Brève analyse de la technologie de fabrication de matrices de panneaux automobiles

À l'heure actuelle, l'écart entre le matériel de traitement principal des entreprises nationales de moules automobiles grand public et le niveau international se réduit rapidement, ce qui se reflète principalement dans le fait que ces dernières années, les entreprises nationales de moules automobiles ont acheté un grand nombre d'équipements de commande numérique avancés. , y compris les machines d'usinage à grande vitesse de trois axes à cinq axes, les centres d'usinage à commande numérique Longmen à grande échelle, les équipements avancés de mesure et de débogage à grande échelle, les machines de découpe laser à commande numérique multi-axes, etc. Le niveau et la capacité des entreprises nationales à produire des matrices de panneaux automatiques ont été grandement améliorés. Certaines entreprises ont même atteint le niveau avancé et synchrone du monde.

L'amélioration de la capacité de transformation favorise également l'amélioration de la technologie de transformation. À l'heure actuelle, l'usinage à commande numérique des moules automobiles s'est développé d'un simple usinage de profil à un usinage complet à commande numérique, y compris la surface structurelle ; Le moule solide en mousse utilisé pour la coulée est passé de la fabrication manuelle à l'usinage NC en couches intégrales; Un grand nombre d'usinages NC à grande vitesse pour une efficacité élevée, une haute précision et une qualité de surface élevée sont adoptés ; Du traitement manuel traditionnel selon la carte, le mode de traitement actuel sans carte, peu de personnes ou même sans pilote s'est progressivement formé.

Depuis que nous avons commencé tardivement à fabriquer des moules de précision à grande échelle, bien que nous puissions rapidement améliorer notre capacité de traitement du matériel grâce à l'approvisionnement, il existe encore un écart important par rapport aux entreprises étrangères de fabrication de moules avancés en termes d'expérience accumulée en matière de conception et de fabrication, de niveau de processus de fabrication, matériaux de moulage, etc. Au cours des dernières années, notre marché des moules automobiles est progressivement passé des produits de niveau A et de niveau B aux moules de voiture de précision haut de gamme et complexes de niveau C, et nous accordons également de plus en plus d'attention à l'amélioration technique dans ces aspects. Cependant, ces aspects sont des secrets techniques pour toute entreprise de moules de pointe, et nous devons nous appuyer principalement sur la recherche et l'innovation technologiques indépendantes.

1. Établissement d'un mécanisme d'accumulation de données pour l'expérience de conception et de mise en service

Continuez à explorer le mode de conception fine au début du développement du moule. La soi-disant conception fine comprend principalement : une conception de processus d'emboutissage robuste et raisonnable, une analyse CAE de processus complet, une prédiction et une compensation de retour élastique, une conception de surface de matrice fine, etc. son but est de faire tout son possible pour déplacer le travail de mise en service tardive du moule traditionnel vers le phase de conception et assurer strictement la précision d'usinage grâce au balayage à la lumière blanche et à d'autres moyens de détection dans le processus de fabrication du moule. Lors du premier cycle de mise en service du moule, les concepteurs de processus et les concepteurs de surface de moule doivent être sur place pour analyser les causes des défauts du premier essai de moule et déterminer le schéma d'optimisation, et enregistrer le processus d'optimisation un par un. Enfin, l'état final du moule est enregistré, y compris les nervures de dessin, les congés de dessin, les changements d'écart de surface, la surtension de surface, etc. Enfin, toute la surface du moule est enregistrée dans la base de données après numérisation photographique. Les informations d'amincissement de la déformation des pièces réelles sont extraites par l'équipement de mesure de la déformation de la grille, comme illustré à la figure 4, et comparées aux résultats de l'analyse CAE.

Ces matériaux sont constamment accumulés, triés, analysés, archivés et modifiés, et finalement résumés dans la base de données d'expérience de conception de l'entreprise, qui sera appliquée dans la conception de pièces similaires à l'avenir.



2. Usinage grossier du moule basé sur le nuage de points de numérisation de l'ébauche de coulée

Limitées par le niveau de coulée domestique, les ébauches de coulée à grande échelle ont souvent des problèmes de déformation et de tolérance inégale, ce qui entraîne un phénomène de mauvaise sécurité et une faible efficacité de traitement dans l'usinage d'ébauche CN. Avec la vulgarisation et l'application de la technologie de balayage à lumière blanche, ces problèmes ont été efficacement contrôlés. À l'heure actuelle, les équipements de numérisation à lumière blanche sont principalement utilisés pour collecter rapidement les données de surface des pièces moulées et générer des ébauches de traitement qui peuvent être directement utilisées pour la programmation CN. L'efficacité du traitement est grandement améliorée grâce à l'utilisation d'une fraise à disque de grand diamètre, d'une petite coupe en couches et d'une alimentation rapide. La marche à vide de l'outil est réduite de 100 % et l'efficacité de l'usinage d'ébauche CN est augmentée d'environ 30 %.



3. Compensation de surface de matrice basée sur l'amincissement de la feuille et la déformation élastique de la presse

Grâce à la pratique de développement de moules à long terme, nous avons trouvé un problème : lorsque le moule est traité par commande numérique de haute précision, sur la base d'une très bonne détection de précision, le jeu de serrage du moule, c'est-à-dire le taux de serrage du moule, nous disons souvent, n'est pas idéal lorsque le moule travaille sur la presse. Les monteurs ont encore besoin de beaucoup de travail de serrage manuel pour assurer le taux de serrage dynamique du moule. Grâce à l'analyse et à la synthèse, nous avons trouvé plusieurs facteurs principaux qui affectent le taux de serrage : la déformation de trempe après la finition, la non-uniformité de l'amincissement de la plaque d'emboutissage et la déformation élastique de la matrice avec l'établi de la presse. Compte tenu de ces facteurs, nous adoptons des stratégies correspondantes, telles que l'adoption de la voie du processus d'usinage de finition après la trempe ; Lors de la conception de la surface de la matrice, la compensation de déformation inverse est effectuée en fonction du résultat d'amincissement de la tôle analysée par CAE et de la loi de déformation élastique de la presse, et un bon effet d'application est obtenu en production.



4. Appliquer la technologie de trempe de surface au laser (renforcement) et de revêtement au laser pour réduire la déformation de trempe des matrices

L'adoption du processus d'usinage de finition après la trempe peut contrôler efficacement la déformation de trempe de la matrice, mais cela entraîne également d'autres problèmes, tels que l'amincissement de la couche durcie, une faible efficacité d'usinage, une grande consommation d'outils, etc. L'utilisation de la technologie de trempe de surface au laser (renforcement) est la direction du développement pour résoudre complètement les problèmes connexes. Lorsque le laser irradie la surface métallique, la couche superficielle du matériau peut être chauffée à une température très élevée en un instant très court pour lui faire changer de phase. En raison du temps de chauffage extrêmement court, la vitesse de refroidissement de la surface du matériau est très élevée, environ 103 fois supérieure à celle du refroidissement général par trempe. En raison des caractéristiques ci-dessus, la couche de renforcement de surface au laser a des propriétés différentes du traitement thermique général. La dureté de surface après traitement est de 20 à 40 % supérieure à celle du processus de durcissement général et la résistance à l'usure est augmentée de 1 à 3 fois. Lorsque la température ne dépasse pas 300 â et que le matériau est de l'acier ou de la fonte grise, gm241, la surface du moule est durcie et la profondeur de la couche durcie peut atteindre plus de 0,5 mm et la dureté peut atteindre plus de HV800. La microstructure de la couche durcie trempée est constituée de martensite et de carbure ultra-fins. Selon les conditions de travail et les matériaux spécifiques, la durée de vie de la surface résistante à l'usure après trempe au laser peut atteindre 5 à 10 fois, et le plus important est que la déformation après trempe est beaucoup plus petite que celle après trempe à la flamme ou par induction. L'application de la technologie de trempe (renforcement) de surface au laser est affectée par le coût d'utilisation, l'efficacité de la trempe et d'autres facteurs. À l'heure actuelle, il ne s'agit que d'une tentative d'application à petite échelle.

5. Conclusion

Sur la base des caractéristiques de précision, de complexité et de production d'une seule pièce de moules automobiles à grande échelle, les équipements de traitement et de mesure avancés sont destinés à être largement utilisés dans la fabrication de tels moules. Parallèlement à l'introduction de ces équipements, nous devons également favoriser le changement et la mise à niveau des procédés de fabrication en série et des processus de fabrication. En optimisant la voie de traitement, nous menons des recherches approfondies sur de nombreux problèmes qui affectent l'efficacité et la qualité du traitement des moules, et améliorons constamment notre niveau de fabrication de moules.