audi hungaria motor kft. business unit szerszámgyártás...

Audi Hungaria Motor Kft. Business Unit Szerszámgyártás Kubik József, 19.10.2010

2 Kubik József, 15.10.2010

Business Unit Szerszámgyártás Tartalom

► Bemutatkozás

► A Business Unit általános bemutatása

► Virtuális látogatás a szerszámgyártásban (film)

► A lemezalakító szerszámok gyártási folyamata

► A jövő kihívásai a szerszámgyártásban

► Szerszámgyártás film a 100. évfordulóra (film)


Business Unit Szerszámgyártás Bemutatkozás

► Kubik József (36)

► vezető, Szerszámgyártás

► Korábbi munkakörök az AHM Kft.-nél

► Projektfelelős R4 Diesel

► Teamvezető V-Motorok és Előszéria-raktár

► Vezető, Szerszámgyártás Projektmenedzsment

► Végzettség

► Mérnök informatikus (ME)

► Mérnök-közgazdász (BGF)



► Bemutatkozás







Business Unit Szerszámgyártás Telephelyek

Munkatársi létszám Műhely

► Ingolstadt 812 27.000 m2

► Neckarsulm 367 15.000 m2

► Győr 350

14.000 m2

► Barcelona 21 120 m2

1550 ca. 56.000 m2


Business Unit Szerszámgyártás A győri telephely története

► Projekt kezdete: 2003. november

► Építkezés kezdete: 2004. április

► Első szériadarabok: 2005. május

► Avatási ünnepség: 2005. július

► Csarnokméret: 145 x 96 m (14.000 m2)

► A befektetés értéke: 39,5 M€


Business Unit Szerszámgyártás Layout

Logistik, Lager

Büro- / Sozialbereich

P

93,55 m

14

4 m

Try

ou

tbe

reic

h

Anlagen- und

Vorrichtungsbau

Aufbaufeld

Maschinentechnik

AL

U-

Fin

ish

S

tah

l-F

inis

h

Pre

sse

nk

ell

er

Mess- technik

La

ser

ZS

B

Kle

inse

rie

nfe

rtig

un

g

Szerszám- és készüléktervezés

Logisztikai csarnok

Szerszámgyártás

Kis

szé

riá

s g

yá

rtá

s

Készülék-

építés


Business Unit Szerszámgyártás Munkatársi létszám

0

50

100

150

200

250

300

350

2004 2005 2006 2007 2008 2009


Business Unit Szerszámgyártás Tevékenységi körök

Szerszámgyártás

► Karosszéria elemek lemezalakító szerszámainak tervezése, építése és próbája

Berendezés- és készüléképítés

► A karosszéria gyártásban használt berendezések és készülékek tervezése és gyártása

Kisszériás gyártás

► Kisszériás típusok elemeinek gyártása és összeépítése (RS4, R8, S6, RS6).


Business Unit Szerszámgyártás Tevékenységi körök Szerszámgyártás

3D-CAD-Tervezés CATIA V5

► Konstrukció, ütközés-szimuláció

Projektmanagement

► Kalkuláció, ajánlatadás, beszerzés

Mechanikus megmunkálás

► CAD-programozás, CNC-megmunkálás

Szerszámkészítés

► Szerszámépítés, -tusírozás és vágásbedolgozás


Business Unit Szerszámgyártás Tevékenységi körök Készülék- és berendezésgyártás

3D-CAD-Tervezés CATIA V5:

► Gyártási sorrend- és ütemidőanalízis

Robot-szimuláció, Konstrukció

Projektmanagement:

► Kalkuláció, ajánlatadás, beszerzés

Készüléképítés:

► összeszerelés


Business Unit Szerszámgyártás Tevékenységi körök Kisszériás gyártás Présüzem: Összeépítés:

► 3D-lézervágás, szegecselés, görgős pereme-zés, ragasztás, lézerforrasztás, ponthegesztés

Mérés:

► 3D-mérés, GOM (digitalizálás)


Business Unit Szerszámgyártás A szerszámgyártás termékei

13 szerszámkészlet



6 szerszámkészlet


Business Unit Szerszámgyártás A kisszériás gyártás termékei

► oldalfal Limo/Avant

► motorháztető (alu)

► sárvédő (alu)

► hátsó ajtó

► csomagtértető

► doblemez (kerékjárat)

► doblemez (pótkeréktartó)



► tető (alu)

► motorháztető (alu)

► ajtók (alu)

► oldalelemek (alu)



Audi Q7 V12, A4 Allroad és Q5 Offroad típusokhoz nemesacél felütődésgátló védőlemezek



► oldalfal Limo/Avant

► hátsó ajtó

► csomagtértető



► Bemutatkozás







Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Strakanalyse Hajlítási analízis (látható alkatrészeknél)

1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5.Minőségellenőrzés és végátvétel A – Hajlítási analízis, B - Szimuláció, C – Methodenplan, D - Gyártásátvételi jegyzőkönyv

► szoftveres gyárthatósági vizsgálat

és az elérhető felületminőség vizsgálata

► kiinduló adatok a fejlesztéstől

(teljes vagy részfelületek)

► Lichtlinienanalyse Fénycsíkanalízis

Egymástól azonos távolságú fénycsíkokat futtatnak végig az alkatrészen, közben a

felületátmeneteket vizsgálják, értékelik.


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Szimuláció, vizsgált jellemzők


Repedés és max. elvékonyodás

Ráncképződés, hullámosodás

Utólagos élképződés

lemezvastagság csökkenés


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Szimuláció, ráncképződés



Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Szimuláció, repedésképződés


Határalakváltozási diagram


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Szimuláció, maximális elvékonyodás



Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Szimuláció, utólagos élképződés



Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Szimuláció, lemezvastagság-csökkenés



Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Gyártási metódusterv


lemez síkja

kontúr

Tartalma:

► 3D-koordinátarendszer

► műveleti sorrend

► ezek részletes leírása

► vágások, lyukasztások kontúrja

► kalibrálások, ellenőrzőbélyegek helye


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Gyártási metódusterv, Húzás/mélyhúzás


► meghatároz egy húzóformát, amely alkalmas a lemez folyamatbiztos alakítására

► bemenetek:

► a járműkonstrukció által meghatározott felület

► a metódusterv készítője által meghatározott CAD-felület

► segít a lemezalakítás folyamatában az elvárt forma eléréséhez


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Gyártási metódusterv, Vágás Z-irányból


► eltávolítja az alakításnál használt, de a formához nem tartozó lemezfelületeket

► tartalmazhat további lyukasztásokat is

Vágási kontúr

(kékkel jelölve)


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Gyártási metódusterv, Vágás nem Z-irányból


► Z-irányból nem lehetséges vágások

► Kulisszás vágások

Z irány

Z-irányú lyukasztáso

k

Nem Z-irányú kulisszás

lyukasztások


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Gyártási metódusterv, utánformázás


► az első húzási műveletben kialakított forma módosítása vagy továbbalakítása

pl.: kalibrálás; egyes illeszkedő felületeket csak itt hajtanak be végső pozíciójukba, célja a nem Z-irányú vágások számának csökkentése

► amennyiben az első húzásban nem lehetséges a forma végső kialakítása, úgy az utánformázás második vagy harmadik művelet is lehet (ezekben az esetekben általában kulisszás (oldal irányú) formázás történik))

A perem végső formájának kialakítása

hosszlyukak peremezése


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Gyártásátvételi jegyzőkönyv


► alkatrész neve

► alkatrész anyagminősége

► aktuális rajzállapot

► szériaprés

► tartalékprés

► az egyes gyártási műveletek

► a megvezetésének típusa

► Funkcionális szerszámalkatrészek

anyagminősége

► ellenőrző bélyegek helye

► hőkezelési előírások

► különleges előírások

pl. húzó szerszám szegmentálása


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Gyártásátvételi jegyzőkönyv, Anyagminőségek


► néhány jellemző, elterjed típus:

Anyag Felhasználás Szakítószilárdság DX53D,DX56D szerkezeti elemek, nem látható belső elemek 270-380 MPa Tüzihorganyzott lágyacél

DC06 szerkezeti elemek, látható külső elemek 270-350 MPa Elektrolittal horganyzott lágyacél

HXT 600XD,HXT 800XD teherviselő elemek 600-800 MPa Nagyszilárdságú acél


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Gyártásátvételi jegyzőkönyv, alkatrészek


Tető

Oszlopok Oldalfal A oszlop belül fent

HXT 600 XD+Z100 MB (ww70MB) - 1,2mm

A oszlop kívül lent HXT600XD+Z100MB - 1,2mm

B oszlop zárólemez fent HXT 600 D+Z100 MB (ww70 MB) - 1,0mm

Hátsó erősítés felül. DX53D+Z100MB- 0,65 mm

Hátsó zárórész DX53-56D+Z100MB– 0,65mm

Hátfal felsőrész DX53D+Z100MB - 0,65mm

Tetőkeret elöl belül HXT600XD+Z100MB - 1,0mm

Oldalfalkeret kívül DC 06 D+ZE 75/75 - 0,7mm

Tetőkeret oldal belül HXT600XD+Z100MB - 1,00mm

Keret erősítés SAD DX53 D+Z 140MBO - 1,2mm

Hátsó kerékjárat kívül. DX 53 D+Z100 MB- 0,7mm


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Konstrukció

1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5.Minőségellenőrzés és végátvétel A- Catia V5 konstr., B - Ütközési szimuláció

► az egyes műveletek kiosztása a lehetséges és szükséges műveletek számának valamint a prés méreteinek figyelembe vételével


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Konstrukció, Húzószerszám


Alsó rész

Felső rész

Vezetőlapok Matrica

Lemeztartó Terítéktájolók

Bélyeg


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Konstrukció, Vágószerszám


Alsó rész

Felső rész

Vezetőoszlopok Vágókés

Hulladékcsatrona Leszorító

Alsó vágó-szegmensek


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Konstrukció, utánformázó szerszám

1.Projekt kezdete 2.Konstrukció 3.Beszerzés 4.Szerszámgyártás 5. Minőségellenőrzés és végátvétel A- Catia V5 konstr., B - Ütközési szimuláció

Alsó rész

Felső rész

Megvezetőlapok

Leszorító

Utánformázó bélyeg

Formázó pofák


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Konstrukció, közös felépítmény


Felső rész

Alsó rész alaplap

fejlap Húzás Vágás Lyukasztás Utánformázás


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Konstrukció, közös felépítményű szerszám összeszerelve



Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Konstrukció, Catia V5 színjelölések



Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Konstrukció, ütközési szimuláció


► a szerszám és a munkadarab adagoló- és továbbítórendszerének együttes vizsgálata

► célja az ütközések korrekciója lehetőleg még a konstrukciós fázisában, de legkésőbb az

alapmegunkálás során


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Beszerzés, öntvénymodellek

1. Projekt kezdete 2.Konstrukció 3. Beszerzés 4. Szerszámgyártás 5. Minőségellenőrzés és végátvétel

► CAD-modellekből, CNC-megmunkálással előállított hungarocell

► modellátvétel: az összeépíthetőség vizsgálata; anyag- és rajzjelölések ellenőrzése

A - Öntvénymodellek, B- Öntvények, C - Szériaalkatrészek, D - Egyedi alkatrészek


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Beszerzés, öntvények

1. Projekt kezdete 2.Konstrukció 3. Beszerzés 4. Szerszámgyártás 5. Minőségellenőrzés és végátvétel A - Öntvénymodellek, B- Öntvények, C - Szériaalkatrészek, D - Egyedi alkatrészek

Szürkeöntvény-anyagok:

► EN JL1040 - lemezgrafitos öntöttvas

szakítószilárdság: 250-350 MPa

alsó- és felsőrészeknél, lemeztartónál, felépítményrészeknél

► EN JS1050 - gömbgrafitos öntöttvas

szakítószilárdság: 300-400 MPa

leszorító, lehúzónál

► EN JS2070 - gömbgrafitos öntöttvas

szakítószilárdság: 700 MPa

nagy mélységű húzáskor lemeztartónál

külső lemezalkatrészeknél

Acélöntvény anyagok:

► 1.2067 - szakítószilárdság: 850 MPa; húzó bélyegnél, matricabetétnél, formázó betétek, leszorítók

► 1.2370 - szakítószilárdság: 750 MPa; nemesítve lézeres felületi hőkezeléshez: 900-1050 MPa

vágóbetéteknél, vágó matricáknál

► 1.2333 - szakítószilárdság: 750 MPa, nemesítve lézeres felületi hőkezeléshez: 900-1050 MPa

nagyobb méretű alsó vágóbélyegeknél


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Beszerzés, katalógustermékek és egyedi darabok


► Katalógustermékek

gázrugók

vezető- és kötőelemek

lyukasztóbélyegek és –perselyek

► Egyedi darabok

az adott szerszámhoz tervezett, modell alapján legyártott egyedi darabok

A - Öntvénymodellek, B- Öntvények, C - Szériaalkatrészek, D - Egyedi alkatrészek


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Szerszámépítés, Alapmegmunkálás


► a kapcsolódó, megvezető és pozícionáló felületek megmunkálása

A - Alapmegmunkálás, B - Szerszám összeépítés, C - Felületmegmunkálás, D - Tusírozás, E - Felépítményezés

► CNC-programozás CAD/CAM-ben

Az alábbi paraméterekkel:

marási stratégia

a pályák távolsága

a pályák száma

fogásmélység

a fogások száma


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Szerszámépítés, felépítés


► összeállítási rajz alapján

► végére a szerszám tartalmazza az összes felületi megmunkáláshoz szükséges alkatrészt



Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Szerszámépítés, felületi megmunkálás (3D-megmunkálás)


► a konstrukció által előkészített felületmodell alapján történik, mely magán a 3D felületen kívül a gyártáshoz szükséges egyéb tényezőket is figyelembe vesz

► Húzószerszámnál:

hőkezelési ráhagyás

funkció nélküli felületek szabadra marása

pl. negatív rádiuszok (-0,3-0,5 mm)

► Vágószerszámok:

a leszorítók (nem vágások vagy lyukasztások melletti)

funkció nélküli felületeinek szabadra marása (-0.5-3mm)

felső vágó szegmensek: a vágórés figyelembe vétele (lemezvastagság, anyagminőség)

acéllemez: a lemezvastagság 6-8%, alumíniumnál 12%



Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Szerszámépítés, felületi megmunkálás (3D-megmunkálás)


► a CNC-programozás WorkNC-ben történik

► lépései:

nagyolás (körlapkás maró)

elősimítás (gömbmaró)

kontúrmegmunkálás (szármaró)

készre simítás (gömbmaró)

maradék anyag marása

► paraméterek

fogásmélység

pályatávolság

előtolás

fordulat

marási stratégia



Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Szerszámépítés, tusírozás


► a szerszámot összejáratják a műveletnek

megfelelő, megfestett darabbal

► a tusírkép alapján döntenek a gépi vagy

kézi utómunkáról (csiszolás)

► Húzószerszám:

szerszámok pozitív rádiuszain

(funkcionális részein) ébredjen

nyomás; a funkció nélküliek

nyomásmentesek legyenek

► Vágószerszámok:

vágások, lyukasztások mellett a leszorító

és az alsó kés formafelülete között kell

nyomásnak ébredni; az egyéb részek

nyomásmentesek


Vágás melletti leszorítás tusírképe

Lyukasztások melletti leszorítás tusírképe


Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Szerszámépítés, felépítményezés


► a szerszámok a műveleti sorrendnek megfelelően követik egymást

► az ú.n. üres állomások felépítése



Business Unit Szerszámgyártás Lemezalakító szerszámok gyártási folyamata Minőségbiztosítás

1. Projekt kezdete 2.Konstrukció 3. Beszerzés 4. Szerszámgyártás 5. Minőségellenőrzés és végátvétel A - 3D mérés, B – Átvételi kritériumok

Bázisfelületek pozíció tűrése: Fő: +/- 0,04 mm Segéd: +/- 0,1 mm




Kapcsolódó felületek pozíció tűrése: +/- 0,3 mm




Formafelületek pozíció tűrése: +/- 0,5 mm




Vágások pozíció tűrése: +/- 0,5 mm




Lyukasztások pozíció- és átmérő tűrése: +/- 0,5

mm




► a karosszériaüzem minőségbiztosítása által

bevizsgált és minősített mérethelyes alkatrész

► járműgyártó telephely présüzeme átlal kiállított

végátvételi jegyzőkönyv

(folyamatbiztos szeriagyártás)

► Határminta: egy olyan munkadarab, amely a későbbi szériagyártás során mint etalon fog szolgálni a szemrevételezéssel történő ellenőrzéshez. (pl. ráncosodás, felületi benyomódás, vágási sorja, stb.)

► Próbagyártás: a vevő által a megrendeléskor előírt, általában többműszakos termelésnek megfelelő mennyiség legyártása a szerszám meghibásodása nélkül



► Bemutatkozás






vr_show_links_1280x512_hu.mpg

Audi100_Mitarbeiterfilm_Ungarn.wmv


Business Unit Szerszámgyártás A jövő kihívásai a szerszámgyártásban

Károsanyag kibocsátás

A gyártás energiaigénye

Biztonság

Kényelem

Gyártási költségek

Fogyasztás Menetdinamika

Formavilág Gyártási idő


Business Unit Szerszámgyártás A jövő kihívásai a szerszámgyártásban (Szimuláció)

► A jelenlegi szimulációk sok esetben még mindig csak megközelítőleg képesek visszaadni a valóságot.

► A szimuláció döntő jelentőségű lehet a gyártási idő- és az energiaigény tekintetében.

► A szimulációs eredményt befolyásoló tényezők

► SW-minőség (Autoform, MSC.MARC, LS-Dyna)

► SW által használt határalakváltozási görbék

► a bedolgozó lemezek minősége, azok jellemzőinek eltérése (akár tűrésen belül is) a névleges értékektől

► a bedolgozás és a gyártás során használt kenőanyag minősége és mennyisége

► technológia fegyelem ill. gyártási pontosság: mennyire tér el a szerszám a szimulációban használt modelltől

Kisebb súly nagyobb szilárdság ?

alternatív anyagok és módszerek


Business Unit Szerszámgyártás A jövő kihívásai a szerszámgyártásban (Nagyszilárdságú anyagok)



► Súlytakarékosabb szerkezet:

feltétele a nagyobb szilárdságú alkotóelemek használata

pl. a melegen alakított, nagyszilárdságú acél anyagok

(hűtés után akár 1500 MPa fölötti szakítószilárdság (előtte 500-700 MPa))

(MBW 1500: C 0,25%, Si 0,40%, Mn 1,40%, P 0,025%, S 0,01%, Cr+Mo 0,50%, B 0,0050%)

► Kisebb súlyú anyagok használata:

► a kevésbé terhelt pontokon lehet kiváltani elsősorban az acél alkotóelemeket

► jellemzően Al-ötvözetek, a jövőben várhatóan egyre inkább a Mg-ötvözetek


Business Unit Szerszámgyártás A jövő kihívásai a szerszámgyártásban (Melegalakítás)

► Az elemek hőmérsékletét a gyártási folyamatban tudatosan és célzottan vezérlik a kívánt szilárdsági tulajdonságok elérése érdekében

► Direkt melegalakítási folyamat: a terítéket 900 °C fölé hevítik, hőn tartják (ausztenites

szövetszerkezet) a lemezalakító szerszámban végleges formára préselik és lehűtik

(martenzites szövetszerkezet) vágási operációk

► Indirekt melegalakítási folyamat: hagyományos húzás és vágás a kész munkadarab

hevítése több lécsőben 900 °C fölé nyomás alatt présszerszámban visszahűtés

kb. 200 °C-ig visszahűtés szobahőmérsékletig

► Nehézségek: edzett alaktrész vágása a direkt folyamatban; mérettartás (elsősorban az

indirekt folyamatban); szerszámhűtés megoldása (hűtőcsatronák, hűtőközeg, tömítettség);

a szerszám hőmérséklet-változásból eredő méretváltozása; a hőmérséklet kenőanyagra

gyakorolt hatása




Business Unit Szerszámgyártás A jövő kihívásai a szerszámgyártásban (Intelligens szerszám)

► Célja a gyártási idő (bedolgozás) lerövidítése, a prések közötti különbségekből adódó módosítások kiküszöbölése, valamint a szériagyártásban a szerszámban bekövetkező változások visszakövethetőségének biztosítása.

► Az erőeloszlásnak ill. a teríték befutásnak szenzoros érzékelése a bélyegben és a ráncfogóban

► Folyamatos és automatikus húzósegédállítás a matrica és a ráncfogó között a szenzorok által mért paramétereknek megfelelően (akár a lemezvastagság vagy a kenés változásának kiegyenlítésére is)

► Távdiagnózis, melynek során a szerszámgyártó akár távolból is nyomon követheti a legfontosabb gyártási paramétereket, lehetősége van egy esetleges problémára reagálni ill. arra felkészülni





► Bemutatkozás






vr_show_links_1280x512_hu.mpg

Audi100_Mitarbeiterfilm_Ungarn.wmv


Köszönöm a figyelmet!

Danke für die Aufmerksamkeit!


Business Unit Szerszámgyártás Backup / Jegyzetek

► Oxfordi tanulmány: golf diesel ’80-as évek 840 kg, ma 1,4 t; Mini Cooper ’64: 670kg ma

1,13 t

► A mai Polo = régi Golf méretben és súlyban (törésbiztonság, biztonsági berendezések,

blokkolásgátló, légzsákok, menetstabilizáló, kényelmi és szórakoztató berendezések)

► Kompenzálás: feltöltött motorok; tribológiai beavatkozások váltókban, motorokban;

zajszigetelésekben; design-változások (pl. külső tükrök, hűtőrács stb.)

► Szakértők szerint 2035-re 35%-kal csökkehet az autók súlya

► Audi: átlag 200kg csökkentés ca. 1l/100km üzemanyagmegtakarítás

► Alu-felhasználás 1990: 50kg/jármű, 2005: 132kg/jármű, ma: >150kg/jármű

► Az Európai Alumíniumszövetség szerint ez 1 milliárd liter üa és 40 millió t CO2

megtakarítást jelent az életciklusban

audi hungaria motor kft. business unit szerszámgyártás...

Documents