時(shí)間:2018-11-30 17:21:48來(lái)源:成都普什汽車模具有限公司 作者:郭宏軍 陳平
摘要:本文介紹了成都普什汽車模具有限公司的公司概況,系統(tǒng)化地闡述了公司的典型設(shè)備和在自動(dòng)化制造技術(shù)上的應(yīng)用,并對(duì)其中的幾個(gè)核心技術(shù)進(jìn)行了較為詳細(xì)的論述。
制造業(yè)水平是一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平和生產(chǎn)力水平的體現(xiàn),因此制造業(yè)在各經(jīng)濟(jì)大國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著重要地位。模具制造的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。近年來(lái),隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)汽車模具制造企業(yè)提出了更高的要求,對(duì)大型自動(dòng)化、智能化、高速模具的需求迅速增長(zhǎng),更高、更精、更細(xì)、更全面的模具制造技術(shù)成為汽車模具制造企業(yè)的立企之本。
目前汽車模具數(shù)控加工方式已由單一的型面加工發(fā)展到型面和結(jié)構(gòu)面的全數(shù)字化立體加工,由中低速加工發(fā)展到高速加工。在汽車模具制造領(lǐng)域中,以集成化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的自動(dòng)化加工和智能化加工的先進(jìn)制造技術(shù)正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,大大提高了模具的生產(chǎn)效率和加工精度,使模具制造水平邁入新的里程。成都普什模具有限公司以高技術(shù)、大投入為基礎(chǔ),以現(xiàn)代管理和國(guó)際戰(zhàn)略為著力點(diǎn),利用新興汽車制造業(yè)地域優(yōu)勢(shì),厚積薄發(fā)、統(tǒng)籌兼顧、放眼全球,現(xiàn)已形成以汽車覆蓋件沖壓模具、檢具、夾具以及沖壓件為一體的現(xiàn)代化制造企業(yè)。
公司消化、吸收各主流車廠標(biāo)準(zhǔn),形成了獨(dú)具特色的“PWS”標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)了獨(dú)立的研發(fā)團(tuán)隊(duì),目前已經(jīng)具備開發(fā)各類中高檔模具的實(shí)力。為日本馬自達(dá)、法國(guó)PSA、一汽大眾、一汽轎車、神龍汽車、廣汽三菱、長(zhǎng)安馬自達(dá)、長(zhǎng)安PSA等客戶設(shè)計(jì)和制造各類汽車覆蓋件和結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品,覆蓋件包括頂蓋外板、引擎蓋內(nèi)/外板、門內(nèi)/外板、翼子板、側(cè)圍內(nèi)/外板、尾門內(nèi)/外板,結(jié)構(gòu)件包括前/后地板、輪罩、立柱、保險(xiǎn)杠及各類加強(qiáng)件等。從結(jié)構(gòu)件模具的技術(shù)研發(fā),到高強(qiáng)板、外覆蓋件模具的技術(shù)提升,公司已經(jīng)形成具有自主專利的生產(chǎn)技術(shù)和特色產(chǎn)品,其中包括參數(shù)化裝配設(shè)計(jì)、模面間隙設(shè)計(jì)等自主專利技術(shù)以及高速精密浮動(dòng)落料模、多工位模具、自動(dòng)化模具、高強(qiáng)板模具、頂蓋模具等特色產(chǎn)品。
一、模具加工設(shè)備
根據(jù)汽車模具具有結(jié)構(gòu)尺寸大、形狀復(fù)雜、表面質(zhì)量要求高的特點(diǎn),公司配備了先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備以滿足生產(chǎn)要求,其中五軸加工機(jī)床3臺(tái)(SORALOCE機(jī)床、RAMBAUDI機(jī)床MECOF機(jī)床),五面加工中心20余臺(tái),三軸加工中心、數(shù)銑、普加等20余臺(tái)。
(1)對(duì)于有些含有側(cè)切、側(cè)整形和側(cè)翻邊等結(jié)構(gòu)的汽車模具,其擺角加工區(qū)域的孔、輪廓或整形精度要求高,這就需要主軸剛性好,精度高的五軸機(jī)床加工,SORALOCE機(jī)床(如圖1所示)完全能滿足加工的需要。該機(jī)床的主要參數(shù)如下:固定工作臺(tái)尺寸為:7000mm×2500mm;旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)尺寸為:2500mm×2500mm,前后移動(dòng)量1500mm;主軸:最大伸出量1025mm,上下移動(dòng)量3000mm;左右移動(dòng)量3000mm,轉(zhuǎn)速最大3000r/min;A軸、B軸和旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)范圍為:0°~360°;
圖1SORALOCE機(jī)床
(2)對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸大、形狀復(fù)雜、型面質(zhì)量要求高的汽車模具,可采用五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床進(jìn)行高速加工,如RAMBAUDI公司的RAM-speed-H45PLUS型高速加工中心(如圖2所示)。該機(jī)床的主要參數(shù)如下:加工范圍為:4500mm×2700mm×1500mm;定位精度為:X軸0.025mm、Y軸0.020mm、Z軸0.015mm,A/C軸P≤12”;重復(fù)精度為:X軸0.010mm、Y軸0.010mm、Z軸0.010mm,A/C軸P≤8”;主軸功率為30kW,主軸轉(zhuǎn)速24000r/min;主軸用氮化硅(Si3N4)陶瓷球軸承;刀庫(kù)容量為:30把;立柱采用龍門式框架結(jié)構(gòu),精度高,特別適合大型汽車模具高速加工。
圖2RAMBAUDI公司的RAM-Speed-H45PLUS型高速加工中心
二、模具產(chǎn)品目前采用的主要加工技術(shù)
模具自動(dòng)化制造技術(shù)體現(xiàn)了企業(yè)整體制造的技術(shù)水平,是由許多技術(shù)環(huán)節(jié)串聯(lián)而成的,公司在幾年前就提出發(fā)展汽車模具自動(dòng)化加工戰(zhàn)略目標(biāo),并組建了相關(guān)的技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì),采用TRITOP掃描技術(shù)、模擬仿真和在線檢測(cè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了一系列的優(yōu)化和改進(jìn),在汽車模具自動(dòng)化加工技術(shù)方面取得了良好的效果。
(1)TRITOP技術(shù)是利用特有的數(shù)碼點(diǎn)和參考點(diǎn)來(lái)構(gòu)建一個(gè)完整的坐標(biāo)定位系統(tǒng),利用光學(xué)拍照定位技術(shù)和光柵測(cè)量原理,可在極短的時(shí)間獲得復(fù)雜工件表面的完整點(diǎn)云的一種
技術(shù)。采用TRITOP技術(shù)對(duì)模具鑄件毛坯進(jìn)行掃描,從而獲得加工前模具的真實(shí)狀態(tài),為汽車模具自動(dòng)化制造的安全性提供了保障。
(2)汽車模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,側(cè)切、側(cè)整形和側(cè)翻邊的模具比較多,為了保證汽車模具自動(dòng)化制造的安全性,需對(duì)側(cè)切、側(cè)整形和側(cè)翻邊部分的程序進(jìn)行機(jī)床加工模擬仿真。目前我們結(jié)合公司的機(jī)床設(shè)備參數(shù),建立了相應(yīng)的機(jī)床數(shù)據(jù)庫(kù),確保了汽車模具自動(dòng)化制造的安全性。
(3)汽車模具在自動(dòng)化制造過程中,加工精度主要取決于加工刀具的測(cè)量與精度補(bǔ)償。在機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)就是在機(jī)床上利用工件測(cè)頭對(duì)工件進(jìn)行檢測(cè)的一種測(cè)量方式,對(duì)模具加工全過程的監(jiān)測(cè)和補(bǔ)償,防止人為誤操作,保證了汽車模具自動(dòng)化制造的精度。
1.典型模具產(chǎn)品——頂蓋的制造技術(shù)
汽車模具中頂蓋是最大的沖壓件之一,頂蓋質(zhì)量的好壞直接影響到汽車的外觀品質(zhì),因此,頂蓋除了分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試環(huán)節(jié)外,制造環(huán)節(jié)也非常重要。公司在頂蓋零件加工制造方面積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),主要有以下幾個(gè)方面:
(1)型面加工時(shí)采用圓弧進(jìn)退刀方式,提高頂蓋的加工質(zhì)量,如圖3所示。
(2)型面加工中采用點(diǎn)銑方式加工,減少刀片的磨損,提高了切削速度,精加工采用主軸傾斜10°的方式進(jìn)行加工,如圖4所示。
圖3采用圓弧進(jìn)退刀方式
圖4點(diǎn)銑加工方式
(3)為保證型面的加工精度、減少刀片磨損,型面精加工前先對(duì)淬火區(qū)域的R留0.05mm進(jìn)行預(yù)精加工,最后再進(jìn)行全面精加工,如圖5所示。
圖5淬火區(qū)域加工方式
(4)頂蓋后序模具加工中,為保證型面的進(jìn)度和加工效率,優(yōu)化了程序,保證了主軸Z向沒抬刀,且避空區(qū)域的進(jìn)給值設(shè)置為最大速度,如圖6所示。
圖6加工區(qū)域和避空區(qū)域的加工方式
2.新裝備在模具加工制造中的應(yīng)用
在汽車制造領(lǐng)域,大批量和高精度的生產(chǎn)要求決定了耐用性成為汽車模具的基本要素。為了提高汽車模具的使用壽命,汽車成型模具都要進(jìn)行表面處理。汽車模具表面處理仍以火焰淬火為主,我國(guó)大部分廠家還處于人工淬火階段,由于火焰淬火質(zhì)量很大程度取決于操作者的經(jīng)驗(yàn),經(jīng)常出模具表面淬火后硬度低或者開裂問題。因此,尋求一種淬火質(zhì)量高,而且穩(wěn)定的模具淬火方法非常重要。數(shù)控激光淬火機(jī)床可以通過程序的控制,不但能有效地保證模具表面淬火的要求,而且還提高了模具表面淬火效率。目前,我公司使用激光淬火機(jī)床對(duì)模具進(jìn)行淬火已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段,已能完成非深拉延和非深腔模具的淬火,模具型面使用激光淬火,淬火層均勻,淬火硬度和質(zhì)量大大優(yōu)于手工淬火,如圖7所示。
圖7采用數(shù)控激光淬火機(jī)床對(duì)汽車模具淬火
三、結(jié)束語(yǔ)
隨著汽車模具制造技術(shù)的日臻完善,數(shù)字化、集成化、自動(dòng)化是汽車模具制造領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。從加工技術(shù)、加工工藝的規(guī)范與創(chuàng)新,工裝設(shè)備、加工設(shè)備的完善與革新,自動(dòng)化技術(shù)都將全面覆蓋、系統(tǒng)連接生產(chǎn)制造的各個(gè)環(huán)節(jié),提升品質(zhì),降低成本,形成一套自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、完整化的制造理論,打造一批高產(chǎn)、高效、高質(zhì)的制造企業(yè)。立足高遠(yuǎn),放眼未來(lái),隨著新興科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,同時(shí)伴隨著我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的大潮,多種新理論、新技術(shù)將應(yīng)用到汽車制造業(yè)中來(lái),數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化逐步同自動(dòng)化技術(shù)相互融合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),共同開拓汽車模具制造的新領(lǐng)域。
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