​​Напечатанная на 3Д принтере секция штампа из стали X12М против такой же секции, полученной традиционным методом (из поковки): первое подробное сравнение по работоспособности на вытяжке, опубликованное на американском ресурсе The Fabricator. Первые секции из инструментальной штамповой стали, полученные путем применения аддитивных технологий, были представлены еще в 2021 году и сразу же доказали свою конкурентноспособность (см. здесь). Учёные из Оклендского университета провели научно-промышленное сравнительное исследование, изготовив опытный штамп вытяжки простого действия, при этом используя для одной симметричной стороны матрицы секции, полученные из стали D2 (наш ближайший аналог - X12М) обычным путем, а для другой — напечатанные на 3Д принтере, также из D2. Условия эксперимента следующие: получаемый переход U-образного профиля из ультравысокопрочной двухфазной стали DP980, толщиной 1 мм; оба типа секций были термически обработаны одинаковым способом и покрыты PVD (тип Ionbond-90); глубина вытяжки — 43,5 мм, радиус матрицы — 5 мм; было отштамповано 50 тыс. переходов, что, вообще говоря, не мало (для некоторых моделей это может быть годовой программой штамповки!). Сравнение проводилось по четырём ключевым зонам — по части задирообразования. Вкратце результаты следующие: и тот, и другой тип секции показали хорошую работоспособность, разница наблюдается по нюансам в части разницы образования задиров; на «напечатанной» секции больше и глубже задиры по плоской части прижима, чем на обычной, но при этом меньше задиров по самому радиусу матрицы. Какие выводы могут быть сделаны для данной новой технологии изготовления штамповой оснастки? Технологический цикл изготовления секции путем применения аддитивных технологий сокращается в разы по сравнению с обычной схемой (от поковки), а ее эффективность как минимум не ниже. Для секционных штампов (говорю не только о вытяжке!) это может стать настоящим технологическим прорывом. Теперь об этом известно и в России. #новости #немного_матчасти #аналитика #benchmarking
Поддержать канал:
5469550046228679

​​Продолжение об исследовании с ресурса The Fabricator: разница в образовании задиров по зонам между "напечатанной" и обычной секциями из инструментальной штамповой стали. #новости #немного_матчасти #аналитика #benchmarking
Поддержать канал:
5469550046228679

​​Революционное решение от Dayton Progress: композитные направляющие элементы вместо бронзовых (!) для штампов кузовных деталей. Удивительная новость конца декабря 2024 года из США — американская корпорация Dayton Progress (c 2012 года — дочернее предприятие японской группы MISUMI) отчиталась о первом промышленном применении направляющих пластин из композитных материалов DAYComp трех разновидностей, успешно заменивших традиционные для штампов бронзовые плитки с графитовыми включениями. Контекст следующий: поставщик штампованных деталей из высокопрочной стали толщиной 3 мм (для автопрома) столкнулся с экстремальным износом направляющих пластин традиционного типа из бронзы; в поиске решения проблемы с постоянными задирами и доработкой/заменой бронзовых направляющих совместно с Dayton Progress было разработано решение по внедрению пластин из нового перспективного материала DAYComp с ответными направляющими из стали, притом ответная стальная пластина при данном решении отныне необязательно должна быть закалённой (!). Далее сухие цифры:

1) срок службы новых направляющих по сравнению с традиционными бронзовыми увеличен минимум в 5 раз;
2) cтепень износа после 178000 ударов (средний срок службы композитной пластины до ремонта/донастройки зазора) составила от 0,1 до 0,3 мм — на бронзовых после такого же «пробега» стёрлось 0,81 мм;
3) Общая декларируемая экономия — сокращение затрат на 50%, в том числе уменьшение времени на обслуживание, увеличение длительности производственного цикла, доработки изношенных направляющих и т. д.

Ещё немного информации для понимания значительности события:
- термостойкость DAYComp – до 390 градусов Цельсия, что делает его применимым в том числе для «горячих» процессов;
- он в 8 раз меньше по плотности, чем бронза;
- по химическому составу представляет собой полиэтилен высокой плотности низкого давления (международное обозначение PE-HD), из которого делаются, например, пластиковые канистры или флаконы для шампуня, разновидность жёсткого пластика, которая максимально хорошо перерабатывается = дружелюбен к окружающей среде;
- имеет минимальный коэффициент трения (в 12 раз ниже коэффициента трения бронзы с графитовыми вставками), предотвращающий большинство повреждений наподобие задиров.

Представлено три типа композитного материала DAYComp, в основном отличающиеся степенью термостойкости и соответствующей цветной индикацией — по нарастающей от красного (до 110 градусов Цельсия), далее синий (до 160 градусов Цельсия) и, наконец, черный тип (до 390).

Важная оговорка: формально каждая пара направляющих нового типа (DAYComp-сталь) стоит ориентировочно в 2 раза дороже традиционных (бронза-сталь), однако, как справедливо отмечают в корпорации Dayton Progress, это буквально верхушка айсберга — смотреть надо на дополнительные затраты, связанные с обслуживанием направляющих или их заменой, а в случае композитных материалов эти затраты радикально сокращаются. Полагаю, технология обладает огромным потенциалом, и буду очень рад узнать о подобных разработках в России — или способствовать началу подобных разработок данной новостью.
P.S. Тут надо понимать, что любая применяемая новая технология со временем становится всё более доступной - то есть выводы о рентабельности DAYComp ещё далеко не окончательные. #новости #benchmarking #аналитика #немного_матчасти
Поддержать канал:
5469550046228679

​​В чём причины успеха немецкой школы технологии изготовления и наладки штампов для кузовных деталей, почему она до сих пор остаётся уважаемой, несмотря на доминирование японской (теперь уже просто азиатской) школы во всем мире? Мне уже неоднократно приходилось подробно писать о японской школе изготовления и наладки штампов, об их подробнейшей методологии, закрепленной в стандартах всех крупных предприятий, занимающихся производством штампов (в том числе внутренних подразделений по производству оснастки Mazda, Nissan, Mitsubishi, Toyota и т.д.). Дополню эти данные краткой информацией о том, как с этим обстоит дело в Германии.
1) Несмотря на закрытие внутреннего производства штампов Opel в Руссельсхайме и ограниченные возможности BMW в части собственного производства оснастки (про Mercedes даже и не говорю...), есть автопроизводитель, чьи компетенции и возможности в технологии производства штампов с годами только растут — речь о Группе Volkswagen, и прежде всего о подразделениях Volkswagen Werkzeugbau в Вольфсбурге (также есть подразделение Autoeuropa Werkzeugbau в Португалии, о чём мало кто знает), Porsche Werkzeugbau и Audi Werkzeugbau. Как и в случае с внутренними подразделениями по производству оснастки у японских производителей, в основе роста и развития инструментального производства у Volkswagen лежат подробнейшие (и тщательно скрытые от всего мира) стандарты, правда, менее гибкие, чем у японцев, зато намного более подробные — как мне приходилось видеть, там прописываются даже векторы направления затирки конкретного прижимного кольца с учётом направления затягивания листа при вытяжке (!). Разумеется, в Германии есть и небольшие предприятия-поставщики в данной сфере, в последнее время формируются их объединения с целью кооперации по разным направлениям.
2) В Германии есть как минимум два технологических университета, владеющих собственными инструментальными производствами (!) и преподающих данную дисциплину, а также оказывающих услуги по теоретическому и практическому обучению/повышению квалификации для немецких производителей оснастки (Fraunhofer-Institut für Werzeugmaschinen und Umformtechnik - Институт машин и технологии штамповки имени Фраунхофера, а также WBA Werkzeugbau Akademie — Академия штамповой оснастки при Университете Аахена).
3) Словно бы двух вышеперечисленных пунктов было мало… Простой пример: в немецкоязычном интернете есть ресурс Marktspiegel Werkzeugbau, представляющий собой постоянно обновляющуюся базу данных с исключительно платной подпиской и имеющий своей целью развитие немецкоязычных производителей штамповой оснастки — в части новых технологий штамповки, оптимизации производственных процессов, методов снижения издержек и т. п.; и это мы ещё не говорим о множестве новостных сайтов и консалтинговых контор (см. фото ниже) в данной сфере. Всё это даёт прямое конкурентное преимущество немцам в конкретном сегменте промышленности.
4) Last but not least: сохранение и преемственность немецкой инженерной методологии доводки штампов, несмотря на откат к «ручным» процессам с начала 80-х годов.
Отмечу не всеми осознаваемый исторический факт, заключающийся в том, что на рубеже 70-х и 80-х годов прошлого штампы стали требовать не меньше, а больше ручной доводки рабочих поверхностей (пресловутый «споттинг») для достижения целей по качеству — вследствие усложнения дизайна автомобилей и появления более крупных и сложных по геометрии деталей, чьё изготовление в соответствии с конструкторской документацией стало невозможным «со станка», без длительных пусконаладочных работ. Так вот, немецкие инженеры-технологи (подобно японцам или американцам) не стали отстраняться от подобных «ремесленных» технологий, не стали полностью делегировать эти задачи опытным слесарям, а начали кропотливо и методично изучать, систематизировать и обобщать процессы доводки штампов, включая их в базы знаний и стандарты предприятий. Почему в других странах, включая СССР или Францию, так сделать не получилось — это сюжет для отдельного материала. #benchmarking #аналитика #немного_матчасти
Поддержать канал:
5469550046228679

​​MetalForming Tool & Die ebook: новейшая электронная мини-энциклопедия листовой штамповки от редакции знаменитого во всем мире американского журнала MetalForming Magazine. Неделю назад в США вышел долго готовившийся альманах «Штамповая оснастка — электронная книга», призванный популяризировать, рекламировать и отчасти преподавать листовую штамповку и изготовление штампов как профессиональную область — для самой широкой публики. Чего не отнять у американцев, так это умения доступно, внятно и занимательно излагать узкоспециализированный материал: статьи MetalForming Magazine и недавно объединившегося с ним Stamping Journal всегда являлись настоящим откровением для тех, кто неравнодушен к штамповке. Написанные всегда живым языком, научно-просветительские по сути и занимательные по форме, полезные для новичков и профессионалов, они представляют собой огромный вклад американской нации в развитие нашей профессиональной области; в конце концов именно в MetalForming Magazine почти до самой смерти работал великий учёный Стюарт Килер — американец, придумавший и впервые протестировавший диаграммы предельного формообразования в 60-е годы прошлого века; автор, плодами мысли которого люди будут пользоваться до скончания веков (открытие в листовой штамповке, сопоставимое с прорывом Маркса и Энгельса в экономической теории или таблицей Менделеева в химии). Итак, о содержании мини-энциклопедии. Охват тем впечатляет: основные принципы конструирования штампов, компьютерное моделирование вытяжки, штампы для последовательной штамповки, базовые сведения о горячей листовой штамповке и ее штампах, покрытия и способы упрочнения рабочих поверхностей штампов, смазочные жидкости для заготовок, ликбез по наладке, хранению, ремонту и обслуживанию штампов, определение автоматической переналадки ADC (automatic die change) и даже мини-словарик (!). Как профессионал в данной области, не могу не отметить некоторой поверхностности изложения в большинстве разделов; однако данные материалы призваны привлечь и заинтересовать публику в первую очередь, а уже потом можно переходить к таким серьёзным ресурсам, как мой телеграм-канал ;). Ну и напоследок: мир тесен, и вышло так, что я знаком по переписке с составительницей и главным редактором MetalForming Tool & Die ebook – Кейт Бахман, и я с радостью рекомендую вам результат её трудов.
P.S. Из-за антироссийских санкций доступ к ресурсу возможен только через VPN. #новости #рецензии #немного_матчасти
Поддержать канал:
5469550046228679

​​Stampack Xpress: эффективное твердотельное моделирование вытяжки для высокопрочных сталей - чтобы "предотвратить катастрофу при наладке". Интересная информация от основателя крохотной немецко-испанской компании-производителя софта Stampack (подробнее о ней см. здесь) для компьютерных симуляций вытяжки была опубликована в LinkedIn. Мало кто знает, что Stampack Xpress не только делает очень доступный софт по сравнению с глобальными лидерами в этой сфере, но и выступает, по сути, первопроходцем в применении твердотельного (объемного) моделирования в листовой штамповке - в дополнение к общепринятому "оболочковому" (на конференции Numisheet 2022 они были единственными, кто представил данный метод среди мировых производителей софта для симуляций в листовой штамповке). И вот конкретный случай, когда подобное моделирование имеет прикладное значение: для структурной детали из сверхвысокопрочной стали, с относительно большой толщиной (судя по моделям, около 3 мм) софт Stampack в твердотельном режиме предсказал утонение/разрыв на радиусе, не отмеченные как критичные в их же "оболочковой" версии, и действительно воплотившиеся в реальности. Видимо, для данного типа деталей из высокопрочных сталей толщина действительно имеет значение, и твердотельный режим может более точно оптимизировать формообразование на вытяжке после оболочкового. Остаётся вопросом, насколько это реалистично и воплотимо в серийном процессе разработки технологии, с учётом требуемого огромного времени на расчёты для “твёрдой" модели. #новости #переводы #немного_матчасти #stampack
Поддержать канал:
5469550046228679

Пружинение для наружной панели капота: влияние фланцовки как определяющий фактор. Наконец-то в начале 2025 года на сайте formingworld в материале от китайцев документально подтверждено, что решающее влияние на снижение пружинения наружной панели капота вносит кинематика, очередность и степень протяжки фланцовки. Бывают удивительные случаи, когда соответствие геометрии детали близко к 100% на контрольном приспособлении со всеми зажатыми прижимами, однако пружинение при этом огромное — и геометрию детали у вас не примут именно из-за пружинения. Наружная панель капота — деталь, 90% наружной поверхности которой является «лицевой»; способов снизить пружинение на ней совсем немного, и это тот самый случай, когда вытяжка не вносит основного вклада в проблему — пружинение задаётся в основном параметрами фланцовки. Есть ограниченные возможности по снижению усилия прижима на вытяжке (в теории это способствует снижению пружинения также), но это чревато усилением гофрообразования, и несильный выигрыш по пружинению приведёт к ухудшению внешнего вида. В далёком 2020 году для аналогичного случая мне приходилось искать решение «вслепую» и процедура была затянутой: сначала физически подрезать фланцы на панели в области увеличенного пружинения, чтобы проверить влияние высоты фланца на пружинение => обнаружить, что пружинение с коротким фланцем стало хуже => понять, что двигаться надо в противоположном направлении => снять несколько секций на операции обрезки и подрезать металл вручную, чтобы опытным путём «нарастить» фланец => получить улучшение с увеличенным фланцем => запросить увеличение фланца на капоте на 2 мм с целью снижения пружинения => получить грубый отказ от зафланцовщиков и непреклонный запрос на продолжение улучшения по снижению пружинения от геометров => отчаянная попытка хотя бы «затеснить» фланцы от безысходности => полный безоговорочный успех и победа над пружинением. Тогда я потратил на это полтора месяца, и решение было найдено почти случайно после ряда позорных провалов. Опыт китайцев показывает, что можно было потратить всего несколько дней, виртуально моделируя и изучая влияние очередности фланцовки и степени протяжки фланца в Autoform. #benchmarking #аналитика #немного_матчасти
Поддержать канал:
5469550046228679

​​Часть вторая. «Грязная» работа.

Одна из главных причин, на мой взгляд, связана со спецификой доводки сложных штампов для крупных панелей кузова, по необходимости включающей в себя внешне «грязные» ручные задачи, будто бы недостойные гордого звания инженера (проверка «споттинга» с помощью инженерной краски, постоянная затирка деталей и промежуточных переходов для определения дефектов, продолжительные эксперименты в линии с параметрами пресса и штампа для составления планов действий). Полагаю, что где-то с середины 70-х годов прошлого века произошла некая смена восприятия имиджа и деятельности инженера в Советском Союзе в целом: он стал одеваться чище, его задачи стали в большей степени решаться дистанционно; схожую с рабочими робу сменил аккуратный халат, иногда даже белый; всё это может быть и стало уместно в других сферах, но точно не в обработке давлением или литье. До этого времени точно было не так: оба моих деда работали на литейно-механическом заводе с начала 50-х; один был инженером-наладчиком, другой — слесарем, и оба к концу смены всегда были грязными как трубочисты. Как бы то ни было, появление интеллектуальных запросов и стерильной одежды для инженеров никоим образом не означало, что им нужно было отстраниться от «грязных» производственных задач в нашей сфере: напротив, это стремление быть «стерильно» выглядящим работником интеллектуального труда, как мне кажется, заложило бомбу замедленного действия для технологии штамповки на все последующие годы. Приведу красноречивый пример. Мне приходилось общаться с человеком, заставшим работу итальянских инженеров-наладчиков с ФИАТа по запуску штампов для кузовных деталей. Старый опытный итальянец показывал молодому советскому инженеру методы исправления дефекта внешнего вида — провала по центру панели крыши, идущего со штампа вытяжки. С помощью ровного камня-бруска он затёр на штампе и переходе зону дефекта, чтобы определить её размер и точное расположение; далее вырезал кусок картона и наклеил его на пуансон в месте проявления дефекта, после этого сделал ход пресса и получил опытный (тестовый) переход с вытяжки без дефекта. Сейчас мы знаем, что это называется компенсацией формы; подразумевалось, что после этого предстоит тонкая и деликатная работа по наплавлению этой «ложной» формы на пуансон, спаривания с матрицей и т.д. Но советские инженеры в большинстве своем смотрели на это уже тогда как на интересные фокусы, и не более того (повторюсь, говорю о конкретно нашей сфере). Уже тогда никто не собирался вводить такие приёмы в технологию производства штампов и в методику устранения дефектов на штампах. Однако подобные задачи вынужденно должны были решать слесари — на свой страх и риск, самостоятельно. Инженер, по всей видимости, мог давать ценные указания такого рода: «получить годную деталь, для устранения дефектов допускается всячески экспериментировать», и возможно, поддерживал морально — ведь с его точки зрения это было «не его дело». И именно в отсутствие инженерной школы в сфере изготовления и наладки штампов грамотные рабочие-слесари стали тем акведуком, благодаря которому компетенции в этой профессиональной деятельности передавались из поколения в поколение, но по старой модели «техне» (мастер-ученик), без технологии в прямом смысле слова. #benchmarking #аналитика #воспоминания #немного_матчасти
Поддержать канал:
5469550046228679

​​Часть третья. «Всё сложно».

Вторая причина, на мой взгляд, связана с объективным усложнением технологии штамповки с начала 80-х годов, когда впервые со штампов стали получать крупные моноблочные детали наподобие боковин, глубина вытяжки (например, для панелей капотов) стала неуклонно увеличиваться, а требования к стилю внешних панелей кузова становились всё строже; прибавим к этому уменьшение толщины заготовок для штамповки. К чему это привело? Процесс доводки штампов стал еще менее линейным. Конкретный пример: наши предки зачастую могли доводить рабочие поверхности прижима «на жесткую», без заготовки, подгоняя прижим под матрицу или наоборот. При небольшой глубине вытяжки и достаточно толстой заготовке гофрообразование является более управляемым, и такое спаривание штампов было вполне уместным методом в ту эпоху. Но когда толщина листа менее 1 мм, и при этом имеется достаточная глубина вытяжки, доводка «на жёсткую» неуместна: при доводке рабочих поверхностей прижима вы должны учитывать последующее изменение толщины листа с учётом всех возможных режимов деформации при вытяжке (вытягивание, плоское растяжение, сжатие), а как это сделать без самого листа-заготовки? И вот, по всей видимости, в это самое время разрыв между деятельностью инженера-технолога и слесаря стал по-настоящему огромным. Если раньше инженер еще мог сослаться то, что он занят тонкостями процессов литья, механической обработки или подготовкой документации, и ему некогда заниматься «грязными» вопросами наладки и доводки штампов, то теперь процесс обязательной, сложной и нелинейной ручной доводки стал новой нормой, занимающей в разы большее время по сравнению с «механичкой» и прочими подготовительными стадиями. Но сам подход в духе того, что всё это «не инженерные задачи», по всей видимости, сохранился. И именно тогда сложилась парадоксальная ситуация: компетенции и понимание всех тонкостей процесса у слесарей, занятых ручным трудом по доводке штампов, возросли до невероятных пределов — по сути, они стали специалистами мирового уровня, причём в отсутствии соответствующей технологии в нашей стране! И мы не одни такие: во Франции действовали примерно такие же процессы и тенденции, которые, впрочем, французам удалось преодолеть к середине 90-х, а вот такие страны как Япония, ФРГ, США изначально пошли по другому пути и уже в 70-е успешно создали свои школы технологии производства и наладки штампов — для рабочих и инженеров-технологов (напомню, великий Стюарт Килер создал понятие диаграммы предельного формообразования еще в далекие 60-е). #benchmarking #аналитика #воспоминания #немного_матчасти
Поддержать канал:
5469550046228679

​​Часть четвёртая. Perestroika и слепая вера в западные технологии.

А дальше на вышеописанные процессы и тенденции наложилась «крупнейшая геополитическая катастрофа XX века» (цитата Владимира Путина). Процесс превращения бывшей РСФСР из значительной технологической державы в страну «третьего» мира не мог не затронуть нашей сферы. Только теперь зияющая пустота в части инженерной школы производства и наладки штампов была заполнена… слепым преклонением перед Западом, точнее сказать, перед «первым» миром — поскольку в него нужно включать и Японию. Огромное количество людей было вынуждено уходить из профессии в поисках лучшей доли. Мотивация оставшихся неуклонно падала. Началась эпоха импорта штамповой оснастки, полностью не закончившаяся и по сей день. Однако стоит отметить, что те самые слесари, освоившие сложнейшие процессы наладки штампов и передававшие их из поколения в поколение самостоятельно, без годной теории и должной поддержки ИТР, оказались вполне готовы к восприятию и перенятию западных лучших практик, причем без излишнего преклонения перед «высшими» расами и их достижениями; часть их позитивного опыта, почерпнутого при столкновении с «импортными» штампами, и должным образом связанного с актуализированной теорией, входит и в моё профессиональное мировоззрение. #benchmarking #аналитика #воспоминания #немного_матчасти
Поддержать канал:
5469550046228679

​​Часть пятая. Путь наверх.

Неожиданный и даже шокирующий для многих тезис: если бы не СВО и последовавшие за ней драконовские антироссийские санкции, возможно, на технологическом суверенитете в части производства и наладки штампов в России можно было бы поставить крест. За прошедшие с распада СССР десятилетия мы все привыкли жить с пониманием, что развивать своё инструментальное производство дорого, бесполезно и неуместно. И дело не только в позиции властей, которых до поры до времени также в этом отношении всё устраивало: новый вектор развития никогда не задаётся одним только энтузиазмом и желанием власти или большинства населения, для этого нужны соответствующие условия, которых просто не было и не могло быть на тот момент. Как говорил Бертольт Брехт, «перевороты всегда совершаются в тупиках»; вот в этот тупик нас и заманили. И как раз в феврале 2022 года, наконец, настало время выйти из тёплой ванны. Пришло внезапное понимание, что для «первого» мира мы были и остаёмся «низшей расой», периферией и источником дешёвых ресурсов, по сути — едой, с которой не разговаривают. Едой, которая еще и посмела заявить белым господам о каких-то своих интересах и суверенитете и внезапно начать действовать в их защиту — в рамках СВО. Да, как ни печально осознавать, шансов для развития инструментального производства в целом (в том числе в изготовлении и наладке штампов) в условиях «партнёрства» с Западом у нас не было — и появились они только после 24.02.2022. С того момента в нашей стране, пусть неровно и медленно, идёт процесс развития нашей собственной инженерной школы производства и наладки штампов, результаты которых мы увидим в ближайшие годы, и я являюсь скромной частью этого процесса, словно песчинка на ветру — но ветер теперь дует в правильную сторону. Кроме того, после начала СВО открылась новая истина: самые передовые штампы отныне не всегда делаются в странах «первого» мира — как и многое другое, по большей части они изготавливаются и доводятся до ума в Китае, являющемся нашим стратегическим партнёром. Китае, от которого в огромной степени зависит весь «первый» мир. Тот самый Китай, который для Запада является аномальным и опасным примером бывшей периферии («еды»), переставшей быть страной «третьего» мира — причём сделано это было путем самоотверженного труда самого китайского народа в крайне сжатые сроки, без захватнических войн и колониального грабежа на протяжении столетий, с помощью которых создано всё богатство «первого» мира (Япония, Западная Европа, США).
Путь обретения автономии и технологического суверенитета не может быть простым. Готовых рецептов тут не бывает (в этом отношении опыт Китая является более важным ориентиром, чем опыт Южной Кореи, но ни тот ни другой скопировать не получится). На пути достижения технологического суверенитета в части производства и доводки штамповой оснастки у нас будет множество препятствий, и одно из главных — неверие в собственные силы. Его нужно как можно скорее преодолеть, иначе ваше мировоззрение будет частью проблемы, а не частью её решения. Здесь как нельзя лучше подходит высказывание Председателя Мао: «Если вы думаете, что сможете — вы сможете. Если думаете, что нет — вы правы». #benchmarking #аналитика #воспоминания #немного_матчасти
Поддержать канал:
5469550046228679

​​Штамповка боковин минивэна Mitsubishi Delica в Японии: в новом видео от канала Frame мы можем увидеть прессовое производство завода в Сакахоги и их диковинную XL линию. Что прежде всего бросается в глаза:
1) крайне низкая скорость штамповки. В видео декларируют, что прессовая линия Hitachi Zosen оснащена гидравлическими прессами; это может объяснить скорость в 3-4 SPM (stroke per minute), но целесообразность такого экзотического процесса под большим вопросом — гидравлические прессы больше подходят для доводки, чем для серийной штамповки. Впрочем, мне приходилось видеть боковины, которые из-за плохого исполнения штампа на начальных этапах запуска просто не могли быть получены без разрывов на механических прессах, а вот на гидравлическом прессе с его рабочим ходом в течение полуминуты — вполне получались. Надеюсь, со штампами Mitsubishi Delica всё в порядке :)
2) Прессовая линия Hitachi Zosen довольно древняя, и, как мы видим, трансферная. Для передачи переходов между штампами используются не роботы и не кросс-балка, а классические грейферные линейки (!) - как в 80-е годы прошлого века;
3) Сама концепция боковины минивэна в версии со сдвижной дверью заслуживает отдельного рассмотрения. Обратите внимание на зону замка: выделенная стрелкой перемычка (остаток отхода) не удаляется до конца специально, чтобы сохранить хотя бы некоторую жесткость боковины перед сваркой; впоследствии, по всей видимости, она обрубается специальным приспособлением уже в кузовном цеху. Такое мне неоднократно приходилось видеть для панелей крыш, а в 2022 году похожую инновацию ввели французы для боковины нового Renault Kangoo — см. огромную перемычку для коммерческой версии «Сезам, откройся!» без средней стойки.
P.S. Само видео посвящено производству Pajero, но по чьему-то недосмотру в кадр попала именно штамповка боковин Delica – тем интереснее для нас.
#benchmarking #аналитика #немного_матчасти
Поддержать канал:
5469550046228679

​​Mercedes-Benz AG: улучшение точности симуляций Autoform за счёт оцифровки реального споттинга. Интересное совместное исследование от Mercedes, Института технологии листовой штамповки Штуттгарта и разработчиков софта Triboform посвящено важнейшей теме сближения результатов реальной наладки штампов и виртуального моделирования процесса штамповки (симуляций). Не секрет, что один из важнейших параметров контроля доводки штампов - «споттинг» - был и остаётся полностью аналоговым. Нанесение тонкого слоя инженерной краски на заготовку или переход, и оценка ее отпечатка на рабочих частях после хода пресса уже долгое время представляют собой самый важный практический метод оценки штампов, который при этом по сути игнорируется в теории — для теоретиков «споттинг» является просто идеальной константой, и не более. Мне уже приходилось писать, что передовые инженерные школы изготовления и наладки штампов — от шведов до китайцев — эффективно работают над тем, чтобы свести к минимуму противоречия между теорией и практикой. Так вот, немцы движутся в том же направлении: данное исследование как раз посвящено тому, чтобы оцифрованный отпечаток (реальную и достижимую картину споттинга) можно было взять за основу при разработке симуляций, и таким путем сблизить реальность и результаты виртуального моделирования.

Интересно, что самой оцифровкой споттинга занимались и раньше (см. материал об этом), но вот до учёта ее в Autoform дошли относительно недавно. Нужно сказать, что у Mercedes довольно специфическая стратегия споттинга (см. иллюстрацию ниже): они обеспечивают лишь контакт перед радиусом матрицы, и полностью высвобождают зону на периферии прижима. Но и такой неполноценный контакт при правильном его имитировании в симуляции позволяет сделать интересные выводы: 1) помимо более точного учёта гофрообразования (как изменяется толщина листа в зонах утонения или сжатия-утолщения), учёт реального споттинга позволяет более ясно понять влияние упругих микродеформаций штампа (который, как мы помним, является абсолютно жёстким телом лишь в чистой и абстрактной теории) и воздействие пресса; 2) помимо оценки споттинга прижима в момент первого контакта прижимных поверхностей, желательно перепроверять споттинг по прижиму и после окончания вытяжки — чтобы учесть работу прижима до самого конца движения металла и дополнительно оптимизировать контакт прижима при необходимости (это, впрочем, было известно и ранее; неслучайно зачастую на окончательном переходе мы видим жёсткие пятна контакта, которые не были видны в момент первого контакта прижима);
3) важное наблюдение — немцы отмечают, что обычные перетяжные рёбра и ребра «замкового» типа (ступенькой) имеют разные коэффициенты трения, которые стоит задавать по-разному в симуляции для более точного результата. #немного_матчасти #аналитика #benchmarking #mercedes #daimler
Поддержать канал:
5469550046228679

​​FAW Die Manufacturing: передовая технология производства штампов для «лицевой» панели двери в открытом доступе (!) — первая часть.

До сих пор нахожусь в некотором шоке от своего открытия. Оказывается, в Китае существует специализированный сайт «Производство штампов», представляющий собой своего рода инновационный хаб — открытое информационное пространство, в котором производители штамповой оснастки со всего Китая делятся своим опытом совершенно бесплатно на добровольно-обязательной основе. Нечто подобное существует и в странах первого мира (например, в Германии и Франции), но там подобные информационные ресурсы представляют собой «бассейн для взрослых» с исключительно платной (совсем не дешёвой) подпиской, с ограниченным доступом для чужаков; в Китае же данная информация открыта и позволяет внедрять передовые практики на любых китайских производственных площадках в масштабах всей отрасли. Разумеется, это не отменяет закрытых от мира стандартов отдельных предприятий — иначе они не смогли бы полноценно конкурировать на мировых рынках. Однако наилучшие достигнутые результаты для конкретных потоков штампов на основе этих стандартов публикуются и становятся общедоступными для всего общества в рамках его развития — и для новых поколений, приходящих в профессию: это яркая иллюстрация того, что в гибридном экономическом строе Китая присутствует социалистический уклад — как это было в Советской России времен НЭПа (в чисто капиталистической экономике такая благотворительность и забота об общественных интересах непредставима).

Ну и о самой вышеупомянутой статье «Исследование рабочих поверхностей и конструкции штампов вытяжки для наружной панели двери» от внутреннего поставщика штампов корпорации FAW: основное её содержание будет использовано напрямую для развития моего родного предприятия, а здесь напишу об общих ключевых моментах (см. продолжение ниже). #benchmarking #faw #немного_матчасти #аналитика #переводы
Поддержать канал:
5469550046228679

​​FAW Die Manufacturing: передовая технология производства штампов для «лицевой» панели двери в открытом доступе (!) — вторая часть. О статье «Исследование рабочих поверхностей и конструкции штампов вытяжки для наружной панели двери».

1) Китайцы начинают с основы — экономики. Для дешёвых и средних по стоимости моделей они рекомендуют делать сдвоенные штампы (левая-правая панели дверей) с учётом экономии стоимости штампов для массового производства, для дорогих мелкосерийных моделей — одиночные штампы для каждой стороны ввиду удобства обслуживания и снижения процента брака при низкой производительности, а также небольшого влияния стоимости оснастки на себестоимость модели;
2) При моделировании процесса китайцы применяют интегральный подход: помимо привычного при симуляциях анализа формообразования, осуществимости вытяжки, снижения уровня гофр, требуемой компенсации формы для достижения соответствующей геометрии детали и устранения дефектов внешнего вида, по специальным алгоритмам анализируется жёсткость конструкции штампа и влияние ее на геометрию детали; то есть учитывается, что штамп не является абсолютно жёстким телом, и его микропрогибы также компенсируются для снижения времени доводки штампа и улучшения качества детали. Но, словно бы этого было мало, при компьютерном моделировании детально учитываются и характеристики конкретного прессового оборудования вроде распределения усилий ползуна относительно болстера, и распределения усилий конкретной маркетной подушки на данный штамп — в этом китайцы едины со шведами из Volvo. Таким образом, на выходе с фазы «девелопмента» получается максимально целостное виртуальное моделирование на самой реальной основе.
3) Отдельным пунктом отмечена обязательная оптимизация конструкции литья для снижения массы при сохранении жёсткости — с учётом конкретного прижимного кольца и конкретной геометрии перехода с вытяжки: расположение рёбер жёсткости, распределение отверстий в литье для экономии массы в основании штампа и прижима.
4) Детально спроектированные карты споттинга: заложенные при чистовой механической обработке припуски и высвобождения (японская технология «цуёме ате»), позволяющие систематизировать стратегию споттинга, причём как пуансона с матрицей, так и прижима (как я и ожидал, стратегия работы прижима у FAW максимально рациональна — не как у Mercedes).

Всё вышеописанное позволяет получить реальные и ощутимые результаты после доводки рабочих поверхностей штампов: уровень споттинга прижима более 90%, пуансона и матрицы — 80% (целевые показатели для FAW), отсутствие неприемлемых дефектов, согласованный уровень геометрии детали. Тот случай, когда комментарии с моей стороны излишни. #benchmarking #faw #немного_матчасти #аналитика #переводы
Поддержать канал:
5469550046228679

​​Industrial Internet of Things (IIoT) в штамповке: лазерные датчики контроля вытяжки и автоматическая регулировка компенсаторных блоков прижимного кольца. Интересная новость от MetalForming Magazine, описывающая немецкий опыт применения «промышленного интернета вещей» для глубокой вытяжки наружной панели капота из алюминиевого сплава класса 6000 (предположительно для Porsche или Audi). Мы видим не только знакомые нам лазерные датчики контроля утяжки (огрубленное название замера коэффициента вытяжки, draw-in ratio), обеспечивающие контроль стабильности процесса вытяжки, но и адаптивные компенсаторные блоки (!), которые автоматически «подстраиваются» под разные партии металла, выдвигаясь или утопая на десятые доли миллиметра. Забавно, что я уже писал об этой разработке, когда она была опробована в чисто лабораторных условиях (стартап Ilariz). К этой же передовой технологии в серийном производстве пришли не от хорошей жизни: разница в механических свойствах между партиями металла (даже у скрупулёзных немцев!) приводила к частным переналадкам и большим выбраковкам. После её применения вне зависимости от «разбега» механических свойств обеспечивается одинаковый оптимальный уровень утяжек, а это означает полную стабильность вытяжки, в огромной степени задающую уровень геометрии, внешнего вида, пружинения и т. д. #новости #benchmarking #немного_матчасти
Поддержать канал:
5469550046228679

​​Серийная штамповка панелей нового Volvo XC60: совместное исследование влияния температуры штампов на условия трения от Volvo, Autoform и Технологического Института Блекинге, представленное в рамках последней (43й) конференции IDDRG (International Deep-Drawing Research Group – Международная ассоциация изучения процессов глубокой вытяжки). Шведы вновь демонстрируют преимущества своей школы технологии изготовления и доводки штампов — уникальный синтез теории и практики, буквальное устранение противоречий между научными исследованиями и практическими методами работы. На примере двух потоков штампов последнего поколения Volvo XC60 (арки колеса и внутренняя панель двери) они анализируют проблемы с разрывами при серийной штамповке и методы «кастомизации» и «допиливания» стандартной симуляции с тем, чтобы она не просто показывала практическую штампуемость для единичной детали, но и учитывала температурное воздействие при штамповке партии деталей в 1000 шт. — и обеспечивала стабильность процесса. О чём речь: все мы знаем, что при нагреве любые тела расширяются; в процессе глубокой вытяжки при действии колоссальных сил трения деформационный разогрев рабочих поверхностей штампов приводит к уменьшению зазоров между штампами на сотые доли миллиметра — именно это ведет к разрывам, утонениям, задирам и т.п. (см. мою заметку об исследовании Opel на эту тему для реальных штампов Opel Insignia).
Итак, изначальная симуляция показывала абсолютно годную вытяжку без следа утонений; в процессе штамповки после 1000 ударов на деталях обоих потоков появились разрывы. Что обычно происходит в подобных случаях? Все разводят руками или устраивают бесполезный срач: спецы из девелопмента на основе данных идеальной симуляции обвиняют спецов по внедрению в том, что они что-то испортили в «железе»; вторые (типа меня) обвиняют первых в том, что их симуляция — никуда не годная дрянь, не имеющая отношения к жизни; обе стороны брызгают слюной и вопят о том, что так было всегда и так будет всегда. Что вместо этого делают шведы? На основе полученных опытных данных пересматривают трибологическую систему компьютерного моделирования, включая введение более точного значения коэффициента теплопередачи, с тем, чтобы симуляции для подобных деталей в Autoform R11 показали ровно то, что происходит в реальности (модули Triboform и Cold Forming with Temperature Effects). Что было установлено при подобном сближении девелопмента и внедрения:
1) для внутренней панели двери — повышение температуры штампа всего лишь на 3 градуса после 1000 ударов делает формообразование в симуляции менее устойчивым в той же самой зоне реальных разрывов; одновременно с этим температура прижимного кольца возрастает в ряде мест на 20 градусов Цельсия, что также меняет картину формообразования. Оба этих фактора были учтены в новой трибологической модели, что позволило получить одинаковые результаты в реальности и в симуляции.
2) для арок колеса (один поток на две детали) — шведы признают, что несмотря на учёт факторов деформационного разогрева, аналогичный первому случаю, разрыв в доработанной симуляции был получен немного в другом месте; однако в случае данного потока вытяжка двойного действия, и они констатируют, что в данном процессе термическое расширение штампов хуже моделируется по сравнению с простым действием. Тем не менее, здесь также была применена новая трибологическая модель, близкая к реальности, хоть и требующая дальнейшей оптимизации.
Важный актуальный опыт для обязательного усвоения, требующий, однако, определенных усилий по смене ментального подхода как для практиков, так и для теоретиков. #volvo #benchmarking #немного_матчасти #переводы
Поддержать канал:
5469550046228679

​​Внезапно о капоте BMW 5 серии: оказывается, штампованная наружная панель капота крепится к внутренней панели и усилителям путем сварки (не только зафланцовкой); в связи с этим вместо операции фланцовки со стороны передних крыльев выполняется полноценная клиновая правка поверхностей сопряжения, где ставятся сварочные точки. Удивительный консерватизм немцев! Эта технология скорее характерна для машин эпохи Gelandewagen 40-летней давности... Очевидные последствия: большее число операций штамповки, более сложная структура штампа правки по сравнению со штампом фланцовки, более сложный процесс сборки-сварки капота. Однако за счёт такой концепции жёсткость панели капота однозначно повышается, а значит, снижается пружинение (о разности прочности и жёсткости см. здесь); это немаловажный фактор, на который в штамповке мы влияем весьма ограниченным образом. Чего только не увидишь на парковке в Тольятти! 😁 #bmw #benchmarking #немного_матчасти
Поддержать канал:
5469550046228679

​​Штамповка боковин Tesla Y – глазами дрона FPV.

Бывают в жизни чудесные совпадения: операторы дрона FPV с интервалом в два года засняли, как штампуется правая боковина Tesla Y на гигафабрике в Берлине; в первый раз показали оп.10-30, «замылив» оп.40-50, во второй раз, через два года — ровно наоборот. Таким образом, пазл сложился: мы видим весь технологический процесс штамповки на реальных штампах боковин модели Y (как выглядит сама боковина и её штамп вытяжки, раскрытый на полу — см. здесь и тут).
Сначала о прессовой линии: сколько «TESLA» ни рисуй (на прессах вместо реального производителя), всё равно шила в мешке не утаишь — на характерной роботизированной кросс-балке явно значится надпись "Schuler", да и нелогично в Германии ставить прессовые линии из Японии, Кореи или Китая, а собственных линий Тесла, как известно, не производит.

Итак, по операциям (нумеруются не как принято у всех, а просто порядковыми номерами от 1 до 5):
1) вытяжка;
2) обрезка, клиновая обрезка, пробивка, правка (зона дверных проёмов);
3) правка зоны сопряжения с крышей (обратите внимание на единый огромный заполняющий пуансон и клиновые секции сверху по всей зоне), обрезка, клиновая обрезка; как видим, гофры после правки по зоне сопряжения довольно большие;
4) обрезка, клиновая обрезка, пробивка, клиновая пробивка, клиновая фланцовка, правка (!) — максимально насыщенный и комбинированный штамп. Обратим внимание на запчасти (вставки низа пробивки, хрупкие секции обрезки), закрепленные прямо на штампе. Странно, но бывает и такое.
5) клиновая фланцовка, пробивка, клиновая пробивка, обрезка, клиновая обрезка. Что интересно, для центрирования перехода используется технологическая «бретель» с отверстием на передней стойке, которая насаживается на центрирующий палец, и обрезается при окончательном смыкании штампов.

Что еще любопытно узнать, теперь уже о процессе в целом: боковины подаются в кузовной цех автоматически на специальном подвесном конвейере — как это принято у Hyundai.

В целом вроде ничего сверхординарного — но приятно увидеть в открытом доступе технологию американского автопроизводителя, которой он явно не хотел делиться, глазами его же дрона. #tesla #benchmarking #аналитика #немного_матчасти
Поддержать канал:
5469550046228679