티타늄 합금 고강도 판금 가공

대형, 고강도, 가공이 어려운 티타늄 합금 스킨 부품을 절단하는 어려움을 고려하여 다양한 판금 가공 방법에 대한 반복 연구를 수행하고 원래의 공정 흐름을 재구성하고 냉간 신선 문제를 해결했습니다. 레이저 절단, CNC 밀링 및 기타 가공 방법을 소개합니다. 스프링백으로 인한 가공 정밀도 문제와 고강도 소재의 수동 밀링 가공의 어려움은 가공이 어려운 각종 링크의 생산 효율을 최적화하고 가공 시간을 단축시킵니다.

판금 스킨 부품의 생산 및 가공에서 절단 공정은 대부분 수동 절단입니다. 알루미늄 합금 소재의 생산 및 가공에는 두께 3.0mm 미만의 판재를 절단 및 가공하는 것이 더 적합하지만 전반적인 생산 효율성과 생산 정확도가 낮습니다. 항공 제품의 고정밀도, 고성능에 대한 수요가 증가함에 따라 티타늄 합금, 알루미늄-리튬 합금, 스테인리스강 및 기타 재료의 적용이 점차 증가하고 있습니다. 복잡한 모양, 불규칙한 윤곽, 다공성 및 고강도 재료를 가진 부품을 절단하는 데 필요한 처리 시간이 깁니다. 처리가 더 어렵습니다. 특히 티타늄 합금 소재로 가공된 대형 동체 스킨 부품은 재료 강도가 높고 인장 반동 변형이 큽니다. 냉간 신선법으로 정확한 형상을 얻는 것은 극히 어렵습니다. 레이저 절단 및 CNC 절단 시 일정한 공정 마진 보상을 고려해야 하므로 부품 생산 효율성이 저하됩니다[1-6]. 이 기사에서는 대형 티타늄 합금 냉간 압연 스킨 부품을 예로 들어 설명합니다. 공정 보상을 고려하는 것을 전제로 다양한 판금 가공 공정에 필요한 시간을 종합적으로 비교하고, 검증 결과를 바탕으로 공정 흐름을 최적화하여 가공이 어려운 티타늄 합금 스킨 부품의 효율성을 향상시킵니다. 생산 효율성 및 제조 정확도. 실제 생산 검증 후 그림 1에 표시된 일반적인 가공이 어려운 티타늄 합금 스킨 부품의 가공 문제가 해결되었으며 절단 및 가공의 주요 어려움이 제거되었습니다. 프로세스 흐름의 반복적인 최적화를 통해 전체 제품 처리 시간이 최적화 이전에 비해 크게 단축되었습니다.

그림 1 전형적인 가공이 어려운 티타늄 합금 스킨 부품

티타늄 합금 스킨 부품에는 많은 구멍이 있으며 일부 구멍에는 L 자형, 타원형 및 홈 모양과 같은 특수한 모양이 있습니다. 부품의 개구부 수는 21~24개 사이에 분포되어 있으며 조립 과정에서 여러 포지셔닝 벤치마크와 상호 조정 관계가 있습니다. 이 부품은 가공이 매우 어렵고 생산 효율성이 낮습니다. 부품 절단 과정에서 작업자는 먼저 사전 위치를 지정하고 부품의 각 구멍과 윤곽선을 표시하고 윤곽선을 대략적으로 자르고 각 개구부의 위치 지정 지점을 찾은 다음 선을 정확하게 표시한 다음 밀링을 완료해야 합니다. 손으로. 생산 공정이 길고 가공 시간이 오래 걸립니다. 표 1에는 실제 생산 시 각 스테이션에 필요한 유효 처리 시간이 나열되어 있습니다. 4가지 유형의 피부 부위에 필요한 평균 유효 처리 시간은 33.75시간으로 비교적 길다. 대부분의 경우 협업 처리에는 2~3명이 필요하기 때문에 생산 효율성이 낮습니다.

표 1 실제 생산 시 각 스테이션에 필요한 유효 처리 시간(단위: h)

표 1에 표시된 각 스테이션에 필요한 유효 처리 시간에서 절삭(황삭 및 미세 밀링)에 필요한 시간이 병목 공정의 78%를 차지한다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 즉, 제품생산 조직의 효율성을 높이는 핵심은 커팅링크이다. . 절단이 어려운 문제를 해결하기 위해 CNC 절단 방법을 도입하고 공정 흐름을 재구성하며 점차 공정 방법을 반복적으로 최적화할 계획입니다. 최적화를 위해 레이저 절단을 도입합니다. 부품 구멍 위치 절단과 조립 사이에는 많은 조정 관계가 있고 냉간 신선 스프링백으로 인해 부품 형상 정확도에 큰 편차가 발생하므로 구현 과정에서 스크랩 생성을 방지하기 위해 마진이 유지됩니다.

수동 황삭 절단 링크를 레이저 절단에 최적화함으로써 절단 스테이션에 필요한 효과적인 처리 시간이 단축되었습니다. 표 2는 처리 방법의 첫 번째 최적화 이후 각 스테이션에 필요한 유효 처리 시간을 나열합니다. 파트 1과 파트 2에 소요되는 총 처리 시간은 21.9% 감소하였고, 파트 3과 4에 소요되는 총 처리 시간은 16.9% 감소한 것을 확인할 수 있다. 그러나 부품에 필요한 가공 시간은 여전히 ​​길고, 남은 마진으로 인해 수동 정밀 마킹 및 수동 미세 밀링 작업에 큰 작업량이 발생합니다. , 노동 강도가 너무 높습니다.

표 2 레이저 절단 방법의 각 스테이션에 필요한 유효 처리 시간 (단위: h)

이 네 가지 피부 부위의 생산 및 가공 시간은 아직 너무 깁니다. 두 번째 가공방식은 CNC밀링에 최적화되어 마킹, 황삭, 미세밀링 작업량을 윤곽선으로만 줄였으며, 홀 위치와 홀 크기는 CNC밀링으로 확보해 정확성을 확보했다. 프로세스 검증에서는 전체 프로세스에 필요한 처리 시간이 반등했으며, 주요 영향을 받는 스테이션은 수동으로 형상을 절단하고 수동으로 형상을 미세 밀링하는 것으로 나타났습니다. 표 3은 CNC 밀링 가공 방법을 최적화한 후 각 스테이션에 필요한 효과적인 처리 시간을 나열합니다. 1차 최적화 결과와 비교하면, 파트 1과 2에 소요되는 총 처리 시간은 8% 증가했고, 파트 3과 4에 소요되는 총 처리 시간은 1.7% 증가했습니다. 유효 처리 시간이 증가한 이유를 분석해 보면, 가장 큰 이유는 CNC 밀링 시간 > 다른 작업 스테이션의 최적화로 인해 감소된 전체 시간 때문입니다. CNC 위치 지정, 표면 조정 및 검사 링크에는 시간이 오래 걸리며 추가 조정이 필요합니다.

표 3 CNC 밀링 방법의 각 스테이션에 필요한 유효 처리 시간 (단위: h)

레이저 절단 방식의 최적화 결과를 결합한 세 번째 공정 최적화에서는 CNC 밀링 방식의 수동 황삭 형상 링크를 레이저 황삭 형상으로 최적화했습니다. 레이저 황삭 절단은 부품의 밀링 공정 마진을 최소화할 수 있습니다. 한편으로는 형상의 수동 초벌 절단에 필요한 시간을 줄이는 동시에 간접적으로 형상의 수동 미세 밀링 처리 시간을 크게 늘립니다. 표 4에는 레이저 + CNC 밀링 방법의 각 스테이션에 필요한 효과적인 처리 시간이 나열되어 있습니다. 최적화 결과를 비교하면 전체적인 최적화 효과가 뚜렷이 나타나며, 최적화 이전에 비해 총 제품 처리 시간이 각각 37.5%, 40.8% 단축된 것으로 나타났습니다.

표 4 레이저 + CNC 밀링 방식 각 스테이션에 필요한 유효 처리 시간 (단위 : h)

이 기사는 티타늄 합금 다공성 스킨 부품의 절단 어려움과 낮은 생산 효율성을 목표로 하고 공정 흐름을 재구성하며 점차 공정 방법을 최적화합니다. 가공 공차 유지를 전제로 다양한 판금 가공 방법을 검증하고 공정에 소요되는 시간을 종합적으로 비교하여 최적의 공정 흐름을 결정했습니다. 마지막으로 외부 형상의 레이저 러프 커팅과 내부 홀의 CNC 밀링을 결합하는 방법을 사용하여 문제를 해결했습니다. 부품의 어려운 가공 문제가 제거되고 가공 시간이 크게 단축됩니다.