车型更新随着汽车行业竞争的日益激烈而越来越快,周期越来越短。模具开发部门需要对模具开发各环节进行总结分析,缩短开发周期,以达到提升模具开发效率的目的。汽车覆盖件模具的开发分为设计与制造两个阶段。设计包括冲压 SE、冲压工艺 DL图设计、CAE分析与模面补偿设计、 CAM 模面设计、模具结构设计、 FMC 、结构以及模面编程,制造包括FMC制作、铸锻坯准备、一次加工、初组装、二次加工、装配、研配、调试以及品质提升与交付等过程。模具开发周期中,整车的模具设计 周期通常约为 4 ~ 5个月,而模具制造 周期长达 12个月,调试与品质提升占 5 ~ 6.5 个月,因此,提高模具的制造效率对于缩短开发周期意义重大。
冲压工艺与模面设计注意事项
1.接到产品数模时就开展冲压SE,结合数据库、CAE分析结果和评审表单内容,应用FEMA 技术进行分析,将产品问题以ECR报告的形式与产品设计部门沟通,最大限度地优化产品工艺性,在工艺方案设计时,考虑零件的质量保证。
2.CAE精算。建立内外板及典型件的CAE参数设置规范和评价标准,建立典型件的数模再造补偿方案库。例如CAE安全裕度的规定、材料的选定要求、各种材质减薄率要求、材料滑移要求以及全工序分析的零件合格率要求等,满足要求的才能下行。在模具上刻出收缩线、毛坯上设定网格,零件调试时, CAE与调试对比,将结果纳入到数据中。
3.设计流程中增加加工模面数据和产品数据的确认环节,CAE分析时对外板零件进行评价,对凹陷处增加模面补偿,减少钳工的大量研配工时。
4.建立模面间隙设计标准。拉延模面设计时考虑使用冲压机床的凹心(检测调试冲床和用户机床工作台、滑块的凹心,建立数据库),根据零件大小和种类进行模面揪起补偿 ;拉延模模面设计进行膨胀处理;拉延筋管理面强压和空开面的间隙处理;考虑零件功能面和解决回弹的强压和空开区的间隙处理 ;考虑材料变薄的模面间隙补偿;后序模具模面设计,压件器的强压区和整形拼块间隙负间隙;对材料变薄处的模面间隙补偿。
5.工艺设计重视修边毛刺问题,允许条件下优先分序修边,对刃口线展开的数据验证总结提升CAE分析精准度,保证毛坯展开准确,取消刃口线验证内容。
6.建立标准模面设计时对非重要圆角进行清根设计。
7.设计信息及时准确地传递到位是减少反复的重要一环,为保证信息的畅通,建立规范和信息单,如下发数据交接单、研配着色卡、翻整类模具的淬火区域指示图等,规范和信息单均放在PDM及ERP中。
模具结构设计与制造工艺优化
1.排气孔和螺钉孔。模具排气孔和螺钉孔设计出来,在数控铣上打出来,或者垂直的孔点窝,侧向的在数控铣上打出来,垂直孔钳工钻,缩短钻孔时间,提高精度。
2.建立异形凸模、斜楔和滑块等零件的装夹支撑系统规范,设计预留工艺夹头,可达到编程和加工的统一,提高加工效率和精度。设计滑块的夹头和装夹使用示例如图9所示。
3.模具标识。结合各用户和模具工厂的特点,建立模具标识标准,在铸件模座上和拼块上设计出标识或标识打印位置,在铸件上优先铸出来,操作者按照标识查找或对号安装即可,也方便了模具维修。图10所示为修冲模滑块和安装面标识示例。
4.对影响精度和效率的数铣型面加工工艺参数进行研究,结合零件的各部位特征,对刀具转速、进给、步距、切削方式和加余量设定优化规范。例如模面精加工余量调整为0.05mm、调整刀具转速和进给,模面的数铣半精和精加工效率提升40% 以上,型面粗糙度、精度也得到大幅提升。
5.修边和翻整拼块加工工艺路线的调整。修边和翻整拼块型面和刃口分步加工到位,热处理后再组装,对于修边模具的刃口也只留火后精加工的余量,从编程上就分开实施,节约了拼块型面和刃口加工及热处理的周期。
结语
随着覆盖件模具数据库的完善和分析软件的深入应用,以及机床加工精度的提高,只要技术阶段各项设计工作细化,在设计阶段考虑前述各种问题,从产品设计、工艺设计和模具设计源头开始,进行充分的虚拟验证,对以前发生过的问题或分析发现的缺陷加以预防,及早采取措施,信息传递到位,就可减少装配、加工装夹及辅助时间,提高制造精度,必然会极大地减少研配时间和调试次数,满足冲压件质量要求,最终达到缩短模具制造周期的目的。
【转载自:模具达人微信公众号】