자동차 패널의 금형 제조 기술에 대한 간략한 분석

현재 국내 주류 자동차 금형 기업의 주요 가공 하드웨어와 국제 수준의 격차가 급격히 줄어들고 있으며 이는 주로 최근 몇 년 동안 국내 자동차 금형 기업이 많은 고급 수치 제어 장비를 구입했다는 사실에 반영됩니다. , 3 축 ~ 5 축 고속 가공 기계, 대규모 Longmen 수치 제어 머시닝 센터, 고급 대규모 측정 및 디버깅 장비, 다축 수치 제어 레이저 절단기 등 국내 기업의 수준과 능력 자동 패널 다이 생산이 크게 향상되었습니다. 일부 기업은 세계의 고급 동기 수준에 도달했습니다.

처리 능력의 향상은 또한 처리 기술의 향상을 촉진합니다. 현재 자동차 금형의 수치 제어 가공은 단순한 프로파일 가공에서 구조 표면을 포함한 포괄적인 수치 제어 가공으로 발전했습니다. 주조에 사용되는 폼 솔리드 몰드는 수동 제조에서 통합 레이어 NC 가공으로 발전했습니다. 고효율, 고정밀 및 높은 표면 품질을 위한 다수의 고속 NC 가공이 채택되었습니다. 지도에 따른 전통적인 수동 처리에서 지도가 없는 현재 처리 모드, 소수의 사람 또는 심지어 무인이 점차 형성되었습니다.

대형 정밀금형 제작을 늦게 시작해서 조달을 통해 하드웨어 가공 능력을 빠르게 향상시킬 수 있지만 축적된 설계 및 제조 경험, 제조 공정 수준, 제조 공정 수준, 최근 몇 년 동안 우리 자동차 금형 시장은 A급 및 B급 제품에서 고급 정밀 및 복잡한 C급 자동차 금형으로 점차 변화했으며 기술 개선에도 점점 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 이러한 측면에서. 그러나 이러한 측면은 모든 고급 금형 기업의 기술 비밀이며 주로 독립적인 기술 연구 및 혁신에 의존해야 합니다.

1. 설계 및 시운전 경험을 위한 데이터 축적 메커니즘 구축

금형 개발 초기 단계에서 미세 설계 모드를 계속 탐색합니다. 소위 미세 설계에는 주로 견고하고 합리적인 스탬핑 공정 설계, 전체 공정 CAE 분석, 스프링백 예측 및 보상, 미세 다이 표면 설계 등이 포함됩니다. 그 목적은 기존 금형의 늦은 시운전 작업을 설계 단계에서 금형 제조 공정에서 백색광 스캐닝 및 기타 감지 수단을 통해 가공 정확도를 엄격하게 보장합니다. 1차 금형 시운전 동안 공정 설계자와 금형 표면 설계자는 현장에 있어야 1차 금형 시험의 결함 원인을 분석하고 최적화 방안을 결정하고 최적화 프로세스를 하나씩 저장합니다. 마지막으로 리브 그리기, 필렛 그리기, 표면 간격 변경, 표면 장력 초과 등을 포함한 금형의 최종 상태가 기록됩니다. 마지막으로 사진 스캔 후 전체 금형 표면이 데이터베이스에 저장됩니다. 그림 4와 같이 그리드 변형률 측정 장비를 통해 실제 부품의 변형률 박형화 정보를 추출하여 CAE 해석 결과와 비교하였다.

이러한 자료는 지속적으로 축적, 분류, 분석, 보관 및 수정되고 최종적으로 기업의 설계 경험 데이터베이스에 요약되며 향후 유사한 공작물의 설계에 적용될 것입니다.



2. 주조 블랭크의 스캐닝 포인트 클라우드를 기반으로 한 금형의 황삭 가공

국내 주조 수준의 한계로 인해 대규모 주조 블랭크는 종종 변형 및 불균일 한 허용량 문제가있어 NC 황삭 가공에서 안전성이 떨어지고 가공 효율이 떨어지는 현상이 발생합니다. 백색광 스캐닝 기술의 보급 및 적용으로 이러한 문제가 효과적으로 제어되었습니다. 현재 백색광 스캐닝 장비는 주로 주조물의 표면 데이터를 신속하게 수집하고 NC 프로그래밍에 직접 사용할 수 있는 가공 블랭크를 생성하는 데 사용됩니다. 대구경 디스크 커터, 다층 소절삭, 고속 이송을 사용하여 가공 효율을 크게 향상시켰습니다. 빈 툴 워킹이 100% 감소하고 NC 황삭 가공 효율이 약 30% 증가합니다.



3. 박판 및 프레스 탄성 변형에 따른 금형 표면 보정

장기간의 금형 개발 실습을 통해 우리는 문제를 발견했습니다. 고정밀 수치 제어로 금형을 가공할 때 매우 우수한 정확도 감지, 금형 클램핑 클리어런스, 즉 우리가 흔히 말하는 금형 클램핑 속도를 전제로, 금형이 프레스에서 작동할 때 이상적이지 않습니다. 피팅자는 금형의 동적 금형 클램핑 속도를 보장하기 위해 여전히 많은 수동 클램핑 작업이 필요합니다. 분석 및 요약을 통해 우리는 클램핑 속도에 영향을 미치는 몇 가지 주요 요인, 즉 마무리 후 담금질 변형, 스탬핑 플레이트 박육의 불균일성, 프레스 작업대로 금형의 탄성 변형을 발견했습니다. 이러한 요소를 고려하여 담금질 후 마무리 가공의 프로세스 경로를 채택하는 것과 같은 해당 전략을 채택합니다. 금형 표면 설계시 CAE로 해석한 판금의 박육화 결과와 프레스의 탄성변형법칙에 따라 역변형보상을 하여 생산시 좋은 적용효과를 얻을 수 있다.



4. 다이의 퀜칭 변형을 줄이기 위한 레이저 표면 퀜칭(강화) 및 레이저 클래딩 기술 적용

담금질 후 마무리 가공의 공정 경로를 채택하면 다이의 담금질 변형을 효과적으로 제어할 수 있지만 경화층의 얇아짐, 낮은 가공 효율, 많은 도구 소비 등과 같은 다른 문제도 발생합니다. 레이저 표면 담금질(강화) 기술을 사용하여 관련 문제를 완전히 해결하는 개발 방향입니다. 레이저가 금속 표면을 조사하면 재료의 표면층이 매우 짧은 순간에 매우 높은 온도로 가열되어 상 변화를 일으킬 수 있습니다. 매우 짧은 가열 시간으로 인해 재료 표면의 냉각 속도가 일반 담금질 냉각의 약 103배에 달하는 매우 높습니다. 이러한 특성으로 인해 레이저 표면강화층은 일반적인 열처리와는 다른 특성을 갖는다. 처리후 표면경도가 일반경화처리에 비해 20~40% 높고, 내마모성이 1~3배 향상됩니다. 온도가 300 ° 이하이고 재료가 강철 또는 회주철, gm241 일 때 금형 표면이 경화되고 경화 된 층의 깊이가 0.5mm 이상에 도달 할 수 있으며 경도는 HV800 이상에 도달하십시오. 담금질 경화층의 미세조직은 초미세 마르텐사이트와 탄화물입니다. 특정 작업 조건 및 재료에 따라 레이저 담금질 후 표면의 내마모성 수명은 5 ~ 10 배에 달할 수 있으며 가장 중요한 것은 담금질 후 변형이 화염 또는 유도 담금질 후보다 훨씬 작다는 것입니다. 레이저 표면 담금질(강화) 기술의 적용은 사용 비용, 담금질 효율 및 기타 요인의 영향을 받습니다. 현재로서는 소규모 적용 시도에 불과하다.

5. 결론

대형 자동차 금형의 정밀성, 복잡성 및 단일 부품 생산의 특성을 기반으로 이러한 금형 제조에는 첨단 가공 및 측정 장비가 널리 사용될 수밖에 없습니다. 이러한 장비를 도입함과 동시에 시리즈 제조 공정 및 제조 공정의 변경 및 업그레이드도 추진해야 합니다. 가공 경로를 최적화하여 금형 가공의 효율성과 품질에 영향을 미치는 많은 문제에 대한 심층 연구를 수행하고 금형 제조 수준을 지속적으로 향상시킵니다.