1. Esimuodonmuutossuunnittelu on avainasemassa
Auton ilma- ja vesisäiliöiden muovimuottien suunnittelun ja valmistuksen laadunvalvonta on vaikeampaa kuin tavallisissa muoteissa, koska tämän tyyppiset osat on yleensä muovattu PA6 (PA66) + GF (30-35 %) -materiaalista. Tämän tyyppinen materiaali muodonmuuttuu helposti muovausprosessin aikana, ja vastaava tuotekoko on helposti toleranssien ulkopuolella. Siksi muotinvalmistuksen onnistumisen avain on sen muodonmuutossäännöllisyyden tunteminen ja kokemukseen sekä CAE-analyysin tuloksiin perustuva esimuodonmuutossuunnittelu jo suunnitteluprosessin alkuvaiheessa.
Enuo-muottitiimillä on yli 10 vuoden kokemus muodonmuutosmuottien valmistuksesta, ja he ovat palvelleet Valeoa, Mahle-behriä, Delphiä ja muita maailmankuuluja autonosien asiakkaita. Tässä esittelemme lyhyesti kokemuksemme autojen ilma- ja vesisäiliöiden muottien valmistuksesta. Eri yrityksillä on toki erilaisia käytäntöjä, joten jos hyvät lukijat ovat eri mieltä, he ovat lämpimästi tervetulleita ottamaan meihin yhteyttä.
2. Analysoimalla osien piirustuksia, selvennä tuotteen ja koon keskeiset alueet
Tuotteen tärkeiden osien ja niihin liittyvien avainkokojen ymmärtäminen on aina ensimmäinen askel, kun asiakkaat saavat tuotepiirustukset. Sen jälkeen on kiinnitettävä enemmän huomiota näihin tärkeisiin asioihin, kuten tuotteen "päätypintaan" ("Päätypinta" vaadittiin erityisesti suoruutta, tasaisuutta ja muodon kokotoleranssia, ja muut tuotteen osat seuraavat niiden muutoksia), "putken aukon" alueeseen ("putken aukon" mitat ovat myös erittäin tärkeitä, yleensä vaaditaan sijainti-, lieriö- ja mittatoleranssit) sekä tuotteen "kärkiin" ja "U-muotoisiin" ripoihin jne., jotka on esitetty alla:

Uudelle muotille tehdään tuotteelle esimuodonmuutos (teettämällä "materiaalikompensaation" etukäteen arvioidun muodonmuutoksen vastakkaiseen suuntaan kokemuksen ja CAE-analyysin perusteella ja ehdottamalla korjausta todellisen muodonmuutoksen jälkeen). Muottikokeilun jälkeen tehdään pieniä muutoksia tuotteen todellisen muodonmuutoksen perusteella, jotta voidaan korjata muotin plastinen geometria, muoto ja sijainti jne.
3. Tuotteiden piirtäminen.
Tulevan muotin optimoinnin helpottamiseksi on välttämätöntä piirtää itse uusi 3D-tuotedata asiakkaan tuotteen mukaan (tärkeät parametrit tulee säilyttää). Tuotteen muodonmuutosarvon määrittäminen yhdistettynä muotin virtausanalyysiin ja kokemukseen tuotedatan muokkaamiseksi, alla näet koetut muodonmuutostrendit:

Tässä on muutamia vinkkejä uudelleenpiirustusprosessin aikana, kuten: aloita aina "pohjapinnan" piirtämisestä. Piirrä muodonmuutosarvon mukaan suoruus ja tasaisuuskäyrä tuotteen reunaan. Vertaa näitä käyriä "venytys"- (UG-komento) suoruuspinnan käyriin. Tasaisuuspinnat piirretään "reunalla" (UG-komento). Tämä vaihe on tärkeä tulevien muutosten helpottamiseksi. Piirrä käyrä ensin, älä "venytä" (UG-komento) pintaa suoraan. Käytä sitten suoruuden muodonmuutospintaa ja määritä sitten tuotteen muoto "siirtymä"-komennolla (UG-komento). Jotta vältät liian monien muotin osien muuttumisen seuraavan muotin optimoinnin aikana, leikkaa muovimateriaali tuotteen "pohjapinnan" alueelta ja palauta ne sitten T1-T3-muokkauksessa todellisen tuotteen muodonmuutoksen (ja plastisuuden) perusteella.
Hyödyllisiä vinkkejä:
1. Älä kopioi asiakkaan tuotteen profiilipintaa niin pitkälle kuin mahdollista, vaan yritä piirtää ne itse. Jotta seuraavat muottimuutokset olisivat helposti muutettavissa, mukaan lukien seinämän paksuus. Jos muodot kopioidaan asiakkaan tuotteesta, useiden muutosten jälkeen 3D-tiedot vääristyvät.
2. Piirustusprosessissa tarkista mahdollisimman paljon asiakkaan 2/3D-tuotetiedot, jotta ne eivät eroa toisistaan.
4, Tuotteen tärkeän osan mahdollinen muodonmuutostrendi
1. Tuotteen "pohjapinnan" muodonmuutos
Muovimateriaalin pienentämistoimenpiteitä kannattaa tehdä mahdollisimman paljon alussa, jotta muotin osien uudelleen tekeminen voidaan välttää mahdollisimman pitkälle. Alla oleva punainen viiva näyttää tuotteen arvioidun muodonmuutostrendin. Huomaa, että "ulokkeita" tai "U-muotoisia" ripoja tai niihin liittyvää materiaalia tulee siirtää "pohjapinnan" kanssa (osa kohouman alla olevasta materiaalista liikkuu alaspäin 0,5 mm, sitten "kohouman" tulisi myös laskea 0,5 mm), ja sitten piirtää loput. On suositeltavaa käyttää "pinta"-komentoa niiden piirtämiseen.


2, "Putken aukon" tuotteen muodonmuutos
Putken tyven R-säteen muodon tulee olla täsmälleen sama kuin asiakkaan tuotetiedoissa, koska tämä R-säde vaikuttaa tuotteen tärkeän alueen lujuuteen. Normaaliolosuhteissa pyöreän putken muoto tulisi ensin pienentää muovin muotoa sivuttain ja sitten muuttaa arvoa todellisen muodonmuutoksen mukaan. Suuremmille putkille putken muoto voidaan suunnitella etukäteen soikeaksi.

3, tuotteen "U"-muotoinen muoviterän muodonmuutos
”U-muotoisen” muovin on myös tehtävä noin 2–3 asteen muodonmuutos. ”U-muotoisten” ripojen keskialueen tulisi myös leikata materiaalia sivusuunnassa (kuva 1). Kun kaikki tuotteet on piirretty hyvin ja sitten suunniteltu ”R”-säde (myös muutosten helpottamiseksi, joskus ”R”-säteen uudelleenrakentaminen epäonnistuu tai vie kauan). Jos jotkin asiakkaan 3D-datan geometriat eivät ole viistettyjä, voimme viistää ne, jos ne eivät vaikuta osien kokoonpanoon (useimmat asiakkaat haluavat terävän muodon viistettynä ”R”-säteellä). Lisäksi jotkin tuotteen rungon näkyvät geometriat ovat suuria, tämän tyyppisessä tuotteen muodonmuutoksessa tulisi kiinnittää enemmän huomiota yhdensuuntaisuuteen ja kohtisuoruuteen (kuva 2).

5, Johtopäätös
Yllä on omat kokemuksemme automaattisen ilma- ja vesisäiliön – ”helposti muovattavan” tuotemuotin – suunnittelusta. Tämän vaiheen suorittaminen hyvin, mielestäni puolet tällaisen muotin valmistuksen onnistumisesta olisi saavutettu, mutta missä on toinen puoli? Katso tämän artikkelin seuraava osio ”Tiedätkö, miten tehdään muotti ennen muodonmuutosta? – valmistusosio” ensi viikolla.
Okei, hyvät lukijat. Kiitos paljon ajastanne lukea tätä. Nähdään innolla seuraavassa osiossa!
Julkaisun aika: 27.7.2020