Wire EDM pro automobilové díly: Tolerance, Výběr stroje, Průvodce dodavatelem

Zvažte typickou práci. Dodavatel brzd Tier 1 potřebuje 240 kalených vložek D2, každou s 0,6 mm těsnicí drážkou, která musí udržet úzkou toleranci šířky – a držet ji po vytvrzení na 60 HRC. Jakmile jsou polotovary vytvrzeny, frézovací buňka, která řezala prototypy, již nemůže držet drážku a broušení vyžaduje kotouč na zakázku a třítýdenní přípravek. Tato poznámka v rohu výkresu je to, co přesune zakázku na drátový EDM stroj.

Tato příručka je pro lidi, kteří volají: manažeři nástrojáren, procesní inženýři a nákupní týmy hodnotící drátové EDM pro automobilové nástroje – lisovací vložky, razníky, vložky do forem, karbidové řezné nástroje a EV laminovací raznice. Zabývá se tím, kam se proces hodí, jakou toleranci může dodržet, jak se liší třídy strojů a co ověřit před zadáním objednávky.

Drátové EDM – také psáno drátově řezané EDM nebo WEDM – odstraňuje materiál řízenými elektrickými výboji mezi tenkou drátěnou elektrodou a obrobkem, ponořeným nebo opláchnutým v deionizované vodě. Protože se drát nikdy nedotkne součásti, tvrdost, tloušťka stěny a velikost prvku přestávají být překážkami: tvrzená ocel a karbid, které žádná řezná hrana nedokáže obrobit, jsou nařezány na konečnou velikost v jednom nastavení, bez řezné síly a bez mechanických otřepů.

Technickou otázkou není, zda drátový EDM stroj dokáže vyrobit součást. Obvykle může. Otázkou je, jakou třídu stroje, jakou pracovní obálku a jakou schopnost úkosu daná zakázka skutečně potřebuje – a nákupní kapacita, kterou obchod nikdy nepoužije, je nejběžnějším způsobem, jak tento nákup pokazit.

Proč se drátové EDM používá pro automobilové nástroje

Čtyři omezení posouvají automobilové nástroje směrem k WEDM a obvykle se objevují společně, spíše než jedno po druhém.

• Tvrdost po tepelném zpracování. Vložky a razníky jsou kalené, nauhličované (typicky hloubka pouzdra 0,6–1,2 mm) nebo vyrobené ze slinutého karbidu, protože musí vydržet statisíce úderů. WEDM odstraňuje materiál spíše jiskrovou erozí než řezným břitem, takže kalené destičky D2 nebo SKD11 lze po kalení dokončit na požadovanou velikost – bez rizika deformace, které přináší dokončovací broušení kalené součásti.
• Velikost prvku pod poloměrem frézy. 0,6 mm těsnící drážka má rohový poloměr, který žádná praktická stopková fréza nevyrobí, a stejná stěna zastavuje 0,4 mm štěrbinu vstřikovače nebo čtvercový vnitřní roh. Drát je nástroj: neexistuje žádný poloměr rohu nástroje pro kompenzaci a žádný minimální vnitřní poloměr za poloměrem drátu plus jiskřiště.
• Žádná řezná síla. Tenkostěnná pouzdra, 0,8 mm žebra na konstrukční konzole a dlouhá štíhlá jádra se při zatížení frézováním vychylují. WEDM nevyvíjí v podstatě žádnou mechanickou sílu, takže 0,5mm stěnu lze řezat bez podpory a bez odpružení.
• Frekvence revizí. Lisovací nástroj může být v rámci programu vozidel několikrát upraven, protože přicházejí facelifty, varianty výbavy a regionální specifikace. Na WEDM je to spíše úprava programu než nová elektroda, přípravek nebo tvarovací nástroj, který při práci s nízkým až středním objemem často převáží pomalejší řeznou rychlost.

Základní pravidlo: pokud je díl vodivý, tvrdší než asi 45 HRC a nese prvek užší než 1 mm nebo stěnu tenčí než 1,5 mm, drát EDM patří do procesu procesu od začátku, nepřidává se jako záchranná operace po selhání frézování.

Běžné automobilové díly, zápustky a nástroje řezané drátem EDM

To jsou aplikace, které skutečně dorazí ke stroji. Vzor je konzistentní: díl je kalený, tenký nebo geometricky blokovaný pro konvenční frézu.

Dvě kategorie platí za stroj samy. Klasickým pouzdrem jsou kalené lisovací vložky; EV laminovací raznice jsou nejrychleji rostoucí, protože otřepy se množí na tisících naskládaných plechů a mohou se stát zkratem v hotovém statoru nebo rotoru. Drátové EDM může vytvářet hrany bez otřepů a další dokončovací průchody mohou výrazně snížit tloušťku přetavené vrstvy a zlepšit integritu povrchu.

Materiály vhodné pro automobilový drát EDM

EDM se často nazývá materiálově agnostický, protože potřebuje pouze elektrickou vodivost. V praxi metalurgie stále mění rychlost řezání, integritu povrchu a počet potřebných průchodů – rozdíly dostatečně velké na to, aby ovlivnily nabídku.

Slitiny karbidu a niklu jsou dvě skupiny, u kterých je uložení trimovacího průchodu falešnou ekonomií, protože poškození se objeví o týdny později jako odštípnutí nebo únavová trhlina, spíše než jako okamžité rozměrové selhání.

Jakou toleranci může Wire EDM udržet?

Tolerance vytištěná na výkresu a tolerance, kterou může dílna držet ve výrobě, jsou dvě různá čísla. Většina objemu automobilového nářadí leží uprostřed praktického rozsahu, což je přesně to místo, kde je ekonomika drátového EDM nejpříznivější.

• Tvrzené vložky matric a forem sedět na nejtěsnějším konci, protože vůle zaslepování a ořezávání přímo nastavuje výšku otřepu a životnost matrice. Dosažení tohoto pásma vyžaduje stroj třídy přesnosti, kontrolované prostředí a tři nebo více průchodů.
• Sedla vstřikovačů se obvykle řídí kulatostí a povrchovou úpravou spíše než absolutní velikostí – důležitý rozdíl při psaní specifikace nákupu.
• Řadicí vidlice a nástroje synchronizátoru přistává v rozsahu, který středněrychlý stroj se dvěma řeznými průchody pohodlně a opakovaně zvládá.
• Drážky těsnění brzdového třmenu jsou typicky hrubovací a jeden trimovací průchod na většině tříd strojů.
• Konstrukční konzoly a výztuhy jsou nejvolnější kategorií, kde obvykle postačuje jednoprůchodový vysokorychlostní řez, pokud požadavek na kvalitu břitu nestanoví jinak.

Pod pásmem jemného dokončení se nákladová křivka stáčí strmě nahoru: potřebujete prostředí s řízenou teplotou, tři nebo více průchodů, pomalejší podávání drátu a úroveň kázně operátora, kterou ne každý obchod dokáže udržet ve třech směnách. Poctivým konkurentem je spíše řezání laserem nebo plazmou s vysokým rozlišením než frézování.

Oddělit toleranci, kterou zákazník skutečně potřebuje, od tolerance vytištěné na výkresu je nejcennějším zvykem v tomto oboru. Citace se mohou zdvojnásobit, když se obecná poznámka napsaná pro funkční povrch aplikuje na povrch, který se nikdy nedotýká jiné součásti.

EDM vysokorychlostní vs středněrychlostní vs velký kuželový drát

Vysokorychlostní drát EDM , často postavený na platformě DK77, přináší nejnižší náklady na čtvereční milimetr řezu. Je to správná odpověď pro držáky, podložky, jednoduché razníky a jakoukoli práci, kde je volnější páska přijatelná.

DK-7745 CNC vysokorychlostní drátový EDM stroj (4osý, zdvih 400 × 600 mm) DK-7745 High-Speed Wire EDM: Zařízení speciálně navržené pro složité tvary a vysoce přesné díly, které nabízí přesný a spolehlivý výkon obrábění. Tento mac... Zobrazit produkt →

Středněrychlostní drát EDM sedí mezi vysokorychlostními a přesnými stroji. Přidává řízené víceprůchodové řezání a pevnější pohon drátu a tato kombinace je to, co posouvá dosažitelný pás od volného konce ke konci s jemnou povrchovou úpravou – jeden z důvodů, proč jsou středněrychlostní stroje široce určeny pro automobilové nástroje. Náklady na řez jsou vyšší než u vysokorychlostního stroje, ale zmetkovitost a počet ručních dokončovacích hodin klesají.

Středněrychlostní drátěný elektroerozivní řezací stroj PS45C Heavy-Duty CNC Středněrychlostní drátové EDM řady PS45C: Tato řada, navržená pro přesné obrábění větších obrobků, nabízí vylepšené možnosti zpracování a vyšší pracovní zatížení... Zobrazit produkt →

Víceprůchodové řezání je schopnost spíše než třída stroje: hrubovací průchod následovaný jedním nebo více řezy při postupně nižší vybíjecí energii. Podporuje to každý středněrychlostní a přesný stroj a je to to, co poskytuje jak užší toleranci, tak jemnější povrchovou úpravu, kterou automobilové specifikace vyžadují – jednoprůchodový řez toho nikdy nedosáhne. Než se podíváte na cokoli jiného, ​​ověřte si počet průchodů seřízením přes ovládací podpěry, protože toto číslo určuje spodní hranici dosažitelné tolerance.

Přesné drátové EDM stroje , které drží nejtěsnější pásy s menším drátem, jsou opodstatněné hlavně pro EV laminovací nástroje, nástroje vstřikovačů a práci s karbidem, kde jsou požadavky na toleranci a integritu povrchu skutečně přísné. Jsou podstatně dražší a potřebují kontrolované prostředí.

Kupte si třídu, která pokrývá toleranční pásmo, které skutečně potřebujete, ne nejtěsnější výkres v souboru, protože cenový rozdíl mezi třídami je mnohem větší než rozdíl v dosažitelné kvalitě při běžné automobilové práci.

Jak vybrat správný drátěný EDM stroj pro automobilové nástroje

Výběr funguje lépe z dílu než z katalogu. Spusťte tento řetězec v pořadí:

1. Velikost a hmotnost dílu — nastavuje pracovní obálku a zatížení stolu a obvykle vyřazuje stroje dříve, než to udělá cokoliv jiného.
2. Materiál a tvrdost — nastavuje strategii průchodu a to, zda je třeba knihovnu parametrů vytvořit od začátku.
3. Tolerance a dokončení, na kterých skutečně záleží — nastavuje třídu stroje a zda je potřeba řízené prostředí.
4. Kužel — průvan, reliéf nebo šikmé stěny rozhodují o tom, zda je vůbec potřeba stroj s možností zužování.
5. Měsíčně nařezané metry — rozhoduje se mezi jedním a dvěma stroji.

Níže uvedená tabulka je výchozím bodem, nikoli specifikací.

Doporučení stále závisí na součásti a spolehlivý způsob, jak jej usadit, je spíše řezná zkouška na vašem vlastním materiálu než srovnání katalogových čísel.

Kuželové řezání pro úhlové zápustky a formy

Automobilové zápustky a formy jsou zřídkakdy s rovnými stěnami: úhly úkosu, úhly reliéfu a otvory zápustek, které se zužují od řezné hrany dolů do volné zóny, všechny vyžadují naklonění drátu.

• Kužel capability is always quoted at a specified workpiece height a dosažitelný úhel klesá, když se díl zvětšuje. Stroj dimenzovaný pro daný úhel v jedné výšce Z jej nutně neudrží v jiné výšce.
• Specifikujte zúžení jak úhlem, tak maximální odchylkou v uvedené výšce. Číslo odchylky – nikoli maximální úhel – rozhoduje o tom, zda se matrice sestaví čistě, a je to číslo, které ve většině nabídek chybí.
• Velké kuželové stroje použijte nezávislé ovládání osy U/V s vyhrazenou kuželovou hlavou, takže proplachování a napětí zůstávají konzistentní, zatímco se drát naklání. Bez toho se kvalita řezu na zkosené ploše a přesnost rohů zhorší.
• Kužel is not free. U přímých průchozích otvorů, karbidových polotovarů a jednoduchých razníků zvyšuje náklady bez přínosu; pokud výkres neukazuje žádný úkos, reliéf nebo šikmou stěnu, vynechejte to ze specifikace.

DK45D CNC velký kuželový drát EDM stroj pro přesné obrábění forem DK45D série Large-Taper Wire EDM: Tato řada je speciálně navržena pro vysoce přesné řezání s velkým kuželem a je ideální pro přesné obrábění vyžadující značné... Zobrazit produkt →

Modely POOSN s velkým kuželem jsou specifikovány až do ±45°.

POOSN Wire EDM stroje pro automobilové nástroje

POOSN je značka drátového EDM společnosti Taizhou Xinchengyang Machinery Manufacturing Co., Ltd. Továrna vyrábí drátěné EDM stroje již tři desetiletí ve čtyřech rodinách – PS, PSC středněrychlé, DK vysokorychlostní a velké kuželové řezání – a exportuje do jihovýchodní Asie, západní Asie, Evropy a Ameriky jako přímý výrobce spíše než obchodní společnost.

Jak POOSN ověřuje přesnost drátového EDM stroje

Říci kupujícímu, aby „požádal o zprávu o laserovém interferometru“, je snadné; ukazovat, co se děje v dílně, je užitečnější. Toto je ověřovací řetězec za strojem POOSN:

• Proces sedlové desky — 12 hodin temperování, 24 hodin přirozeného chlazení a ručního odlehčení, takže geometrie vydrží roky provozu a ne pouze při přejímací zkoušce.
• Montáž a vyrovnání proti mechanické nebo laserové referenci, s přesností vedení řízenou na úrovni dílny místo korekce na konci linky.
• Přesnost polohování měřená laserovým interferometrem před odesláním s protokolem o zkoušce vystaveným zákazníkovi.
• Tři kontrolní brány — příchozí díly, proces montáže a konečná předzásilka – pokryto osmi inspektory kvality na plný úvazek.
• Sladěný řídicí systém — KJZ-07, ZHZK-03, CHK.CNC.SYS nebo SN-10000, v závislosti na stroji.

Nejste si jisti, zda vysokorychlostní, středněrychlostní nebo velký kužel WEDM vyhovuje vašemu automobilovému nářadí? Pošlete nám velikost dílu, materiál, tloušťku a tolerance, na kterých skutečně záleží, a my se vrátíme s doporučením stroje, nikoli s katalogovou stránkou.

Drátové EDM vs frézování, laserové řezání, broušení a hloubení EDM

Srovnání, na kterém záleží, není v abstraktní rovině drát EDM versus frézování. Jde o to, který proces poskytuje vyhovující funkci při nejnižších nákladech při plném zatížení konkrétního materiálu.

Řezání laserem je srovnání, které stojí za to rozšířit, protože se často navrhuje jako náhrada za vysokorychlostní WEDM na automobilových polotovarech. Laser vítězí na plochém plechu, kde je volná tolerance a stav okraje není kritický. Ztrácí se, jakmile je díl tlustý, jakmile je tepelně ovlivněná zóna nepřijatelná nebo jakmile se požadavek na toleranci utáhne hluboko pod 0,05 mm. U kalených nástrojů při 60 HRC se o laseru nemluví.

Broušení a drátové EDM se překrývají na kalených zápustkách a rozdělení je přímočaré: broušení zvládne ploché plochy a válcové prvky rychleji a levněji, zatímco WEDM zvládne vnitřní profily, úzké štěrbiny, ostré vnitřní rohy a vše, co by vyžadovalo zakázkový tvarový kotouč. Většina dílen pro automobilový průmysl provozuje obojí a podle toho směruje práci.

Jen málo procesů kombinuje neomezenou tvrdost obrobku, toleranci v rozsahu nízkých mikronů a nulovou řeznou sílu – proto se kalené zápustky pro automobilový průmysl a tenkostěnné nástroje stále vracejí k drátovému EDM i přes pomalejší řeznou rychlost.

Jak hodnotit výrobce nebo dodavatele drátěných EDM

Zákazníci z automobilového průmyslu auditují svůj dodavatelský řetězec nástrojů a tento tlak proudí dolů k tomu, kdo dodává stroj. Stroj, který dobře řeže v ukázce, ale nemá kanál pro náhradní díly, žádný servisní závazek a žádný postup opětovné certifikace přesnosti, se během osmnácti měsíců stane úzkým hrdlem výroby. Požádejte písemně o následující:

1. Naměřená přesnost konkrétní jednotky , s pojmenovanou zkušební metodou — zpráva laserového interferometru o skutečném stroji, nikoli katalogový údaj pro modelovou řadu.
2. Počet oříznutí projde řídicími podpěrami — tím je stanovena základna dosažitelné tolerance a je to otázka, kterou si většina kupujících zapomíná položit.
3. Dodací lhůty náhradních dílů pro položky, které zastaví výrobu : napájecí desky, motory na napínání drátu, pohony UV os a řídicí komponenty. Písemně zavázaná dodací lhůta má větší hodnotu než nižší cena stroje.
4. Podpora parametrů pro váš materiálový mix — výchozí body pro karbid, nauhličenou ocel a případně slitiny titanu a niklu při skutečných tloušťkách.
5. Řezný test na vlastním materiálu , se zkušebním protokolem a použitou sadou parametrů.
6. Přejímací zkouška stroje na zkušebním vzorku, který představuje vaši geometrii, měření povrchové úpravy hrany, chování rohů a úhlu zkosení.
7. Anglická dokumentace — návod k obsluze, elektrické výkresy, seznam parametrů a řídicí dokumentace.
8. Elektrická konfigurace — požadavky na napětí, fázi a připojení pro vaše zařízení a seznam elektrických součástí.
9. Podpora řídicího systému — řadič a verze, jak se zachází s aktualizacemi a náhradními díly a zda je provoz nebo aktualizace stroje závislá na připojení k internetu.
10. Školení, export dokumentace a přizpůsobení — co je zahrnuto a v jakém jazyce; balicí, nakládací a celní dokumenty pro vaši destinaci; a zda továrna může dodat svítidla, vyšší skříně, prodloužené Z-cesty nebo integraci automatizačních buněk spíše než pouze katalogové stroje.

Před porovnáním cen normalizujte nabídky: přidejte první rok spotřebního materiálu, riziko náhradních dílů vyplývající z uvedených dodacích lhůt a hodnotu nabízených parametrů a školení. Stroje, které se výrazně liší v pořizovací ceně, se mohou po zahrnutí těchto faktorů zcela invertovat. U nástrojů pro automobilový průmysl záleží na dodavatelském vztahu více než na specifikaci stroje, protože dokumentovaná dodací lhůta a připravená tabulka parametrů jsou to, co udrží stroj ve výrobě ve třetím roce.

Potřebujete před objednávkou zkoušku řezání? Pošlete nám svůj výkres a specifikaci materiálu a my díl vyřízneme a vrátíme s naměřeným výsledkem.

Náklady, spotřební materiál a údržba na EDM automobilovém drátu

Náklady na díl ovládají tři proměnné: délka řezu, výška obrobku a počet průchodů. Dvouprůchodový řez na 40 mm ocelové destičce zabere podstatně více strojního času než jednoprůchodový řez na stejné geometrii a nárůst je téměř výhradně způsoben strojním časem, spíše než spotřebou drátu.

Cena drátu závisí na tom, jak jej stroj používá: tam, kde se drát znovu používá, dokud se nezlomí nebo průměr neklesne pod použitelnou prahovou hodnotu, je to menší nákladová položka a tam, kde je jednorázový, se spotřeba stává viditelnou řádkovou položkou. Ať tak či onak, při typických délkách řezu pro automobily tvoří drát obvykle malý podíl na celkových nákladech na součást, takže na optimalizaci počtu průchodů ořezu záleží více než na nákupu levnějšího drátu.

Kromě drátu jsou spotřebním materiálem dielektrické filtry, pryskyřice, trysky a vodicí sestavy. Životnost průvodce je nejčastěji podceňovanou položkou : na třísměnném stroji by měla být horní a spodní vodítka kontrolována měsíčně a vyměňována podle plánu, nikoli při poruše, protože opotřebené vodítko se projevuje jako kuželová chyba, která se postupně vkrádá a lze ji snadno přehlédnout, dokud součásti nezačnou selhávat při kontrole.

Krátká směna zabraňuje většině z toho:

• Čistěte dielektrické filtry podle plánu, ne podle poplachu.
• Ověřte napnutí drátu každý týden pomocí měřidla, nikoli podle ucha.
• Pravidelně znovu kontrolujte přesnost polohování, protože tepelný drift se na součásti neviditelně hromadí.
• Udržujte dielektrickou vodivost v rozsahu specifikovaném výrobcem stroje – drift vodivosti mění charakteristiky jiskry, a tím i toleranci.
• Zaznamenejte každou výměnu vodítka.

Na třísměnné buňce plánovaná výměna vodítek a kontrola dielektrické vodivosti zabrání většímu zmetkovitosti než jakýkoli program školení operátorů, protože obě poruchy se vyvíjejí pomalu a jsou neviditelné na jedné součásti.

Časté dotazy k elektroerozívnímu drátu pro automobilový průmysl

Požádejte o řezný test

Nástrojárna sloužící k lisování, brzdění, převodům a programům EV obvykle potřebuje jeden středněrychlostní stroj pro těsnou práci a jeden nebo dva vysokorychlostní stroje pro objemovou práci plus možnost zužování, je-li součástí směsi zápustka. Odeslání výkresu s materiálem, tvrdostí, tloušťkou a tolerancemi, na kterých skutečně záleží, je nejrychlejší způsob, jak získat užitečné doporučení stroje, nikoli stránku katalogu – odpověď se obvykle změní, jakmile se skutečné toleranční pásmo oddělí od obecných poznámek.