Пример интегрированной системы проектирования и технологической подготовки производства, страница 4

Испытания

После того как опытный образец изготовлен, он оснащается устройствами, полностью имитирующими внешние условия работы двери. Данные устройства управляются компьютером, который программируется специалистом по проведению испытаний с целью воссоздания всех действующих на новое изделие реальных нагрузок и напряжений. В частности, используется испытательный стенд проверки надежности дверной ручки, которая подвергается действию продолжительных возвратно-поступательных нагрузок, развиваемых управляемой от компьютера пневматической рукой. На данном этапе разработки полезно использовать аналогичные стенды вместо натурных испытаний автомобиля, проводимых на реальном образце. Эти стенды позволяют проводить продолжительные испытания и обеспечивать равные условия проверки разных образцов. Поведение образца во время испытаний контролируется компьютером и сравнивается с результатами, полученными при анализе по МКЭ.

Изготовление деталей методом штамповки и механической обработки

Корпус дверной панели формируется из стального листа путем многократной штамповки на различных пресс-формах (матрицах), что позволяет получать поверхность требуемой конфигурации. Штамп состоит из двух повторяющих форму поверхности двери половин (верхней и нижней), которые при соединении во время прессования формируют готовую панель.

После разработки образца панели и проведения его испытаний описание его геометрии считывается в компьютер. Полученные в результате этого данные являются информационной базой производства пресс-форм. Проектирование формы матрицы штампа и ее структуры происходит одновременно.

Путем задания таких ограничений, как глубина прессования (расстояние, на которое должен переместиться стальной лист, прежде чем он коснется поверхности пресс-формы), происходит формирование на экране дисплея оптимальных параметров управления прессом. Автоматизация особенно необходима для обеспечения наглядности процесса прессования и получения определенных углов перегиба.

Следующий этап разработки — проектирование крепителя, представляющего собой стальной хомут, используемый для закрепления листа в прессе и предотвращения выпрессовки. Выпрессовка оказывает сильное влияние на качество готового изделия. Если большие напряжения в металле вызывают быстрый износ дверной панели, то слишком большая выпрессовка приводит к перекосам. После завершения штамповки панели крепитель разрушается, поэтому при выборе для него материала необходимо проводить оптимизирующую оценку с целью уменьшения отходов и издержек на производство.

Сама структура пресс-формы имеет множество особенностей и объединяет ряд стандартных деталей, описание которых содержится в базе данных компьютера. Специалисты вводят параметры новой конструкции, а система САПР/АСТПП формирует готовую пресс-форму из подходящих стандартных деталей.

Инструментальный цех

С помощью высокоскоростного графопостроителя формируется комплект инструментальных чертежей, на основе которых специалисты по созданию моделей изготавливают из полистирола макет детали, передаваемый затем в литейный цех для создания песочной формы. Расплавленная сталь заливается в форму, полистирол сгорает, и в результате получается заготовка пресс-формы.

Создание управляющих программ

После изготовления пресс-формы начинается проектирование вспомогательных деталей. На основе компьютерных моделей происходит воплощение машинного представления поверхности прессования в стальную пресс-форму. С помощью автоматизированной системы программирования станков (АСПС) и интерактивных графических систем программирования станков с ЧПУ моделируются все движения фрезы, необходимые для вырезания дверной панели нужной формы. Траектория фрезы генерируется управляющей программой и используется для контроля за перемещением инструмента. Для создания управляющей программы в системе PDGS используется модуль FINC (Комплексное Числовое Программное Управление фирмы «Форд»).

Формовочное моделирование и производство пресс-форм