò)錯(cuò)加工策略使用、Powermill軟件的全程無(wú)過(guò)切及數(shù)控程序工藝完全由系統(tǒng)完成;關(guān)于柔性化管理,同樣是建立在編程規(guī)范基礎(chǔ)上,編程知識(shí)庫(kù)入庫(kù)模式和管理汽車(chē)覆蓋件企業(yè)現(xiàn)階段面臨更換軟件的難題,軟件真正支持64 bit計(jì)算、多線程、后臺(tái)處理、多CPU計(jì)算等基本需求,對(duì)大模型的高精度、大數(shù)據(jù)量的需求,軟件編程效率和機(jī)床運(yùn)行效率需要雙向提高;提高數(shù)控車(chē)間整體運(yùn)行效率、砍掉落后產(chǎn)能是當(dāng)前需要考慮的問(wèn)題;同時(shí)軟件先進(jìn)的刀具庫(kù)、機(jī)床庫(kù)管理、總工時(shí)及機(jī)臺(tái)工時(shí)統(tǒng)計(jì)和管理;達(dá)成提高設(shè)備運(yùn)行效率和節(jié)約刀具成本目標(biāo);另外確保制造安全(例如:一塊保桿凹模的材料成本36萬(wàn)~80萬(wàn)元之間)、確保設(shè)備運(yùn)行安全(碰撞干涉檢查),確保知識(shí)能夠積累,而非依賴編程“高手”等也是企業(yè)選擇軟件所要關(guān)注的。
3.一汽模具成功應(yīng)用無(wú)人值守案例分享
2002年,一汽模具中心攜手Delcam公司,并合作在無(wú)人值守?cái)?shù)控加工方面作出創(chuàng)舉的技術(shù),值得同仁借鑒。
Delcam Powermill是為汽車(chē)覆蓋件制造領(lǐng)域立下汗馬功勞的編程系統(tǒng),汽車(chē)覆蓋件從過(guò)去拼焊組件,到現(xiàn)在的整體模具,如整體側(cè)圍,對(duì)CAM軟件大數(shù)據(jù)處理能力提出了需求。Delcam Powermill充分發(fā)揮了大模型計(jì)算能力、高精度計(jì)算需求,在一汽模具中心、二汽模具、成飛集成等取得了驕人成績(jī)。
一汽模具中心基于知識(shí)積累數(shù)控編程加工,主要目標(biāo)是基于Powermill實(shí)現(xiàn)模具3D的自動(dòng)加工、2D自動(dòng)加工,提高編程、數(shù)控加工效率,降低加工成本,快速產(chǎn)出,縮短模具的制造周期,適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求。
利用Powermill充分的開(kāi)放性,軟件技術(shù)、數(shù)控編程技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、數(shù)控機(jī)床宏命令以及模具制造經(jīng)驗(yàn),有機(jī)地把整個(gè)制造車(chē)間的不同單元有機(jī)組合,確保制造體系的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,生成智能化的程序中包含了自動(dòng)換刀、測(cè)刀、預(yù)熱、自動(dòng)換輔助頭、換輔助頭后W軸自動(dòng)差值補(bǔ)償、主軸功率限定、加工刀具伸出長(zhǎng)度合法判斷、刀具折斷判斷等功能信息,程序傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床之前,通過(guò)Powermill真實(shí)環(huán)境仿真技術(shù),把所有可能存在的碰撞、過(guò)切有效避免,讓無(wú)人值守加工安全進(jìn)行。
綜上所述,提高數(shù)控的加工效率,提高模具的數(shù)控加工質(zhì)量,減少鉗工的工作量,縮短模具的制造周期,節(jié)約人力資源,降低勞動(dòng)成本,作業(yè)過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化,編程過(guò)程規(guī)范精細(xì)化,產(chǎn)品質(zhì)量自動(dòng)化,制造管理數(shù)字化等。有利于模具制造過(guò)程中的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的積累,有助于企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展(豐田技術(shù)發(fā)展模式)。實(shí)現(xiàn)刀具的動(dòng)態(tài)管理,降低刀具的使用成本與庫(kù)存成本,有利于將制造經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為技術(shù)文件共享,提高企業(yè)的制造技術(shù)水平和行業(yè)地位。以上探討內(nèi)容,有一定的片面性,不足之處請(qǐng)批評(píng)指正
從零基礎(chǔ)到模具設(shè)計(jì)精英,包含CAD軟件、PRESSCAD外掛、UG軟件、UG外掛、2D結(jié)構(gòu)、2D料帶、工程出圖、BOM表、3D料帶、全3D設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、AUTOFORM工藝分析、改模技巧、純模具公司設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)、重點(diǎn)是設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)思維的培養(yǎng)、設(shè)計(jì)參數(shù)確定、加工聯(lián)系我們
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