Como é que as peças complexas da carroçaria do seu automóvel são criadas com tanta precisão e eficiência? Este artigo mergulha no complexo mundo das matrizes de estampagem automóvel, guiando-o através do meticuloso processo de desenvolvimento e das medidas de controlo, desde a conceção inicial até à inspeção final. Descubra os passos essenciais e as principais considerações que garantem uma produção de alta qualidade e económica na indústria automóvel. Mergulhe para saber como estas maravilhas da engenharia moldam os veículos que conduzimos todos os dias.
O progresso do desenvolvimento do molde desempenha um papel crucial no calendário de todo o projeto e é uma parte importante da preparação da produção do OEM.
Nos parágrafos seguintes, discutiremos o processo e o controlo do calendário de desenvolvimento do molde, desde a libertação dos dados da carroçaria até à inspeção e aceitação final do molde.
O departamento de conceção de carroçarias lança modelos de simulação do produto e o pessoal de engenharia do departamento de desenvolvimento de engenharia efectua a análise do processo e a cotação com base nos modelos de simulação do produto (como dados comparativos para a apresentação de propostas).
O modelo de simulação do processo de carroçaria é utilizado para a licitação de moldes e para a análise do processo correspondente. O processo de licitação não será discutido em pormenor aqui. De seguida, falaremos brevemente sobre a gestão do desenvolvimento do molde após a finalização da fábrica de moldes.
Depois de receber o modelo de simulação do processo da carroçaria, o criador do molde efectua uma análise de viabilidade do processo de fabrico de cada peça. Em princípio, as fábricas de moldes são obrigadas a efetuar uma análise CAE (ou seja, uma análise de simulação da formabilidade da peça) em todas as peças recentemente desenvolvidas.
O papel da análise CAE:
O departamento de desenvolvimento pode utilizar plenamente a experiência de depuração da produção no local e verificar se os parâmetros do processo e o alongamento suplementar são razoáveis com base nos resultados da análise CAE das peças fornecidas pela fábrica de moldes.
Em resposta a riscos como o enrugamento ou a fissuração das peças, o departamento pode propor soluções em tempo útil.
Após a conclusão da análise CAE, o projeto do diagrama DL do molde pode ser realizado na maioria dos casos.
A conceção do diagrama DL refere-se à análise e conceção do processo de estampagem, também conhecido como fluxograma do processo de molde, que inclui o tamanho da folha da peça, a direção e o ângulo da estampagem, a disposição dos processos de estampagem, a direção da alimentação, a distribuição e a direção das facas de sucata, a ilustração da direção de remoção da sucata, o orifício CH, a identificação da peça esquerda e direita e a rotulagem de cada processo.
Além disso, o diagrama DL também deve refletir o equipamento de estampagem para os processos relevantes, a altura do molde, o material do molde, o curso de trabalho dos anéis de prensagem dos bordos ou das placas de prensagem, o método de posicionamento da chapa metálica e a análise da pressão do processo concluído.
Após a conclusão do projeto DL, deve ser realizada uma auditoria interna na fábrica de moldes. Assim que os problemas de auditoria interna forem rectificados, o projeto pode ser fornecido ao departamento de desenvolvimento do OEM e assinado em conjunto.
A assinatura do diagrama DL é crítica, afectando diretamente o design posterior do molde e tendo um impacto significativo no ciclo de desenvolvimento e no custo do molde. Se o diagrama DL for alterado posteriormente, causará um desperdício considerável em termos de ciclo de desenvolvimento e custo.
O departamento de desenvolvimento de engenharia analisa principalmente a racionalidade do processo da peça, a correção dos parâmetros da máquina, a racionalidade do suplemento do processo, a taxa de utilização do material e examina a conveniência da alimentação em conjunto com a situação da prensa.
A ordem de co-assinatura de estrutura do molde diagramas: co-assinatura de diagrama de molde de estiramento - co-assinatura de diagrama de molde de flange de formação - co-assinatura de diagrama de molde de rebordos e perfuração.
Como o ciclo de fundição e processamento do molde é inflexível, é importante assegurar o progresso do projeto concebendo a fase do diagrama da estrutura do molde o mais cedo possível para ganhar tempo adicional para o fabrico subsequente do molde.
Geralmente, a primeira amostragem do molde é uma amostragem semi-manual, necessitando apenas de moldagem, enquanto as restantes arestas e perfurações podem ser completadas por corte de arame.
Por conseguinte, o desenho dos diagramas do molde de estiramento e do molde de flange de formação deve ser efectuado antes de desenhar o diagrama do molde de biselagem e perfuração.
A fábrica de moldes concebe o diagrama da estrutura do molde com base na orientação do diagrama DL e, depois de concluído, é também objeto de revisão interna. Depois de resolver quaisquer problemas encontrados durante a revisão, pode ser apresentado ao departamento de desenvolvimento do OEM para co-assinatura.
O departamento de desenvolvimento do OEM deve concentrar-se em:
Para os problemas detectados durante a revisão, a fábrica de moldes deve ser solicitada a rectificá-los tanto quanto possível. Alguns problemas podem não ter um impacto significativo na funcionalidade do produto, mas podem afetar a conveniência operacional ou reduzir a eficiência da produção. Para cumprir prazos e calendários, a fábrica de moldes pode não ser muito cooperante na realização de alterações.
Nesta altura, o pessoal de desenvolvimento do OEM (engenheiros) tem de mostrar coragem e determinação, porque as alterações durante a fase de conceção são sempre mais rápidas do que as alterações posteriores (depois de o molde ter sido formado).
Os projectistas da fábrica de moldes têm de pensar na perspetiva do departamento de produção e considerar o problema de vários ângulos.
Os pontos problemáticos discutíveis requerem uma discussão objetiva entre muitas partes para encontrar a melhor solução. Durante o processo de revisão do diagrama do molde, os técnicos de desenvolvimento de engenharia devem ter uma posição firme e uma sólida experiência técnica e de depuração no local para reduzir muitos problemas posteriores.
Após a revisão do projeto do diagrama da estrutura do molde, podem ser criados modelos realistas de espuma. Na fase do modelo realista de espuma, a equipa de projeto tem de libertar dados de fundição para garantir a capacidade de fundição do modelo real.
O modelo realista de espuma é um material formado pela formação de espuma de poliestireno a alta temperatura. É processado por NC com base no diagrama da estrutura do molde e considerando as tolerâncias adequadas de processamento do molde (8-10 dias) e a taxa de contração da espuma.
O ciclo de produção da espuma EPS é geralmente de cerca de uma semana. Após a produção, é necessário efetuar uma avaliação no local para garantir a coerência com o diagrama da estrutura do molde.
Também verifica se os problemas identificados na revisão do diagrama da estrutura do molde foram rectificados ou se existem novos problemas que não foram descobertos durante a revisão do projeto.
A avaliação de modelos realistas de espuma é um processo indispensável no fabrico de moldes porque é o último obstáculo para as alterações estruturais do molde. Depois de entrar na fase de fundição, é difícil modificar a estrutura do molde.
Depois de a espuma EPS ter sido rectificada, pode ser enviada para a fundição para ser moldada. O processo específico não será discutido aqui. O ciclo de fundição do molde é de 15 a 20 dias. Após a conclusão da fundição do molde, este é transportado de volta para a fábrica de moldes para inspeção da fundição.
O principal objetivo é verificar a existência de defeitos de fundiçãoDefeitos internos, tais como fissuras no interior da peça fundida. Os defeitos internos, como a inclusão de areia, têm de ser maquinados antes de poderem ser observados.
Após a conclusão da fundição do molde, a maquinação NC pode começar, desde que os dados NC tenham sido libertados.
A fábrica de moldes pode efetuar a programação CNC com base nos dados NC do produto e, em seguida, realizar a maquinação NC do molde. A maquinação NC do molde pode ser dividida em: fresagem em bruto - montagem - semi-acabamento - acabamento.
Durante o processo de maquinação NC, podem ser detectados defeitos como a inclusão de areia ou fissuras no interior da peça fundida. Após a maquinação NC estar concluída, o molde tem de ser submetido a um tratamento térmico para atingir a dureza necessária.
O ciclo de maquinação NC do molde é geralmente de 20-25 dias.
Em situações em que o tempo de desenvolvimento do projeto é apertado, é importante organizar o tempo de maquinação NC de forma razoável. O pessoal de desenvolvimento de engenharia pode efetuar o controlo do progresso no local e supervisionar a fábrica de moldes no desenvolvimento de um plano de maquinação razoável.
É importante evitar manter o equipamento de maquinagem CNC inativo para garantir o progresso.
A fase de montagem do molde inclui: alinhamento da base do molde - fecho do molde - moldagem experimental - amostragem, etc. Após a maquinação NC do molde, existe ainda uma certa margem para a montagem subsequente.
A depuração do montador de moldes verifica principalmente a taxa de correspondência dos moldes superior e inferior e a taxa de orientação para garantir que são produzidas peças estampadas qualificadas.
Através da depuração do montador de moldes, a qualidade do molde pode ser identificada e o tamanho para o corte também pode ser determinado.
Após a fábrica de moldes ter concluído todo o fabrico do molde de acordo com o plano e ter efectuado o auto-teste do molde para ser qualificado, pode solicitar a pré-aceitação do departamento de desenvolvimento do OEM.
A fábrica de moldes tem de fornecer um relatório de auto-inspeção sobre o molde e a taxa de qualificação das peças estampadas. O departamento de desenvolvimento do OEM organiza pessoal para realizar a pré-aceitação na fábrica de moldes após receber o pedido de pré-aceitação da fábrica de moldes.
O molde é aceite principalmente em três aspectos: estática do molde, qualidade dinâmica da peça estampada e função do molde.
As inspecções estáticas e dinâmicas são realizadas de acordo com as normas, enquanto a inspeção de peças estampadas é dividida em qualidade da superfície, precisão dimensional e rigidez.
Em princípio, os problemas encontrados durante o processo de pré-aceitação exigem a retificação pela fábrica de moldes antes da embalagem e expedição.
No entanto, se alguns problemas não afectarem a qualidade do produto e a dificuldade de retificação for pequena, pode ser permitido que permaneçam para que os montadores da fábrica de moldes continuem a retificar no local de produção, nos casos em que o tempo é escasso.
Devido às diferenças nas máquinas-ferramentas e nas taxas de correspondência da superfície do molde, para garantir a qualidade do produto, depois de o molde ter sido pré-aceite, tem de ser depurado quando transportado para o local de produção.
Geralmente, a primeira ronda de ajuste do molde de estiramento demora 1-2 meses, e todo o ciclo de depuração do molde pode durar meio ano ou mais. O processo de depuração do local de produção do molde gira em torno dos seguintes aspectos:
O ciclo de depuração e retificação do molde é longo. Os itens acima têm de ser rectificados e o molde tem de ser operado de forma estável durante três meses antes de o departamento de desenvolvimento do OEM poder organizar o utilizador do molde, o pessoal de manutenção, o inspetor de qualidade, etc., para efetuar a aceitação final do molde e assinar o relatório de aceitação final.
Depois de concluída a aceitação final, o trabalho de desenvolvimento do molde é considerado completo.
No entanto, desde que o molde não seja desmantelado, o ciclo de vida do molde continua. O trabalho do departamento de desenvolvimento do OEM é então transferido para o sistema de produção e para o departamento de processos para utilização, gestão e manutenção.
Com uma boa utilização e manutenção do molde, a sua vida útil pode ser prolongada, a taxa de refugo reduzida e a eficiência da produção aumentada, trazendo benefícios económicos consideráveis para a empresa.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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