Нова енергетична обробка корпусу двигуна автомобіля

Корпуси двигунів знаходяться в центрі кожного головного болю трансмісії NEV. Їм потрібно швидко відводити тепло, утримувати надійну герметичність під час вібрації та температурних циклів і залишатися легкими. Ці три вимоги постійно суперечать одна одній. Жорсткі графіки створення прототипів і нестабільні прибутки постачальників тільки погіршують проблему.

Добре-реалізований підхід до 5-осьової фрезерної частини вирішує більше цих конфліктів, ніж більшість інших варіантів процесу. Цей посібник написано для керівників із закупівель та проектування, яким потрібні практичні відповіді, а не теорія.

Тепловий контроль проти міцності конструкції
Електродвигуни безперервно виділяють кілька кіловат тепла, обертаючись понад 15 000 об/хв. Корпус має відводити це тепло-зазвичай через сорочки охолодження або ребра-залишаючись достатньо жорстким, щоб утримувати статор і ротор на одній лінії. Тонкі стінки (3–5 мм) сприяють як теплу, так і вазі, але вони також деформуються, коли ви їх затискаєте або прикладаєте силу різання.

Складна внутрішня геометрія
Канали охолодження, монтажні бобини, ущільнювальні канавки та виходи кабелів створюють виточки та кутові поверхні, до яких 3-осьові верстати важко дістаються без кількох налаштувань.

Жорсткі допуски для посадочних місць підшипників і центрування валів
Типові вимоги до виробництва виглядають так:

Концентричність отвору статора/ротора Менше або дорівнює 0,01 мм

Округлість гнізда підшипника 0,005–0,008 мм

Діаметр гнізда підшипника ±0,005 мм

Концентричність переднього--заднього підшипника Менше або дорівнює 0,02 мм

Галузеві дані свідчать про те, що традиційні багато{0}}процеси налаштування можуть підвищити сумарний рівень браку корпусів і валів до 12%. Сама по собі пружність тонкої{3}} стінки часто створює похибку 0,04–0,08 мм, коли деталь залишає пристосування. Ранні виробничі партії зазвичай показують 5% витоків через проблеми з пористістю або ущільненням-поверхні; зрілі процеси знижують це значення нижче 1%.

Ці цифри пояснюють, чому корпуси двигунів регулярно стають-найвищим ризиком як за вартістю, так і за часом.

Щоразу, коли деталь розтискається та переміщується, геометричні зв’язки змінюються.5-осьові деталі з ЧПУобробіть критичні отвори, монтажні поверхні, елементи охолодження та кутові поверхні в одній установці. Ця єдина зміна усуває стек-, який зазвичай перевищує вікно концентричності 0,01 мм.

Ті самі машини обробляють вигнуті охолоджуючі ребра та кутові монтажні поверхні без спеціальних пристосувань або додаткових операцій. Коротші інструменти, кращий потік стружки та безперервне зачеплення покращують обробку поверхні канавок ущільнення та посадкових місць підшипників під час циклу різання.

Коли ви вказуєте a5-осьова фрезерна детальвід потужного виробника 5-осьових фрезерів ви купуєте як геометричні можливості, так і стабільність процесу. Вихід-з першого проходу зростає, терміни виконання стають передбачуваними, а пізні інженерні зміни, спричинені проблемами технологічності, різко скорочуються.

Алюмінієві сплави (6061 / A380)
За замовчуванням для більшості програм-транспортних засобів. 6061-T6 працює чисто, добре протистоїть корозії та ефективно проводить тепло. A380 та подібні сорти-лиття під тиском працюють, коли заготовка починається як лиття.

Коли магній має сенс-, а коли ні
Магнієві сплави (AZ91D або вище{1}}температурні марки, такі як AE42) зменшують масу приблизно на 30–35%. Це допомагає вибрати-чутливі та преміальні транспортні засоби. Компроміс-реальний: нижча теплопровідність, вищі витрати на матеріал і обробку, а також обов’язковий захист від корозії. Більшість програм залишаються на основі алюмінію, якщо зменшення ваги явно не покращує цільові-рівні автомобіля.

Фрезеровані прототипи з ЧПУ для перевірки конструкції
5-осьова обробка заготовок або майже-литих заготовок створює функціональні деталі за кілька днів до кількох тижнів. Ці прототипи підтримують повну термічну перевірку, NVH і перевірку складання перед розрізанням великого обсягу інструменту.

Перехід до мало{0}}серійного виробництва
Ті самі прилади, програми та процедури перевірки можуть запускати пілотні та невеликі-серії (від десятків до кількох сотень штук). Зберігання прототипу та виробництва на одному фрезерному заводі з ЧПК усуває найбільше джерело варіацій процесу.

Типові терміни виконання та діапазони допусків

Прототипи: 7–20 днів

Низький{0}}обсяг виробництва: 3–8 тижнів після заморожування процесу

Досяжні допуски: ±0,005–0,01 мм на критичних отворах, концентричність Менше або дорівнює 0,01 мм під час одно-налаштування 5-осьової роботи

Такі пошукові терміни, як «оптовий продажФрезеровані прототипи з ЧПУ"часто відкривають магазини, які вже розуміються на змінах обсягу NEV. Запитуйте ціни як на прототип, так і на виробництво за тією самою системою якості.

Постачальник Tier{1}}1 прийшов до Sunhingstones із алюмінієвим-корпусом із рідинним охолодженням, який скидався на 8–10% через концентричність отвору підшипника та протікання ущільнення. Безсумнівною основною причиною були численні налаштування 3- та 4-осьового обладнання.

Команда перевела процес на єдину-налаштування 5-стратегії осі з індивідуальною фіксацією низьких{3}}спотворень і-термічної компенсації в реальному часі. Отвір статора, обидва гнізда підшипників, виходи з каналу охолодження та монтажні поверхні були закінчені одним затисканням.

Результати після кваліфікації:

Вихід від-першого проходу перевищив 98%

Концентричність зберігається постійно в межах 0,008 мм

Час виконання замовлення від замовлення до першої партії виробництва скоротився більш ніж на 30%

Рівень витоку після випробування тиском впав нижче 1%

Той самий запуск також містив рекомендації щодо полегшення, які узгоджувалися з ширшими зусиллями галузі щодо передового полегшеного виробництва. Замовник заморозив дизайн і перейшов до масового виробництва без подальших змін процесу.

Дивлячись лише на ціну одиниці та ігноруючи врожайність і вартість брухту

Пропускання або недооцінка відгуків Design for Manufacturability

Використання одного постачальника для прототипів і іншого для виробництва

Прийняття кількох процесів-налаштування на частинах, концентричність яких не залишає місця для-згортання

Недооцінка залишкової напруги та теплової деформації в тонкостінному{0}}алюмінії

Неможливість вимагати повні звіти CMM і дані-випробування тиском для першої-статті та поточних партій

Більшість із цих помилок коштують більше часу та грошей, ніж будь-які чисті переговори про ціну.