Dập lũy tiến bộ phận ô tô: Hướng dẫn về khuôn, dung sai, chi phí và khối lượng

Lấy khung ghế HSLA 340 1,8 mm. Chạy nó trên một khuôn lũy tiến 14 trạm được cấp liệu từ cuộn dây và giá sản phẩm thường đạt khoảng 40% so với mức phí mà một ô thủ công gồm sáu máy ép hành động đơn sẽ tính phí. Đường lũy ​​tiến giữ vị trí lỗ bên trong ±0,08 mm trong toàn bộ ca với một cuộn dây tải của người vận hành. Buồng thủ công cần bốn người để nạp phôi và vẫn vượt quá khả năng chịu đựng ở ca thứ ba. Khoảng cách đó là toàn bộ lý lẽ cho việc dập lũy tiến trên các bộ phận ô tô - và nó chỉ đúng khi khối lượng, bố cục dải và thép công cụ được chỉ định chính xác ngay từ đầu.

Nơi dập tiến bộ đánh bại các lựa chọn thay thế

Khuôn tiến bộ thực hiện mọi thao tác — đâm, kéo, cắt, tạo hình, gấp mép và tách — trong một lần ép duy nhất, với dải tiến lên một bước trên mỗi hành trình. Bộ phận này không bao giờ được con người xử lý giữa các hoạt động, đó là nơi mang lại cả độ chính xác và tiết kiệm lao động. Tính kinh tế phụ thuộc vào ba biến số: khối lượng, độ dày vật liệu và số lượng trạm mà hình học thực sự yêu cầu.

Các bộ phận có kích thước mỏng dưới 3 mm với khối lượng hàng năm cao là những ứng cử viên tiến bộ cổ điển. Các phần nặng hơn trên 6 mm hoặc các bộ phận có rãnh kéo sâu cần nhiều trạm vẽ lại, thường ưu tiên các khuôn dập sâu hoặc khuôn chuyển thay thế - hóa đơn dụng cụ cho khuôn lũy tiến 20 trạm trên bộ phận sàn 5 mm khó có thể biện minh cho đường chuyển bốn thanh trượt.

Điều gì thực sự xảy ra bên trong một khuôn lũy tiến

Trình tự trạm mang tính kỹ thuật. Một công cụ tiến bộ ô tô điển hình sẽ mở ra bằng một lỗ thí điểm và trạm khía, di chuyển vào khuôn hoặc hình vẽ đầu tiên, thêm phần cắt và xỏ lỗ khi vật liệu cứng lại, sau đó kết thúc bằng việc gấp mép, cắt lại và cắt chia tay để lại bộ phận trên giá đỡ cho đến lần đánh cuối cùng.

Ba chi tiết quyết định liệu dụng cụ này có giữ được dung sai sau sáu tháng sản xuất hay không. Các chốt dẫn hướng phải ăn khớp trước bất kỳ trạm cắt nào để khóa vị trí dải. Tấm gạt phôi phải giữ phẳng trong quá trình kéo, nếu không tấm sẽ đàn hồi không đều. Và phế liệu phải đi xuống qua các máng mà không bao giờ quay trở lại đường dẫn dải - sên quay trở lại là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra hư hỏng khuôn thảm khốc.

Trên các loại thép cường độ cao tiên tiến, phần bù lò xo được tích hợp vào các trạm định hình thay vì được sửa chữa sau đó. Các nhà chế tạo khuôn thường uốn cong mặt bích theo một góc đã tính toán và sau đó gia công lại nó, vì dải 590 MPa hoặc 780 MPa sẽ không tự giữ được một góc danh nghĩa. Sự khác biệt giữa dập kim loại lũy tiến và chuyển tiếp nằm ở cách bộ phận được vận chuyển giữa các trạm này - một trạm phụ thuộc vào bộ phận mang dải, trạm còn lại dựa trên cơ chế chuyển - và lựa chọn đó sẽ thay đổi chi phí dụng cụ, thời gian chu kỳ và dung sai mà bạn có thể hứa hẹn một cách thực tế.

Tiến bộ so với Chuyển giao và Thủ công: So sánh song song

Bảng dưới đây so sánh ba lộ trình cho khung kết cấu ô tô cỡ trung với khoảng 200.000 chiếc mỗi năm. Số liệu là giá trị lập kế hoạch điển hình được sử dụng để so sánh nhà cung cấp, không phải báo giá.

Khuôn tiến bộ cho vỏ động cơ ô tô và các bộ phận nhỏ Cao-volume progressive stamping mold for automotive motor housings, suited to precision production where part complexity and annual volume justify progressive tooling. Xem sản phẩm →

Lưu ý nơi chéo nằm. Dưới khoảng 50.000 sản phẩm mỗi năm, khấu hao dụng cụ chiếm ưu thế và phương pháp thủ công vẫn chiếm ưu thế về tổng chi phí. Từ 50.000 đến 150.000, câu trả lời phụ thuộc vào độ phức tạp của bộ phận và liệu số bộ phận thứ hai có thể chia sẻ cùng một dải hay không - tùy chọn dải chia sẻ đó thường là điều khiến một công cụ lũy tiến hoàn vốn trong vòng mười tám tháng.

Ba số liệu ẩn quyết định khả năng sinh lời của dòng

Báo giá thường hiển thị giá thành sản phẩm và chi phí dụng cụ. Chúng hiếm khi thể hiện việc sử dụng vật liệu, hiệu quả tổng thể của thiết bị hoặc tỷ lệ phế liệu sau khi một công cụ được mài lại hai lần. Ba con số đó thường khác nhau giữa hai nhà cung cấp nhiều hơn so với giá niêm yết.

OEE cho một dòng lũy tiến phản ánh ba điều phối hợp với nhau: tính sẵn có của máy ép, nguyên tắc thay đổi nguồn cấp dữ liệu và cuộn dây cũng như năng suất vượt qua lần đầu. Một dây chuyền chạy với tốc độ 60 nhịp mỗi phút nhưng dừng lại sau mỗi 40 phút do kẹt giấy thường thua một dây chuyền chạy với tốc độ 45 nhịp mỗi phút với đường dẫn phế liệu sạch sẽ. Khi so sánh các nhà cung cấp, hãy hỏi thời gian thay cuộn dây thực tế, tốc độ bước và hành trình cũng như số lượng chi tiết giữa các lần nghiền lại - chứ không phải tốc độ ép tối đa.

Nơi sử dụng các bộ phận dập tiến bộ ô tô

Công việc tiến bộ chiếm ưu thế ở các phần có khối lượng lớn của xe hơn là toàn bộ cấu trúc. Sự phân bổ bên dưới phản ánh các họ bộ phận điển hình được sản xuất trên công cụ đa trạm và tiến bộ.

Bộ phận dập thanh cái bằng đồng cho xe năng lượng mới Thanh cái bằng đồng có độ tinh khiết cao được dập chính xác để phân phối dòng điện cao áp EV, phù hợp khi các kết nối dẫn điện, điện trở thấp và dập ô tô liền kề yêu cầu tích hợp chặt chẽ với nhà cung cấp. Xem sản phẩm →

Dòng thanh cái bằng đồng đáng được nhắc đến. Những bộ phận đó kết hợp vật liệu mềm, có tính dẫn điện cao với yêu cầu kỹ thuật về độ phẳng và lưỡi cắt và chúng thường được sản xuất cùng lúc với các bộ phận thép xung quanh trên thiết bị liền kề. Một nhà cung cấp đã vận hành cả hai bộ phận dập ô tô và công việc dập điện tử thường có phòng công cụ và độ sâu đo lường để xử lý cả hai hệ thống vật liệu mà không cần phải mất nhiều thời gian học hỏi trong lần chạy đầu tiên.

Chỉ định chương trình dập lũy tiến: Bảy bước

Hầu hết chi phí vượt mức trên các chương trình lũy tiến đều đến từ việc sắp xếp trình tự chứ không phải từ bản thân khuôn. Thứ tự bên dưới phản ánh các quyết định về thiết kế, công cụ và tự động hóa thực sự ràng buộc lẫn nhau như thế nào.

1. Sửa bố cục dải đầu tiên. Đặt bước, chiều rộng web và cuộn dây so với hình học trống trước khi chọn số lượng trạm. Mọi quyết định sau này đều kế thừa hình học này.
2. Gán dung sai cho các trạm. Quyết định trạm nào sở hữu vị trí lỗ, trạm nào sở hữu góc uốn và trạm nào sở hữu độ phẳng. Dung sai bản vẽ mơ hồ trở thành tranh chấp trong PPAP.
3. Kích thước báo chí có lề. Tính toán lực cắt cực đại chứ không phải lực trung bình và giữ khoảng trống từ 20 đến 30 phần trăm để nâng cấp vật liệu trong tương lai.
4. Quyết định phạm vi tự động hóa sớm. Tải cuộn, ép thẳng, cấp liệu, băng tải phế liệu và xử lý lối ra đều thay đổi chiều cao khuôn và thời gian chu kỳ nếu chúng đến muộn trong dự án.
5. Chạy mô phỏng khuôn. Mô phỏng tạo hình bắt lại hiện tượng đàn hồi và mỏng đi trước khi cắt thép, điều này rẻ hơn nhiều so với việc sửa chữa một trạm mẫu đã hoàn thiện.
6. Lập kế hoạch cho chu trình nghiền lại. Ghi lại số lượng bộ phận giữa các lần mài từ ngày sản xuất đầu tiên để tuổi thọ của dụng cụ trở thành đường chi phí có thể đo lường được thay vì giả định.
7. Xác minh trên dụng cụ sản xuất. Xây dựng các mẫu ngoài công cụ và PPAP đầy đủ trên khuôn cuối cùng, không phải trên công cụ nguyên mẫu, nếu không ngăn dung sai sẽ di chuyển khi dải thực đến.

Thiết bị tự động dập tùy chỉnh cho dây chuyền dập lũy tiến Danh sách sản phẩm dành cho thiết bị tự động hóa dập tùy chỉnh, phù hợp khi các chương trình tiến bộ cần thiết kế khuôn phối hợp, sản xuất bộ phận được đóng dấu và phân phối tự động hóa. Xem sản phẩm →

Bước bốn là lúc việc giao chìa khóa trao tay thay đổi phép toán. Khi người chế tạo khuôn và người chế tạo tự động hóa ký kết một hợp đồng, chiều cao khuôn, đường chuyền, hành trình cấp phôi và trọng tải máy ép được giải quyết trên một bản vẽ duy nhất thay vì thương lượng giữa hai nhà cung cấp sau khi dụng cụ đã được cắt. Giữ thiết kế khuôn, sản xuất bộ phận dập và tự động hóa dập trong một nhóm kỹ thuật sẽ loại bỏ các giao diện mà các chương trình tiến bộ thường mất hàng tuần.

Hồ sơ bảo trì, lưu giữ dung sai và tuân thủ

Một khuôn lũy tiến tạo ra các bộ phận có thể chấp nhận được khi khởi động sẽ không ở đó nếu không có nhịp độ bảo trì. Thực hành điển hình là đo mẫu ở mỗi khoảng thời gian mài lại, theo dõi xu hướng thay vì chỉ số riêng lẻ và thay thế các trụ dẫn hướng và ống lót theo số lượng cố định thay vì bị hỏng. Chi phí cho một dịch vụ sửa khuôn kéo dài tám giờ theo kế hoạch chỉ bằng một phần chi phí của một cuộn dây bị loại bỏ và một chuyến hàng bị bỏ lỡ.

Tài liệu tuân thủ đối với việc dập ô tô thường cần phải đi kèm với bộ phận: chứng chỉ vật liệu có số nhiệt, báo cáo bố cục kích thước tại PPAP, kế hoạch kiểm soát xác định các trạm quan trọng và hồ sơ về lịch sử bảo dưỡng khuôn và mài lại. Các loại thép cường độ cao được cung cấp theo thông số kỹ thuật 590 MPa hoặc 780 MPa phải có dữ liệu kiểm tra đến được ghi lại đối với cuộn dây, bởi vì phạm vi hình thành của các loại đó hẹp và sự biến đổi từ nhà máy này sang nhà máy khác sẽ hiển thị dưới dạng dịch chuyển góc uốn rất lâu trước khi nó xuất hiện dưới dạng vết nứt nhìn thấy được.

Quản lý bôi trơn và phế liệu là hai hạng mục nội bộ có ảnh hưởng lớn nhất đến việc duy trì dung sai lâu dài. Lựa chọn chất bôi trơn chính xác cho lớp phủ trên dải đầu vào giúp giảm hiện tượng dồn nén tại các trạm kéo và máng phế liệu được kiểm tra theo lịch trình cố định sẽ ngăn ngừa hư hỏng khuôn do sên gây ra mà không công suất máy ép nào có thể hấp thụ được. Được coi là bảo trì định kỳ thay vì là biện pháp chăm sóc sau, cả hai đều kéo dài khoảng thời gian giữa các lần mài lại và duy trì dải dung sai khiến cho việc dập lũy tiến trở thành lựa chọn đúng đắn ngay từ đầu.