沖壓

Creaform 形創三維掃描和逆向工程 | 彌補熱沖壓模具重制流程中的缺失環節

轉載 :  zaoche168.com   2022年09月21日

        汽車行業依賴于眾多制造業。熱沖壓(即熱成型或模壓淬火)是實現更安全、更輕便的汽車趨勢下的常見的工藝之一。其過程即用壓力機和模具組,通過加熱將薄的、低抗拉強度的金屬轉變為高強度的鋼的過程。通過在鋼幾乎熔化的情況下進行沖壓,該工藝消除了回彈,允許制造復雜的幾何形狀。
        Gestamp 是一家致力于設計、開發和制造金屬汽車部件的國際集團。其為知名汽車制造商生產底盤、機械裝置和白車身零部件。他們還利用熱沖壓制造保險杠橫梁、防撞箱和門環部件。
        在更換或制造模具時,像 Gestamp 這樣的熱沖壓公司都面臨著同樣的困境:他們不得不依賴早期的模具圖紙,而這些圖紙可能并沒有得到及時更新。
        為什么依靠原始圖紙會產生問題?在沖壓生產線上工作的有很多人,并且由于工藝瓶頸往往在設計階段,在對模具的 CAD 模型和生產中使用的實際模具做出調整后,這些調整有時并沒有記錄在案。沒有這些信息,如何有效地管理模具更換過程?這個過程的合理替代方案是什么?實施替代解決方案的成本和時限是什么?好消息是:三維掃描系統和逆向工程為那些質量不得有丁點馬虎的行業帶來了希望。

典型的生產方法
        讓我們來看看 Gestamp 公司的沖壓線開發過程。就像制造環境中從設計到生產的大多數工作流程一樣,熱沖壓也有典型的步驟,它們是無縫連接在一起的:

  • 沖壓廠收到一個新零件的 CAD ——各種工作指令中的一項
  • 工程師使用該模型來設計將用于沖壓零件的模具
  • 模具的 3D 模型被發送到模具制造商那里
  • 一旦制造完成,實際的模具就送往沖壓廠,供沖壓廠檢驗、進行質量控制和微調
  • 模具在進入生產環境之前要提交給客戶批準,在獲得客戶審批后,它將被用來生產符合確切規格的精準零部件

        這在您看來是一個標準的工作過程吧?對 Gestamp 來說是的。但問題發生在模具投入生產并用于熱沖壓過程之后,也就是說,當模具需要更換時。

面臨考驗的地方
        更換模具的原因可能是由于模具部分或完全破損、模具的使用壽命結束或需求大幅增加,以至于需要制造一個相同的模具來滿足日益增長的需求。
        在沒有新的 CAD 模型的情況下,工程師們不得不使用※初的模具設計來生產新的模具。這是一個費時、費錢和令人懊惱的過程。使用舊的圖紙不可避免地會導致零件不符合規格、材料浪費,甚至會對客戶關系產生負面影響。
        由于以前的模具不是壞了就是不能用了,所以有必要重新進行上述過程:

  • 將※初的 CAD 發送給模具制造商
  • 驗收制造好的模具
  • 微調
  • 投入生產

        我們發現,他們的問題主要出在沒有考慮某個階段的調整數據上。這可能由幾個原因造成,不過有兩個原因比較突出:

  • 對于新的沖壓生產線和工藝,執行檢查、質量控制和微調步驟的工程師們工作壓力居高不下,有時不能有效地收集和記錄開發階段做出的所有修改
  • 有收集、記錄并發送給工程部門修改意見,但由于缺乏工具,工程師們未能更新原始圖紙

三維掃描和逆向工程是他們的救星
        毫無疑問,鏈條中缺失的一環是向工程部門明確傳達更新后的特征。由于即使是完善的工作流程也有可能出現人為錯誤,他們需要使用正確的工具來實現精簡的流程。
        Gestamp 公司沖壓業務的技術經理決定扭轉局面,尋求諸如三維掃描這樣的新途徑。他們在傳統的工作流程中增加了幾個步驟:

  • 一旦模具經過調整并生產出符合規格的零件,就會對模具進行掃描,并記錄所有的修改
  • 與被掃描表面相對應的輸出網格文件可以用來對包含細微細節的模具進行逆向工程
  • 表面被合并到模具的初始 3D 模型中

        對于 Gestamp 的管理者來說,好處是顯而易見的:HandySCAN 3D 等三維掃描儀的高精度和便攜性,功能豐富的逆向工程軟件可以用來將掃描表面轉化為數據。MPS Soluciones 3D 公司和 Mecánica Bra?osera 公司為他們提供了解決問題的所有必要設備和儀器。
        因此,當一個模具調整完畢并開始生產零部件時,就可以在車間里直接對它進行掃描,以記錄對前一個模具所做的修改。然后馬上就可以獲取更新版的 CAD 數據。
        總之,由于 Creaform 形創公司解決方案的高精度,Gestamp 公司大大縮短甚至完全消除了新模具的調整階段。這意味著工程師們可以將更多的時間用在增值任務上,并且資金的浪費也減少了。

關于 CREAFORM
        Creaform 形創開發、制造并銷售 3D 便攜式及自動化測量技術產品,專門從事工程服務。公司提供創新應用解決方案,如三維掃描、逆向工程、質量控制、無損檢測、產品開發和數值模擬 (FEA/CFD)。公司的產品和服務面向各大行業,例如汽車、航空航天、消費品、重工業、醫療保健、制造業、石油與天然氣、發電業以及研究與教育。
        Creaform 形創的總部和制造運營地位于加拿大魁北克省萊維斯 (Lévis),在萊維斯和法國的格勒諾布爾 (Grenoble) 都設有創新中心,在加拿大、美國、墨西哥、巴西、法國、德國、意大利、西班牙、中國、日本、韓國、泰國和新加坡都擁有直接業務運營團隊。Creaform 形創是 AMETEK 阿美特克公司旗下部門 AMETEK Ultra Precision Technologies 的一員,AMETEK 系全球領先的電子儀器和機電設備制造商,年銷售額達 50 億美元。

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