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Grand Rapids Spring & Stamping

Con el software de ZW3D, el proceso de fabricación es un flujo continuo desde el diseño hasta el mecanizado.


Más velocidad para el mercado de la automoción


La competencia global ha hecho que la velocidad del mercado en un factor crucial en la obtención de cuota de mercado. La industria del automóvil en todo el mundo es un buen ejemplo. Dado que los fabricantes se apresuran a ofrecer el coche más nuevo del mercado, la vida de los modelos y el volumen de negocio se han reducido. Eso pone más presión sobre los proveedores de piezas automotrices, y si bien la presentación formal de un vehículo está a años de distancia, piezas prototipo y principios de la producción son necesarios mucho antes de llenar el canal de suministro. Para cumplir con esos plazos, los principales proveedores buscan los procesos de fabricación avanzados y la tecnología.

Matriz progresiva con ZW3D

Especializados en la industria de automoción, Grand Rapids Spring & Stamping, Inc. (GRS&S), Grand Rapids, Michigan, es una industria líder en la fabricación de estampados personalizados ensamblajes de valor añadido, resortes y matrices progresivas. Con seis centros en los EE.UU. y México, GRS & S hace matrices de precisión para componentes de vehículos, tales como soportes de fijación y los mecanismos de fijación. El sellado de los equipos que emplea las matrices incluye prensas automáticas de hasta 1.000 libras de capacidad con tamaños de la mesa tan grande como 72 "x 168", proporcionando la capacidad de manejar material de la pieza de trabajo de hasta 0.250 "de espesor y 48" de ancho.

Las capacidades de la compañía y la reputación de calidad la hacen excepcionalmente competitiva. Por ejemplo, en 2006, GRS & S fue seleccionada por varias fuentes calificadas para producir las primeras series de matrices jamás construidos en los Estados Unidos para su uso en las plantas de ensamblaje en América del Norte de Nissan EE.UU.

Para afrontar los retos de calidad, volumen, costo y tiempo de entrega de suministro de piezas de automoción, GRS & S emplea una variedad de procesos de fabricación innovadores. Por ejemplo, la compañía ha desarrollado y patentado su propio sistema de "herramientas inteligentes, en el que conjunto de matrices son controlados por sensores ópticos de ajuste para evitar cualquier desviación de las piezas estampadas que pudieran derivarse de cambios en el grosor de valores o el desgaste de herramientas.

Además de la calidad y la presión de los costes de suministro de piezas de automoción, "el tiempo es un gran problema", según el director de diseño de Chris Bloss. Los tiempos típicos de entrega un promedio de tan sólo ocho semanas, y para una nueva pieza, que el calendario incluye el diseño, la construcción y se ejecuta el juicio. Para maximizar la productividad y el rendimiento, GRS & S continuamente afina su diseño y la comunicación, así como sus procesos de fabricación. Un elemento clave de estos esfuerzos fue conmutador de la compañía por el uso de CAD y por separado los paquetes de software CAM para la aplicación de software integrado CAD / CAM de ZW3D Corp. El paquete ZW3D combina modelado 3D híbrido sólido / superficie y el diseño paramétrico y capacidad de dibujo 2D en un paquete integrado que incluye CAM de fresado de 2 a 5 ejes. La naturaleza de inicio a fin del software facilita la comunicación entre el diseño y el personal de fabricación y al mismo tiempo proporciona potentes capacidades tanto en CAD y CAM.

Pieza de chapa realizada con ZW3D Con el software de ZW3D, el proceso de fabricación es un flujo continuo desde el diseño hasta el mecanizado. En GRS & S, el modelo CAD de un cliente de una pieza se traduce primero en un archivo IGES. Ese archivo luego se perfeccionó a través de avanzadas capacidades de reàración de ZW3D. "Cuando usted no está tratando con el software nativo a software nativo tiene que traducir, y siempre hay una posibilidad de que algunos de los datos CAD puedan resultar dañado", dijo Bloss. "la reparación ZW3D se ocupa de un gran porcentaje de los problemas, y también tiene una buena variedad de herramientas para arreglar todo lo demás. Para obtener la pieza más limpia posible, utilizar las herramientas para la reconstrucción de cara o eliminar bordes que pueden estar abiertos o dañados. El limpiador del modelo es, mejor pasa por el proceso ". Las características híbridas del modelado son" muy útiles "para la limpieza de superficies”, dijo. Una gran cantidad de software es muy sensible sobre de qué tipo de archivo del modelo sólido se está utilizando, mientras que con ZW3D, puede utilizar un buen número de archivos de diferentes sólidos. "

 

Como receptores, los modelos de Pieza cliente están orientados como funcionarán en el vehículo. Bloss, dijo: "Vamos a volver a colocar el modelo en una condición más ventajosa, a continuación, iniciar el diseño de una herramienta para producir la pieza. Básicamente, técnicas de ingeniería inversa. La configuración de la matríz se basa en la experiencia y a veces utilizamos un software de simulación para encontrar el mejor proceso para la formación de una pieza, ya sea de un solo golpe o en una serie progresiva de formas diferentes para conseguir la forma, ", dijo Bloss.

Un troquel típico GRS & S se compone de 150-200 elementos separados en sólidos CAD 3-D. "Cada componente se dibuja como un sólido en ZW3D, entonces tenemos que montar de forma virtual. Podemos ver cada componente por separado, o en el contexto de la herramienta completa, "dijo Bloss. Después de mecanizado, los componentes se ensamblan y se sujeta a las placas superior e inferior para formar un troquel progresivo.

Antes de utilizar ZW3D, Bloss, dijo que "no estaban utilizando las herramientas de 100% de sólidos. Nos los encontramos ahora, no sólo en nuestro proceso de diseño, sino en nuestro proceso de construcción completo. Hace que las cosas vayan mucho más suaves". Señaló que el uso de modelos sólidos facilita la comunicación entre el personal, del diseño a la fabricación por un sólido enseguida está prácticamente terminada. Con representaciones en 2-D, mucho se deja a la imaginación del diseñador y su capacidad de comunicar que el grupo dentro de un par de puntos de vista. Con una persona, es capaz de ir y que gire el modelo 180˚ y obtener una vista sólida de todos los puntos de vista. "

Bloss señaló que el uso de sólidos de 100 por ciento requiere mucha más memoria que la representación en 2-D, y que los tamaños de los archivos resultantes son bastante grandes, un modelo típico matriz completa puede ser de 200 MB. La velocidad de procesamiento no se ve comprometida por el gran tamaño del archivo, sin embargo, debido a que el software ZW3D cargas en la memoria solamente los datos de visualización de un objeto activado para su edición. "Cuando estamos trabajando en uno de los componentes, el software sólo hará que componente de acceso, a continuación, mueve todo lo demás en segundo plano, por lo que la memoria no se utiliza para hacer ningún cálculo sobre los otros componentes", dijo Bloss.

Bloss también señaló que un diseño sólido en 3-D, por naturaleza, toma más tiempo para crear una representación de 2-D. "Por la misma razón, en realidad estás ahorrando tiempo en el largo plazo, porque usted está poniendo en obtener más información", dijo, "El modelo requiere menos gente y menos tiempo para la interpretación. Por cada hora que estamos gastando el diseño, estamos ganando dos horas al final del proceso. "

En cuanto al diseño de un vehículo evoluciona, los troqueles requieren actualizaciones y modificaciones. "Llamamos a esos cambios de ingeniería," dijo Bloss, "que pasan más veces que no ... es un poco de una lucha continua!" Él dijo que el software simplifica la actualización de las piezas de la herramienta que se cambian. "La estructura ZW3D nos ha ayudado mucho porque son capaces de utilizar las cualidades paramétricas y cambiar las cosascomo necesitamos", dijo, "he establecido una gran cantidad de funciones de expresiones a través de variables, por lo que Sólo tiene que conectar en un variable y ZW3D volverá a dibujar el componente. Eso nos ha ayudado un poco en tratar de reducir gradualmente el tiempo que tarda. Y, tanto como sea posible, vamos a conectar componentes prefabricados, por lo que no está dibujando todo desde cero.”

Bloss dijo que "gran biblioteca" GRS & S de diseños creados en el software de CAD que se utilizó anteriormente se traducen fácilmente a ZW3D a través de un formato compatible, como IGES.

La compañía cuenta actualmente con ocho puestos de ZW3D, incluyendo seis en el diseño y dos en la fabricación. El software de extremo a extremo naturaleza acelera la comunicación entre el diseño y las funciones de fabricación. "Nosotros diseñamos como un sólido durante todo el camino y nuestro departamento de CNC es ahora capaz de tirar directamente desde el archivo ZW3D, en lugar de hacer una traducción", dijo Bloss.

La manipulación de la transición del CAM utilizado anteriormente por completo de inicio a fin para el uso de ZW3D CAM es John Zawacki, un diseñador quien anteriormente llevó el CNC y las operaciones de EDM de hilo en el GRS & S. "Tenemos la máquina a las tolerancias extremadamente ajustadas", dijo, y agregó que la oferta de herramientas, tales como D2 y A2 para las matrices, así como para los cojines de 4140, utilizando una mezcla de plaquitas de carburo, de carburo sólido y las herramientas de HSS.

La fabricación de los troqueles representa el reto de hacer piezas de bajo volumen, y alta precisión con rapidez. "La velocidad es definitivamente un problema", dijo Zawacki, "tenemos un margen de tiempo muy corto para construir nuestras matrices."

Por otra parte, los volúmenes de producción son de un solo dígito. Cada troquel es básicamente un proyecto de una sola vez con uno o dos detalles singulares. "Nosotros no hacemos mucho trabajo duplicado.", Dijo Zawacki. Por lo tanto, el taller no tiene el lujo de ensayo y error y debe obtener el programa desde el primer momento. "Me gustan las bibliotecas y el reconocimiento de operaciones", dijo Zawacki, teniendo en cuenta que la programación del software de superficies es muy potente también.

La naturaleza de inicio a fin del software ZW3D establece garantías que pueden ser valiosas cuando se trata de las presiones de los plazos de entrega cortos. Debido a que el programa de mecanizado está relacionado con el modelo de la pieza, "no le permitirá hacer un agujero demasiado grande, no se puede programar un 5/16" de perforación para un 1/4" agujero. Si no está diseñado de esa manera, no va a ser programado de esa manera ", dijo Zawacki.

Cuando el programa se ha completado, Zawacki encuentra la capacidad de verificación de software ZW3D esencial. "La verificación es muy agradable. Nosotros escribimos el programa y luego se puede simular allí mismo, en el software CAM para ver si hay algún problema, y ver cómo se va a ver ", dijo.

Pequeño volumen y plazos de entrega cortos también hacen que sea difícil para optimizar los parámetros de mecanizado. "Si tuviéramos que hacer duplicados, que sería más fácil de ajustar el programa", dijo Zawacki. Señaló que las características ZW3D como los controles de velocidad de avance puede ayudar a optimizar los cortes en las esquinas o en desbaste. En cuanto a la ruta de acceso desde el diseño hasta la fabricación, dijo, "Nuestro objetivo es contar con una traducción totalmente transparente", dijo.

GRS & S busca continuamente maneras de mejorar su competitividad y satisfacer a sus exigentes clientes en la industria automotriz. Más allá de la aplicación de equipos de fabricación avanzada, que la mejora es "básicamente un proceso de comunicación", según Chris Bloss. Las capacidades de inicio a fin y el poder del software de ZW3D Corp. ayudan a una comunicación fluida y rápida y por lo tanto dan a Grand Rapids Spring & Stamping mayor competitividad.

Postizo matriz con ZW3D