Proces vývoje a výroby dílů karoserie Ing.Petr Chaloupecký 29.4.2015
Cíl přednášky Cílem přednášky je seznámit posluchače s problematikou velkoplošných karosářských dílů ve vztahu ke konstrukci a výrobě karosářského lisovacího nářadí
2 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
Obsah
1. Úvod do problematiky lisovacího nářadí 2. Požadavky na design a konstrukci karoserie 3. Tahový model a simulace tažení
4. Metodický plán lisování dílu 5. Konstrukce lisovacích nástrojů 6. Výroba, zapracování nástrojů 7. Předání lisovacích nástrojů do sériové výroby 8. Závěr
3 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
1. Úvod do problematiky lisovacího nářadí Cíle realizace projektu nového vozu - atraktivní model vozu pro zákazníky - vysoká užitná hodnota vozu v poměru k jeho ceně - procesně jistá výroba za přiměřených nákladů
4 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
1. Úvod do problematiky lisovacího nářadí Fáze vývoje a přípravy výroby karosářských dílů Návrhem designu vozu a prvních dat dílu začíná SE spolupráce mezi útvary vývoje, kvality, plánování výroby a nářaďovny, která končí předáním lisovacího nářadí do sériové výroby. Vývoj
Design/Strak
Metodické plánování
Konstrukce dílu
Konstrukce nástrojů
Výroba lisovacího nářadí
Výroba nástrojů
Zapracování nástrojů Výroba
Lisovna 5 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
2. Požadavky na design a konstrukci karoserie Povrchové díly karoserie - např. blatník, postranice, střecha Požadavky: - rozměrovost - kvalita dosedacích ploch - vysoká kvalita ploch s velkým důrazem na vnější povrchové plochy Strukturální a platformové díly - např. příčníky, podélníky , vnitřní díly, těsnící kanál - např. kryt kola, držák tlumiče pérování, Požadavky: - rozměrovost - kvalita dosedacích ploch - plocha výlisku bez zvlnění
6 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
2. Požadavky na design a konstrukci karoserie Vytvoření designu a CAD dat povrchu Designový návrh
Vyhlazená data
Vstupní data pro konstrukci dílů
7 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
2. Požadavky na design a konstrukci karoserie Hodnocení CAD dat povrchu karoserie z pohledu lisovatelnosti - hodnocení tvaru povrchových ploch z důvodu eliminace povrchových vad na výlisku - hodnocení průběhu tvaru povrchu z pohledu vyrobitelnosti - hodnocení kvality povrchu ve spolupráci s oddělením kvality
8 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
Hodnocení CAD dat povrchu karoserie z pohledu lisovatelnosti Průběh křivostí
Nevyhovující průběh křivostí
Křivostní rádiusy
9 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
Highlights
Vyhovující průběh křivostí
2. Požadavky na design a konstrukci karoserie Hodnocení CAD dat povrchu karoserie z hlediska provedení designových linií Markantnost designových linií
10 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
2. Požadavky na design a konstrukci karoserie Hodnocení tvaru, průběhu spár
A-A
11 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
2. Požadavky na design a konstrukci karoserie Hodnocení konstrukčních dat dílů z hlediska lisovatelnosti - tvary, délky a směry návazných ploch, přírub a stojin - velikost a tvar otvorů, jejich vzájemná vazba a poloha na tvaru dílu
B-B Nadzvednutý díl
Pevný nástavek
Pracovní klín
R
12 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
Vyplňovací klín
3. Tahový model a simulace tažení Tahový model - stanovení polohy dílu pro lisování, definice ploch dílu jako čelního tvaru tažníku - vytvoření plochy přidržovače popř. přidržovačů a činných technologických plochy tažení - stanovení brzdících lišt
Tahový model
Návrh přidržovače
Tahový model s brzdicími lištami a nástřihem 13 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
3. Tahový model a simulace tažení Simulace tažení dílu - prověření vyrobitelnosti dílu z hlediska tažení, dotvarování, ostřižení a děrování prostřednictvím FEM simulace - vyhodnocení praskání, ztenčení a vypnutí výlisku - vyhodnocení kvality výlisku (zvlnění dílu a přetažené hrany) - vyhodnocení lisovatelnosti k materiálové křivce FLC
Interakce NÁSTROJ - PLECH
Funkce soustavy LIS - NÁSTROJ
Lisovatelnost Tvarová náročnost TVAR VÝLISKU
14 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
Vstupní materiál PLECH
3. Tahový model a simulace tažení Simulace tažení dílu - lisovatelnost 1. série simulací
Finální simulace
15 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
3. Tahový model a simulace tažení Simulace tažení dílu – přetažené hrany 1. série simulací 12,4mm
Finální simulace 3,2mm
16 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
3. Tahový model a simulace tažení Simulace tažení dílu – analýza rozpružení Nástřih
Op.20 tažení Op.30 Ostřižení Op.40 Dotvarování
Průběh odpružení -1,82mm
2,86mm
17 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
2,86mm
4. Metodický plán lisování dílu -
stanovení obsahu jednotlivých operací (tažení, ostřihování, tvarování, děrování) stanovení výhodné lisovací polohy v jednotlivých operacích stanovení a analýza střižných úhlů stanovení geometrie technologických ploch k zajištění eliminace rozpružení dílu vstupní data jednotlivých operací pro konstrukci nástrojů vstupní data pro obrábění činných ploch jednotlivých operací
18 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
4. Metodický plán lisování dílu 3D Metodický plán pro postranici vnější OP.20 - Tažení
OP.30 – Ostřižení a tvarování
OP.40 - Dotvarování
19 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
OP.70 – Dotvarování, ostřižení a děrování
OP.60 – Dotvarování, ostřižení a děrování
OP.50 – Dotvarování, ostřižení
5. Konstrukce lisovacích nástrojů - vytvoření konstrukce nástroje na základě geometrie činné plochy dle metodického plánu - sestava normalizovaných i vyráběných komponentů upevněných na odlitkové skořepině
20 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
5. Konstrukce lisovacích nástrojů OP.20 – Konstrukce tahového nástroje pro postranici vnější zástavbové rozměry nástroje 4500mm x 2400mm x 1480mm
Matrice – horní díl nástroje
Spodní díl nástroje
21 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
Spodní díl nástroje s vyjmutými přidržovači
5. Konstrukce lisovacích nástrojů Pevnostní analýza konstrukce lisovacího nástroje - prověření koncepce jednotlivých dílů nástroje v různých zátěžových stavech
22 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
5. Konstrukce lisovacích nástrojů Kinematická analýza konstrukce lisovacího nástroje - ověření bezkolizní kinematiky nástroje - ověření průchodnosti produkčním lisem Průchod linkou lis GRS 59000kN
Průchod linkou lis PXL 81000kN 23 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
5. Konstrukce lisovacích nástrojů Prověření průchodnosti produkčním lisem PXL 81000 KN - Video
24 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
6. Výroba a zapracování lisovacích nástrojů Oblast přípravy výroby lisovacího nářadí - vytvoření pracovního postupu na základě CAD konstrukce nástroje - zajištění vyráběných a nakupovaných komponentů - vytváření programů pro CNC stroje
Stanovení strategie obrábění
Tvorba technologického postupu
Tvorba NC programů 25 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
Simulace frézovacích drah NC programů
6. Výroba a zapracování lisovacích nástrojů Oblast výroby slévárenských modelů - CNC frézování modelů - zohlednění smrštění odlitků
© Copyright MASSIFOND S.p.A
26 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
6. Výroba a zapracování lisovacích nástrojů Odlévání odlitků - odlévání na vytavitelný model - odlitky ze šedé a tvárné litiny - odlitky z ocelolitiny
© Copyright MASSIFOND S.p.A
27 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
© Copyright MASSIFOND S.p.A
6. Výroba a zapracování lisovacích nástrojů Oblast rovinného strojního opracování odlitků - základní opracování odlitků – obrábění vodících a dosedacích ploch u dílů nástrojů
28 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
6. Výroba a zapracování lisovacích nástrojů Oblast tvarového opracování odlitků – obrábění činné plochy lisovacích nástrojů – leštění činných ploch na leštícím stroji
29 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
6. Výroba a zapracování lisovacích nástrojů Oblast montáže lisovacích nástrojů - sestavení kompletních dílů nástroje - ověření funkčnosti nástroje na lise – 1.zdvih
30 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
6. Výroba a zapracování lisovacích nástrojů Oblast zapracování lisovacích nástrojů - slícování činné plochy lisovacích nástrojů - ověření tažení výlisku - porovnání se simulací tažení - ověření lisování dílu celou sadou lisovacích nástrojů - odstranění auditových a rozměrových vad dílu
31 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
6. Výroba a zapracování lisovacích nástrojů Optimalizace a odstranění auditových vad povrchu
32 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
6. Výroba a zapracování lisovacích nástrojů Kontrola rozměrovosti dílu, provádění rozměrových korekcí nástrojů.
1.3 mm
0.5 mm
33 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
7. Předání lisovacích nástrojů do sériové výroby Zkoušení nástrojů a nasazení ve výrobě na produkčních lisech - zkoušení lisování dílů v sadě nástrojů s mechanizací pro přenášení výlisků - kvalitní výlisek v požadovaných rozměrech - dosažení plánovaného počtu zdvihů - bezporuchová funkcionalita nářadí - procesně jistá produkce bez prostojů - přejímka nástrojů
34 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015
8. Závěr Konstrukce a výroba nářadí udělala za posledních 20 let obrovský pokrok - zavedení CA.. techniky ve velkém rozsahu - výrazné zkrácení průběžné doby řešení vyrobitelnosti karosářských vylisků, konstrukce a výroby lisovacího nářadí - zvýšení přesnosti výroby nářadí a tím i přesnosti výlisků Témata k řešení - přesnější predikce odpružení výlisku pomocí počítačové simulace. - aplikace výše pevných materiálů pro povrchové karosářské výlisky - ohodnocení vlivu zahřívání nástroje na jistotu procesu tažení, v průběhu lisovaní velkého počtu výlisků v sériové výrobě
35 FD - 16PDP – Proces vývoje a výroby dílů karoserie, 29.4.2015