Audi Hungaria Motor Kft. Business Unit Szerszámgyártás - Kurzversion Kubik József,

Átírás

1 Audi Hungaria Motor Kft. Business Unit Szerszámgyártás - Kurzversion Kubik József,

2 Tartalom A Business Unit általános bemutatása A lemezalakító szerszámok gyártási folyamata A jövı kihívásai a szerszámgyártásban 2 Kubik József,

3 Tevékenységi körök Szerszámgyártás Karosszéria elemek lemezalakító szerszámainak tervezése, építése és próbája Berendezés- és készüléképítés A karosszéria gyártásban használt berendezések és készülékek tervezése és gyártása Kisszériás gyártás Kisszériás típusok elemeinek gyártása és összeépítése (RS4, R8, S6, RS6). 3 Kubik József,

4 Tartalom A Business Unit általános bemutatása A lemezalakító szerszámok gyártási folyamata A jövı kihívásai a szerszámgyártásban 4 Kubik József,

5 Strakanalyse Hajlítási analízis (látható alkatrészeknél) szoftveres gyárthatósági vizsgálat és az elérhetı felületminıség vizsgálata kiinduló adatok a fejlesztéstıl (teljes vagy részfelületek) Lichtlinienanalyse Fénycsíkanalízis Egymástól azonos távolságú fénycsíkokat futtatnak végig az alkatrészen, közben a felületátmeneteket vizsgáljá, értékelik. 1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5.Minıségellenırzés és végátvétel A Hajlítási analízis, B - Szimuláció, C Methodenplan, D - Gyártásátvételi jegyzıkönyv 5 Kubik József,

6 Szimuláció, vizsgált jellemzık Repedés és max. elvékonyodás Ráncképzıdés, hullámosodás Utólagos élképzıdés lemezvastagság csökkenés 1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5.Minıségellenırzés és végátvétel A Hajlítási analízis, B - Szimuláció, C Methodenplan, D - Gyártásátvételi jegyzıkönyv 6 Kubik József,

7 Gyártási metódusterv Tartalma: 3D-koordinátarendszer mőveleti sorrend ezek részletes leírása vágások, lyukasztások kontúrja kalibrálások, ellenırzıbélyegek helye lemez síkja kontúr 1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5.Minıségellenırzés és végátvétel A Hajlítási analízis, B - Szimuláció, C Methodenplan, D - Gyártásátvételi jegyzıkönyv 7 Kubik József,

8 Gyártási metódusterv, Húzás/mélyhúzás meghatároz egy húzóformát, amely alkalmas a lemez folyamatbiztos alakítására bemenetek: a jármőkonstrukció által meghatározott felület a metódusterv készítıje által meghatározott CAD-felület segít a lemezalakítás folyamatában az elvárt forma eléréséhez 1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5.Minıségellenırzés és végátvétel A Hajlítási analízis, B - Szimuláció, C Methodenplan, D - Gyártásátvételi jegyzıkönyv 8 Kubik József,

9 Gyártási metódusterv, Vágás Z-irányból eltávolítja az alakításnál használt, de a formához nem tartozó lemezfelületeket tartalmazhat további lyukasztásokat is Vágási kontúr (kékkel jelölve) 1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5.Minıségellenırzés és végátvétel A Hajlítási analízis, B - Szimuláció, C Methodenplan, D - Gyártásátvételi jegyzıkönyv 9 Kubik József,

10 Gyártási metódusterv, Vágás nem Z-irányból Z-irányból nem lehetséges vágások Kulisszás vágások Nem Z-irányú kulisszás lyukasztások Z irány 1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5.Minıségellenırzés és végátvétel A Hajlítási analízis, B - Szimuláció, C Methodenplan, D - Gyártásátvételi jegyzıkönyv 10 Kubik József, Z-irányú lyukasztások

11 Gyártási metódusterv, utánformázás az elsı húzási mőveletben kialakított forma módosítása vagy továbbalakítása pl.: kalibrálás; egyes illeszkedı felületeket csak itt hajtanak be végsı pozíciójukba, célja a nem Z-irányú vágások számának csökkentése amennyiben az elsı húzásban nem lehetséges a forma végsı kialakítása, úgy az utánformázás második vagy harmadik mővelet is lehet (ezekben az esetekben általában kulisszás (oldal irányú) formázás történik)) A perem végsı formájának kialakítása hosszlyukak peremezése 1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5.Minıségellenırzés és végátvétel A Hajlítási analízis, B - Szimuláció, C Methodenplan, D - Gyártásátvételi jegyzıkönyv 11 Kubik József,

12 Gyártásátvételi jegyzıkönyv alkatrész neve alkatrész anyagminısége aktuális rajzállapot szériaprés tartalékprés az egyes gyártási mőveletek a megvezetésének típusa funkcionális szerszámalkatrészek anyagminısége ellenırzı bélyegek helye hıkezelési elıírások különleges elıírások pl. húzó szerszám szegmentálása 1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5.Minıségellenırzés és végátvétel A Hajlítási analízis, B - Szimuláció, C Methodenplan, D - Gyártásátvételi jegyzıkönyv 12 Kubik József,

13 Konstrukció az egyes mőveletek kiosztása a lehetséges és szükséges mőveletek számának valamint a prés méreteinek figyelembe vételével 1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5.Minıségellenırzés és végátvétel A- Catia V5 konstr., B - Ütközési szimuláció 13 Kubik József,

14 Konstrukció, Húzószerszám Vezetılapok Alsó rész Lemeztartó Matrica Terítéktájolók Felsı rész Bélyeg 1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5.Minıségellenırzés és végátvétel A- Catia V5 konstr., B - Ütközési szimuláció 14 Kubik József,

15 Konstrukció, Vágószerszám Vezetıoszlopok Vágókés Alsó rész Alsó vágószegmensek Felsı rész Hulladékcsatrona Leszorító 1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5.Minıségellenırzés és végátvétel A- Catia V5 konstr., B - Ütközési szimuláció 15 Kubik József,

16 Konstrukció, utánformázó szerszám Megvezetılapok Utánformázó bélyeg Alsó rész Felsı rész Formázó pofák Leszorító 1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5. Minıségellenırzés és végátvétel A- Catia V5 konstr., B - Ütközési szimuláció 16 Kubik József,

17 Konstrukció, közös felépítmény Felsı rész fejlap Húzás Vágás Lyukasztás Utánformázás alaplap Alsó rész 1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5. Minıségellenırzés és végátvétel A- Catia V5 konstr., B - Ütközési szimuláció 17 Kubik József,

18 Konstrukció, közös felépítményő szerszám összeszerelve 1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5. Minıségellenırzés és végátvétel A- Catia V5 konstr., B - Ütközési szimuláció 18 Kubik József,

19 Konstrukció, ütközési szimuláció a szerszám és a munkadarab adagoló- és továbbítórendszerének együttes vizsgálata célja az ütközések korrekciója lehetıleg még a konstrukciós fázisában, de legkésıbb az alapmegunkálás során 1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5. Minıségellenırzés és végátvétel A- Catia V5 konstr., B - Ütközési szimuláció 19 Kubik József,

20 Beszerzés, öntvénymodellek CAD-modellekbıl, CNC-megmunkálással elıállított hungarocell modellátvétel: az összeépíthetıség vizsgálata; anyag- és rajzjelölések ellenırzése 1. Projekt kezdete 2.Konstrukció 3. Beszerzés 4. Szerszámgyártás 5. Minıségellenırzés és végátvétel 20 Kubik József, A - Öntvénymodellek, B- Öntvények, C - Szériaalkatrészek, D - Egyedi alkatrészek

21 Beszerzés, öntvények Szürkeöntvény-anyagok: EN JL lemezgrafitos öntöttvas szakítószilárdság: MPa alsó- és felsırészeknél, lemeztartónál, felépítményrészeknél EN JS gömbgrafitos öntöttvas szakítószilárdság: MPa leszorító, lehúzónál EN JS gömbgrafitos öntöttvas szakítószilárdság: 700 MPa nagy mélységő húzáskor lemeztartónál, külsı lemezalkatrészeknél Acélöntvény anyagok: szakítószilárdság: 850 MPa; húzó bélyegnél, matricabetétnél, formázó betétek, leszorítók szakítószilárdság: 750 MPa; nemesítve lézeres felületi hıkezeléshez: MPa vágóbetéteknél, vágó matricáknál szakítószilárdság: 750 MPa, nemesítve lézeres felületi hıkezeléshez: MPa nagyobb mérető alsó vágóbélyegeknél 1. Projekt kezdete 2.Konstrukció 3. Beszerzés 4. Szerszámgyártás 5. Minıségellenırzés és végátvétel A - Öntvénymodellek, B- Öntvények, C - Szériaalkatrészek, D - Egyedi alkatrészek 21 Kubik József,

22 Beszerzés, katalógustermékek és egyedi darabok Katalógustermékek gázrugók vezetı- és kötıelemek lyukasztóbélyegek és perselyek Egyedi darabok az adott szerszámhoz tervezett, modell alapján legyártott egyedi darabok 1. Projekt kezdete 2.Konstrukció 3. Beszerzés 4. Szerszámgyártás 5. Minıségellenırzés és végátvétel 22 Kubik József, A - Öntvénymodellek, B- Öntvények, C - Szériaalkatrészek, D - Egyedi alkatrészek

23 Szerszámépítés, Alapmegmunkálás a kapcsolódó, megvezetı és pozícionáló felületek megmunkálása CNC-programozás CAD/CAMben Az alábbi paraméterekkel: marási stratégia a pályák távolsága a pályák száma fogásmélység a fogások száma 1. Projekt kezdete 2.Konstrukció 3. Beszerzés 4. Szerszámgyártás 5. Minıségellenırzés és végátvétel A - Alapmegmunkálás, B - Szerszám összeépítés, C - Felületmegmunkálás, D - Tusírozás, E - Felépítményezés 23 Kubik József,

24 Szerszámépítés, felépítés összeállítási rajz alapján végére a szerszám tartalmazza az összes felületi megmunkáláshoz szükséges alkatrészt 1. Projekt kezdete 2.Konstrukció 3. Beszerzés 4. Szerszámgyártás 5. Minıségellenırzés és végátvétel A - Alapmegmunkálás, B - Szerszám összeépítés, C - Felületmegmunkálás, D - Tusírozás, E - Felépítményezés 24 Kubik József,

25 Szerszámépítés, felületi megmunkálás (3D-megmunkálás) a konstrukció által elıkészített felületmodell alapján történik, mely magán a 3D felületen kívül a gyártáshoz szükséges egyéb tényezıket is figyelembe vesz Húzószerszámnál: hıkezelési ráhagyás funkció nélküli felületek szabadra marása pl. negatív rádiuszok (-0,3-0,5 mm) Vágószerszámok: a leszorítók (nem vágások vagy lyukasztások melletti) funkció nélküli felületeinek szabadra marása (-0.5-3mm) felsı vágó szegmensek: a vágórés figyelembe vétele (lemezvastagság, anyagminıség) acéllemez: a lemezvastagság 6-8%, alumíniumnál 12% 1. Projekt kezdete 2.Konstrukció 3. Beszerzés 4. Szerszámgyártás 5. Minıségellenırzés és végátvétel A - Alapmegmunkálás, B - Szerszám összeépítés, C - Felületmegmunkálás, D - Tusírozás, E - Felépítményezés 25 Kubik József,

26 Szerszámépítés, felületi megmunkálás (3D-megmunkálás) a CNC-programozás WorkNC-ben történik lépései: nagyolás (körlapkás maró) elısimítás (gömbmaró) kontúrmegmunkálás (szármaró) készre simítás (gömbmaró) maradék anyag marása paraméterek fogásmélység pályatávolság elıtolás fordulat marási stratégia 1. Projekt kezdete 2.Konstrukció 3. Beszerzés 4. Szerszámgyártás 5. Minıségellenırzés és végátvétel A - Alapmegmunkálás, B - Szerszám összeépítés, C - Felületmegmunkálás, D - Tusírozás, E - Felépítményezés 26 Kubik József,

27 Szerszámépítés, tusírozás a szerszámot összejáratják a mőveletnek megfelelı, megfestett darabbal a tusírkép alapján döntenek a gépi vagy kézi utómunkáról (csiszolás) Húzószerszám: szerszámok pozitív rádiuszain (funkcionális részein) ébredjen nyomás; a funkció nélküliek nyomásmentesek legyenek Vágószerszámok: vágások, lyukasztások mellett a leszorító és az alsó kés formafelülete között kell nyomásnak ébredni; az egyéb részek nyomásmentesek 1. Projekt kezdete 2.Konstrukció 3. Beszerzés 4. Szerszámgyártás 5. Minıségellenırzés és végátvétel A - Alapmegmunkálás, B - Szerszám összeépítés, C - Felületmegmunkálás, D - Tusírozás, E - Felépítményezés 27 Kubik József, Lyukasztások melletti leszorítás tusírképe Vágás melletti leszorítás tusírképe

28 Szerszámépítés, felépítményezés a szerszámok a mőveleti sorrendnek megfelelıen követik egymást az ú.n. üres állomások felépítése 1. Projekt kezdete 2.Konstrukció 3. Beszerzés 4. Szerszámgyártás 5. Minıségellenırzés és végátvétel A - Alapmegmunkálás, B - Szerszám összeépítés, C - Felületmegmunkálás, D - Tusírozás, E - Felépítményezés 28 Kubik József,

29 Minıségbiztosítás a karosszériaüzem minıségbiztosítása által bevizsgált és minısített mérethelyes alkatrész jármőgyártó telephely présüzeme átlal kiállított végátvételi jegyzıkönyv (folyamatbiztos szeriagyártás) Határminta: egy olyan munkadarab, amely a késıbbi szériagyártás során mint etalon fog szolgálni a szemrevételezéssel történı ellenırzéshez. (pl. ráncosodás, felületi benyomódás, vágási sorja, stb.) Próbagyártás: a vevı által a megrendeléskor elıírt, általában többmőszakos termelésnek megfelelı mennyiség legyártása a szerszám meghibásodása nélkül 1. Projekt kezdete 2.Konstrukció 3. Beszerzés 4. Szerszámgyártás 5. Minıségellenırzés és végátvétel A - 3D mérés, B Átvételi kritériumok 29 Kubik József,

30 Tartalom A Business Unit általános bemutatása A lemezalakító szerszámok gyártási folyamata A jövı kihívásai a szerszámgyártásban 30 Kubik József,

31 A jövı kihívásai a szerszámgyártásban Károsanyag kibocsátás A gyártás energiaigénye Kényelem Gyártási költségek Gyártási idı Biztonság Formavilág Fogyasztás Menetdinamika 31 Kubik József,

32 A jövı kihívásai a szerszámgyártásban (Szimuláció) Kisebb súly nagyobb szilárdság? alternatív anyagok és módszerek A jelenlegi szimulációk sok esetben még mindig csak megközelítıleg képesek visszaadni a valóságot. A szimuláció döntı jelentıségő lehet a gyártási idı- és az energiaigény tekintetében. A szimulációs eredményt befolyásoló tényezık SW-minıség (Autoform, MSC.MARC, LS-Dyna) SW által használt határalakváltozási görbék a bedolgozó lemezek minısége, azok jellemzıinek eltérése (akár tőrésen belül is) a névleges értékektıl a bedolgozás és a gyártás során használt kenıanyag minısége és mennyisége technológia fegyelem ill. gyártási pontosság: mennyire tér el a szerszám a szimulációban használt modelltıl 32 Kubik József,

33 A jövı kihívásai a szerszámgyártásban (Nagyszilárdságú anyagok) Kisebb súly nagyobb szilárdság? alternatív anyagok és módszerek Súlytakarékosabb szerkezet: feltétele a nagyobb szilárdságú alkotóelemek használata pl. a melegen alakított, nagyszilárdságú acél anyagok (hőtés után akár 1500 MPa fölötti szakítószilárdság (elıtte MPa)) (MBW 1500: C 0,25%, Si 0,40%, Mn 1,40%, P 0,025%, S 0,01%, Cr+Mo 0,50%, B 0,0050%) Kisebb súlyú anyagok használata: a kevésbé terhelt pontokon lehet kiváltani elsısorban az acél alkotóelemeket jellemzıen Al-ötvözetek, a jövıben várhatóan egyre inkább a Mg-ötvözetek 33 Kubik József,

34 A jövı kihívásai a szerszámgyártásban (Melegalakítás) Kisebb súly nagyobb szilárdság? alternatív anyagok és módszerek Az elemek hımérsékletét a gyártási folyamatban tudatosan és célzottan vezérlik a kívánt szilárdsági tulajdonságok elérése érdekében Direkt melegalakítási folyamat: a terítéket 900 C fölé hevítik, h ın tartják (ausztenites szövetszerkezet) a lemezalakító szerszámban végleges formára préselik és lehőtik (martenzites szövetszerkezet) vágási operációk Indirekt melegalakítási folyamat: hagyományos húzás és vágás a kész munkadarab hevítése több lécsıben 900 C fölé nyomás alatt présszerszámban visszahőtés kb. 200 C-ig visszahőtés szobahımérsékletig Nehézségek: edzett alaktrész vágása a direkt folyamatban; mérettartás (elsısorban az indirekt folyamatban); szerszámhőtés megoldása (hőtıcsatronák, hőtıközeg, tömítettség); a szerszám hımérséklet-változásból eredı méretváltozása; a hımérséklet kenıanyagra gyakorolt hatása 34 Kubik József,

35 A jövı kihívásai a szerszámgyártásban (Intelligens szerszám) Kisebb súly nagyobb szilárdság? alternatív anyagok és módszerek Célja a gyártási idı (bedolgozás) lerövidítése, a prések közötti különbségekbıl adódó módosítások kiküszöbölése, valamint a szériagyártásban a szerszámban bekövetkezı változások visszakövethetıségének biztosítása. Az erıeloszlásnak ill. a teríték befutásnak szenzoros érzékelése a bélyegben és a ráncfogóban Folyamatos és automatikus húzósegédállítás a matrica és a ráncfogó között a szenzorok által mért paramétereknek megfelelıen (akár a lemezvastagság vagy a kenés változásának kiegyenlítésére is) Távdiagnózis, melynek során a szerszámgyártó akár távolból is nyomon követheti a legfontosabb gyártási paramétereket, lehetısége van egy esetleges problémára reagálni ill. arra felkészülni 35 Kubik József,

36 Köszönöm a figyelmet! Danke für die Aufmerksamkeit! 36 Kubik József,