Design colaborativo de manufatura para romper "O Muro", por Ron Hayes

Manter o produto estampado em mente ajuda bastante os engenheiros e fabricantes de ferramentas.

Ao projetar uma matriz de estampagem ou um conjunto de matrizes, os engenheiros podem evitar problemas de fabricação mantendo em mente os resultados finais e envolvendo a ferramenta e o fabricante da matriz.


O conflito entre os departamentos de engenharia e de fabricação de ferramentas e matrizes responsáveis ​​pela manufatura é chamado de "The Wall" há pelo menos 60 anos. É difícil atravessar esse muro, porque engenheiros e fabricantes de ferramentas e matrizes são de diferentes origens e disciplinas educacionais. É necessário um diploma acadêmico para a engenharia, enquanto um currículo de treinamento para criadores de matriz, aprendizado de um ano e experiência prática são o que é preciso para ser um fabricante de ferramentas e matrizes de classe A.


Ao projetar uma matriz de estampagem ou conjunto de matrizes, engenheiros e projetistas podem evitar problemas de fabricação mantendo os resultados finais em mente. Todos precisam saber não apenas o que deve ser estampado, mas também o que deve ser feito. Para fabricar quase qualquer projeto mecânico, todos os departamentos, como engenharia, projetos de ferramentais e ferramentaria, são necessários para obter os melhores resultados finais.


Quando os componentes são projetados sem consultar pessoas de outros departamentos e sem considerar o produto final, podem ocorrer problemas.


Exemplo de Caso de Problema: Soldagem


Aqui está um exemplo de um problema que pode ocorrer quando o produto final não é levado em consideração e os departamentos não interagem a respeito de soldagens.


Muitos produtos estampados são apenas uma parte de um conjunto soldado. Algumas peças ficam tingidas ou descoloridas quando são soldadas à ponto. Sempre que a soldagem está envolvida, as peças estampadas podem mudar, mesmo com uma solda.


Digamos que você tenha um tubo perfeitamente formado com uma costura reta que deve ser unida com estampas redondas em cada extremidade. As estampadas são peças finais com o mesmo diâmetro do diâmetro interno do tubo, projetadas para guiar uma haste no centro do tubo. As peças de extremidade estampadas devem ser soldadas por pontos nas extremidades do tubo de um anel guia central.


Quando as peças finais estampadas são soldadas por pontos ao tubo, a solda a ponto parece funcionar muito bem. Você leva os 10 tubos soldados para o departamento de garantia de qualidade. O engenheiro de controle de qualidade no trabalho inspeciona as peças. Bem, as soldas por pontos nos tubos e o anel nas extremidades dos tubos são boas, mas no decorrer da soldagem por pontos, ocorreu uma grande lacuna no meio da costura do tubo. Isso é inaceitável. Agora você tem 10 pedaços de sucata.


Você não se encontrou com o departamento de soldagem a ponto para que eles pudessem oferecer as dicas de soldagem adequadas. Você vai ao fabricante de ferramentas e matrizes, que sugere que você use um acessório rígido para segurar os anéis internos. Além disso, a ferramenta e o fabricante de matrizes observam que a solda pontual no tubo externo está sendo empurrada para dentro e criando uma folga no tubo. O soldador sugere posicionar o anel interno com o separador para o exterior, para que a solda a ponto puxe o tubo externo até o fim e feche a folga.


O departamento de engenharia não teve experiência em explicar por que isso fez tanta diferença. Os fabricantes de moldes estão familiarizados com o rompimento de peças com haste. É muito importante de várias maneiras. O soldador por pontos sabia da diferença que pode fazer nas soldagens.


Depois que essas alterações são feitas na soldagem por ponto das peças finais estampadas em 10 novos tubos, as soldagens tubulares são feitas corretamente e passam na inspeção de controle de qualidade.


O software de design de computador é ótimo para os engenheiros no design de ferramentas, gabaritos e acessórios, mas os fatores de experiência humana não podem ser duplicados pelo CAD ou outro software de design, a menos que o usuário tenha experiência na aplicação de estampas de ferramentas e matrizes.


Considere as conseqüências no projeto de tolerâncias


Outro exemplo da necessidade de outras perspectivas sobre a função do produto final se aplica ao projeto de tolerâncias.


Em alguns tipos de fabricação, as tolerâncias são grandes e abertas. A construção de ferramentas e matrizes requer tolerâncias muito mais rigorosas, porque se você estiver fazendo uma matriz de estampagem progressiva, poderá ter um déficit de tolerância empilhado.


Isso pode acontecer porque um ligeiro erro de cálculo é composto à medida que o material viaja através da matriz. Se você tiver tolerância de 0,001 polegada, quando obter uma peça finalizada da última estação, sua tolerância poderá ser de 0,003 a 0,004 pol. Porque a tolerância de 0,001 aumenta durante a progressão.


Nenhuma indústria de manufatura tem uma tolerância tão rígida quanto a ferramenta e a matriz porque as tolerâncias devem ser muito precisas. Geralmente, quanto maior a peça, maiores as tolerâncias necessárias.


Muitas vezes, os orifícios piloto são perfurados na primeira estação de um dado progressivo. Pilotar esses orifícios em todo o molde pode garantir que as tolerâncias sejam mantidas. Esses orifícios também podem ser usados ​​para localizar a peça acabada para unir outras peças, gabaritos ou acessórios para ajudar na fabricação do produto acabado.


Aceite conselhos dos experientes


O engenheiro que seguir o conselho e o conhecimento do fabricante de ferramentas e matrizes progredirá em seu campo muito mais rapidamente e terá mais sucesso do que seus pares por fazê-lo. Um fabricante de ferramentas e matrizes muito experiente pode fazer uma matriz de estampagem a partir de um esboço feito à mão, de uma lima e de um moinho.


É melhor que um briefing de todo o projeto seja entregue ao departamento de ferramentas antes que o design seja projetado para que o fabricante da ferramenta e da matriz possa oferecer toda a sua experiência e treinamento para evitar erros.


Ron Hayes é consultor de ferramentarias, PO Box 517, Glen Rose, TX 76043, 580-382-1021


Tradução livre do original Design for manufacturability to break through "The Wall"


Leia o original em The Fabricator - Stamping Journal - Clique>>

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