Témata
Reklama

Technologie přesného střihu

Výrobou přesných dílců technologií přesného střihu se zabývá zlínská společnost ANC Components. V současnosti disponuje zařízeními poskytujícími maximální lisovací sílu 4000 kN (? 400 t). Problematika přesného střihu se neustále rozvíjí. Proto v rámci čtyřletého dotovaného projektu Eureka společnosti ANC Components a Comtes FHT řeší zefektivnění a zproduktivnění výrobního procesu spojením zkušeností praxe a výzkumných prostředků. Řešení projektu bylo již dříve prezentováno ve vydání MM 10/2012 a dále v Hutnických listech č. 4/2013.

Ke zvýšení konkurenceschopnosti výrobního podniku je nevyhnutelné nabídnout zákazníkovi efektivnější výrobní proces. Obecně to znamená, že díl musí být vyroben v požadované přesnosti, ale za minimální možné náklady. Velký důraz na redukci nákladů je kladen zejména u dílů pro automobilový průmysl.

Aby bylo možné dosáhnout zmíněných aspektů, musí být díl vyroben s využitím minimálního počtu technologií, nejlépe jediné, bez potřeby využití sekundární, např. obráběcí, operace. K zefektivnění procesu přesného střihu vede začlenění objemového tváření za studena do procesu přesného střihu. V praxi to znamená zhotovení různých typů osazení, zahloubení, protlačených nebo tažených prvků, sražení a odjehlení hran přímo v sériovém nástroji.

Reklama
Reklama

Začlenění objemově tvářených prvků

Jak již bylo zmíněno v úvodu tohoto článku, trendem výrobního průmyslu je zhotovit lisovaný díl s objemovými prvky v rámci jedné operace. V závislosti na geometrii dílu je nutné navrhnout správný postup prototypování, který vede k ověření vyrobitelnosti daného geometrického prvku. Nejvhodnější variantou prototypování je spojení CAD systémů, numerické simulace a zkušebního přípravku. Z výsledků prototypování lze zákazníkovi potvrdit, zda je požadovaná přesnost zhotovitelná v procesu přesného střihu s objemovým tvářením za studena a také lze představit, jak bude samotný tvářený prvek vypadat.

Postup prototypování objemového tváření za studena v procesu přesného střihu (Zdroj:a) návrh konstrukce zkušebního přípravku b) simulace objemového tváření za studena c) tvářecí trny a pás po zkoušce tváření ‒- ověření procesu

Prvním krokem je navržení koncepce a samotná konstrukce zkušebního přípravku (návrh nástřihového plánu), musí se ovšem správně zhodnotit, zda je vůbec účelné uvažovat o zkušebním přípravku u některých lisovaných dílců s objemovými prvky. Po zpracování dokumentace dojde k ověření procesu numerickou simulací, která poukáže na kritická místa, jak nástroje, tak i výrobku. Na základě výstupů simulace a případné optimalizace funkčních částí dojde ke zhotovení zkušebního přípravku a testování samotného procesu.

Konečným výstupem prototypování je vzorek s definovanou geometrií, na kterém jsou provedenay rozměrová měření, dále strukturní rozbor, představující náhled na ovlivnění základní metalografické struktury a v neposlední řadě se provede rozbor zpevnění jednotlivých oblastí dílce pomocí měření tvrdosti HV 0,5.

Dosažení optimální trvanlivosti nástroje

Vývoj a výroba progresivního postupového nástroje vedou k úspoře výrobních nákladů, ale nemusejí být zárukou rentabilního procesu. K zajištění rentability výroby je bezpochyby nutné optimalizovat sériový nástroj tak, aby reálná výrobní dávka odpovídala kalkulované, tzn. dosažení optimální trvanlivosti střižných a tvářecích částí nástroje.

K dosažení požadované trvanlivosti procesu je nutné přistupovat individuálně v závislosti na dané aplikaci. Nejdůležitějšími směry je volba vhodného nástrojového materiálu a vhodného typu povlaku. Konkurenceschopnost firem se zvyšuje spolu s nabízenými dovednostmi v technologické oblasti. Velká část zákazníků v automobilovém průmyslu požaduje, aby jejich výrobek byl zhotoven z nerez oceli (nejčastěji nerez ocel 1.4301). Zpracování nerez oceli je náročné vzhledem k jejím charakteristickým vlastnostem, ‒ vysokáé pevnosti, přitom vysokáé tažnosti a houževnatosti, špatnéá tepelnáé vodivosti. Všechna zmíněná fakta vedou k výrazně vyššímu opotřebení nástroje v kratším čase. Střižné a tvářecí části jsou více namáhány vzhledem k vyšší pevnosti zpracovávaného materiálu. Při stírání materiálu dochází k nárůstu stírací (tahové) síly, která negativně působí na střižnou a kotevní část střižníků. Stírací síla je většinou hlavní příčinou porušení střižníku. Střižné části jsou také velmi namáhány tepelně, materiál dílce neodvádí vzniklé teplo z funkčních částí nástroje.

Makrosnímek metalografické struktury tvářeného zahloubení v řezu, analýza zpevnění jednotlivých vrstev od povrchu geometrie do hloubky 1 mm, vstupní materiál DC01 C340 s tvrdostí 144 HV 0,5. (Zdroj: ANC Components).

Při zpracování nerez oceli je velmi důležitá volba vhodného povlaku. Společnost ANC Components testovala různé povlaky při zpracování nerez oceli 1.4301 tloušťky 6 mm. Povlaky na funkční elementy jsou zajišťovány ze strany povlakovací společnosti Liss. Výstupy z testování jsou interpretovány na uvedeném grafuobr. 3. Zpracování zmíněné nerez oceli v tloušťce 6 mm bez povlaků je téměř nemožné. Při střihu dojde ke vzniku studených mikrosvarů, střižník je zamčen v materiálu a dojde k porušení střižné nebo kotevní části střižníku. Dále byl testován povlak AlTiN (tepelná odolnost povlaku 850 °C, mikrotvrdost 3 300 HV), který je vhodný pro náročné tvářecí a obráběcí operace při nedostatečném chlazení., A aby byla jeho účinnost zvýšena, byla nanesena navíc speciální kluzná vrstva DLC na bázi uhlíku s koeficientem tření 0,15 vůči oceli. Trvanlivost procesu se podařilo zvýšit na 650 zdvihů, ale tento výsledek nevede k rentabilitě procesu. Vzhledem k vysokému otěru a tepelnému zatížení střižných části byl ze strany společnosti Liss doporučen nanokompozitní povlak nACo (tepelná odolnost povlaku 1 200 °C, mikrotvrdost 4 500 HV), trvanlivost procesu se podařilo navýšit již na přípustných 5 200 zdvihů. Toto číslo není konečné, v rámci dalšího výzkumu bude testován speciální povlak, který byl vyvinut ve spolupráci firem Liss a přímo mateřské společnosti technologie přesného střihu, společnosti Feintool Technologie.

Graf testování různých typů povlaků, přesný střih otvoru Ø 5 H12 do nerez oceli 1.4301 tloušťky 6 mm (Zdroj:

Dalším výzkumem v rámci zefektivnění procesu zpracování nerez oceli bude i volba základního (nástrojového) materiálu, další postup je plánován v rovině nástrojových materiálů, vyráběných práškovou metalurgií, (výrobce - společnost Böhler) nebo tvrdokovů s vhodnou kombinací pojiva a velikosti zrna (výrobce - společnost Ceratizit).

Co účast na projektu EUREKA přinesla? Přínosy zefektivnění technologického procesu

Hlavními přínosy řešení uvedeného projektu mají při výrobě přesných lisovaných dílců vést k vyšší produktivitě, díky progresivnějším nástrojovým materiálům a povlakům. Dalším hlavním záměrem společnosti ANC Components je výroba komplikovanějších lisovaných dílců se za studena tvářenými objemovými prvky z náročně zpracovatelných materiálů a zejména se zaměřením na oblast nerez ocelí a ocelí s výrazně vyšším negativním vlivem na trvanlivost procesu.
Dále je dDůraz je kladen nejen na úsporu nákladů sériového procesu, ale také na úsporu v rámci prototypování, aby byl proces vývoje nových progresivních nástrojů, co nejefektivnějším spojením výzkumných a praktických prostředků.

Tento článek vznikl v rámci programu EUREKA Eureka „LF12009 ‒- Výzkum a vývoj nové technologie přesného tváření za studena jako náhrada třískového obrábění“, za podpory Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy České republiky.

Ing. Martin Kulenda, Ing. Pavel Kubík, Ing. Miroslav Urbánek, Ing. Filip Tikal, Ph.D.

martin.kulenda@anccomponents.cz

ANC Components, COMTES FHT

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 150130
Datum: 11. 02. 2015
Rubrika: Trendy / Tváření
Autor:
Související články
Čtrnáctý ročník soutěže Ocenění českých podnikatelek úspěšně odstartován

Ve čtvrtek 3. června 2021 byl zahájen další ročník prestižní soutěže Ocenění českých podnikatelek, který odstartovala online konference Women in Business s podtitulem Nová realita roku 2021 a společný (re)start, most k jednotě a spolupráci. Tuto soutěž již tradičně vyhlašuje podnikatelská platforma Helas – Budujeme hrdé Česko. Patronkou letošního ročníku je Kateřina Kadlecová, generální ředitelka společnosti USSPA. 

Třpytivý svět krystalů

Turnovská společnost Crytur patří svým pojetím ke světovému unikátu. V přesně definovaných podmínkách pěstuje umělé krystaly z vlastního výzkumu a vývoje, které následně po opracování dodává buď jako specifické optické díly pro další celky, nebo přímo kompletní výrobky.

Implantáty z Čech až na konec světa

V 70. letech minulého století stál u zrodu prvních ortopedických implantátů v Čechách. V roce 1992 pak v rámci privatizace založil vlastní firmu téhož zaměření, jejíž výrobky dodnes pomáhají lidem znovu se hýbat. Ano, hovoříme o Stanislavu Beznoskovi a české firmě téhož jména, kterou dnes úspěšně řídí členové rodiny zakladatele.

Související články
MM Podcast: Glosa - Když se země otřásají v základech

Krize vyvolaná pandemií koronaviru v řadě oborů působí jako urychlovač trendů patrných před jejím vypuknutím. Mnoho odvětví si prochází zásadní strukturální transformací, ale část z nich – které se stát snaží podpůrnými prostředky za každou cenu stále držet nad vodou, zanikne. 

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Vývoj UHT nástrojů
v plném proudu krizi navzdory

Hlavním motivem založení VaV centra Rotana byla připravenost na nové trendy v automobilovém a leteckém průmyslu a výroba vlastních produktů s vysokou přidanou hodnotou – konkrétně ultratvrdých (UHT) nástrojů pro speciální aplikace. Centrum je vybaveno nejmodernějšími technologiemi a stále se rozrůstá. Na kontě má několik úspěšně zakončených projektů v podobě prototypových nástrojů a užitných vzorů. O tom, na jakých projektech v centru pracují nyní a jaké mají plány do budoucna, jsme si povídali se třemi hlavními osobnostmi celého projektu vývoje a výroby UHT nástrojů.

Odměřovací pravítka, lanovka a Ferrari

Odměřovací pravítko je jednou z klíčových komponent obráběcího stroje. Zpravidla je ukryto hluboko uvnitř stroje a většina uživatelů obráběcích strojů jej nikdy na vlastní oči neviděla. Přesto jsou na ně kladeny velmi vysoké nároky. Musejí pracovat spolehlivě po dobu mnoha let, zaručovat očekávanou přesnost a rozlišení, a musejí být odolná proti znečištění, pronikání kapalin, prachu i třískám a proti spoustě dalších faktorů. A kdyby se náhodou něco pokazilo, musejí být snadno vyměnitelná.

Názorové fórum odborníků

V tomto vydání MM Průmyslového spektra se věnujeme mimo jiné tématu obráběcích strojů. Proto jsme s anketní otázkou oslovili zástupce výrobců a dovozců v této komoditě.
Čas jsou peníze. Každá minuta prostoje výrobního zařízení je nežádoucí, proto se dnes vedle vysoké produktivity u strojů očekává také jejich vysoká spolehlivost.

Stroje v pohybu – Sledování zásilek na dálku

Takzvaný internet věcí (IoT) nabízí mnoho možností. Základem této technologie je bezdrátová komunikace velkého počtu autonomních zařízení prostřednictvím datových sítí, jež jsou navrženy tak, aby datový přenos spotřeboval co nejméně energie. Toho využívají i moderní sledovací jednotky (lokátory), které mohou díky energetické úspornosti pracovat i několik let bez dobíjení baterií.

Fórum výrobních průmyslníků

Jakým způsobem se po 15 měsících od vypuknutí pandemie koronaviru tento stav projevuje ve vaší společnosti – jak z pohledu objemu zakázek, jejich realizace a ekonomiky jako takové (např. vlivem navýšení cen vstupních materiálů, nedostatku některých komponent)? Dokážete predikovat, jak se bude situace ve vaší komoditě vyvíjet ve druhé polovině roku, na čem bude záviset?

Fórum děkanů strojních fakult

Jak současná doba ovlivňuje realizaci smluvního výzkumu na již hotových projektech, resp. při akvizici nových? Zaznamenáváte aktuálně pokles zájmu firem o spolupráci?

Semináře nově s high-tech technologiemi

Školicí a tréninkové centrum společnosti Ceratizit ve Velkém Meziříčí prošlo v loňském roce rozsáhlou modernizací. Nové Technické centrum i technologie v něm bohužel kvůli pandemii covid-19 nemělo možnost navštívit mnoho zákazníků. Všichni pevně věříme, že se to brzy změní. Než se tomu tak stane, požádali jsme Jana Gryče, technického ředitele společnosti Ceratizit, aby nám představil, co je v centru nového a na co se mohou zákazníci těšit. Při té příležitosti jsme oslovili také Pavla Němečka, obchodně-technického zástupce společnosti Hermle, aby pohovořil o pětiosém stroji C 32 U, které je v centru nové.

Švédové jsou féroví a přímí obchodníci

Celosvětová pandemie covid-19 mění světa vytváří nové příležitosti a výzvy pro exportně orientované firmy. Zahraniční kanceláře CzechTrade registrují příležitosti v daných destinacích a vytvářejí partnerství českým výrobním společnostem a jsou jim nápomocni při vstupu na trh a upevnění jejich pozice.

Digitalizace: klíč k úspěchu

Již od roku 1919 zkoumá, vyvíjí a vyrábí zabezpečovací techniku společnost EVVA - rodinná firma se sídlem ve Vídni. To, že se nyní, přibližně o 100 let později, stala průkopníkem propojené výroby, je zásluhou její jasné strategie s důrazem na digitalizaci. Důležitým milníkem nové výrobní filozofie společnosti EVVA je soustružnické a frézovací centrum Hyperturn 65 Powermill v kombinaci se síťovým řídicím rozhraním Emconnect. S flexibilním výrobním systémem od společnosti Emco lze nyní kompletně automatizovat obrábění mosazných dílů v kusové výrobě i výrobě středních sérií.

MSV ve znamení obrábění

Všichni, kdo máme něco společného se strojírenstvím, pevně věříme, že se v letošním roce opět otevřou brány brněnského výstaviště pro meku strojařů z celého světa – Mezinárodní strojírenský veletrh. Na MSV se letos, kromě lidí z dalších oborů, setkají i výrobci vynikajících obráběcích strojů. Proto jsme se na postřehy a názory tentokrát zeptali Petra Odehnala z obchodního oddělení společnosti Pilart stroje.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit