ماشینکاری مسکن باتری EV: یک مطالعه موردی نمونه سازی سریع 3 روزه

اگر مرور کنید، مکرراً با تغییراتی از این کابوس زنجیره تامین روبرو خواهید شد: "یک تامین کننده قول داده بود یک چرخش 3 روزه انجام دهد. سه هفته بعد، متوجه شدم که قطعات پیچ خورده روی دستگاه و ابزار خراب شده اند. تا پایان مهلت، هیچ ارتباطی وجود ندارد و چیزی برای آزمایش باقی نمی گذارد."

برای مهندسان سخت افزار و مدیران تدارکات منبع یابیقطعات خودرو برقی، تکرارهای تحقیق و توسعه تسریع شده به معنای پرداختن به زمان های سررسید بسیار فشرده است. تأخیر در دریافت مدل‌های آزمایش فیزیکی اغلب منجر به از دست رفتن پیشنهادهای سرمایه‌گذار یا تاخیر در چرخه‌های عرضه محصول می‌شود.

این مطالعه موردی مهندسی جزئیات چگونگی اجرای موفقیت آمیز مجموعه Xiamen Dazao Machinery-یک کارخانه قطعات سفارشی دارای گواهی ISO9001:2015 و IATF16949:2016 در چین-ماشینکاری مسکن باتری EVدر یک پنجره سخت 72 ساعته. با استفاده ازسیستم های CNC 5 محورهو یک گردش کار مهندسی همگام 24-ساعته، تحمل بالایی ارائه کردیمنمونه سازی سریع آلومینیوماجزای بدون به خطر انداختن یکپارچگی سازه یا ابعاد هندسی و الزامات تحمل (GD&T).

چالش 72 ساعته: چرا کارخانه‌های استاندارد در قطعات خودروهای الکتریکی شکست می‌خورند؟

مشتری، یک استارتاپ نوظهور EV، برای انجام تست ترمودینامیک سیال و تست نشت، به یک نمونه اولیه محفظه باتری آلومینیومی-در مقیاس کامل نیاز داشت. داده‌های آزمایشی پیش‌نیاز برای دور بعدی سرمایه‌گذاری سری B بود که ۹۶ ساعت بعد برنامه‌ریزی شد.

ماشین‌فروشی‌های استاندارد معمولاً برای تهیه شمش‌های آلومینیومی عظیم سری 6000 به دو روز زمان نیاز دارند و پس از آن به چهار تا پنج روز دیگر برای خشن کردن، کاهش استرس و تکمیل نیاز دارند. مهلت سه روزه بدون ظرفیت ماشین از پیش تخصیص داده شده و بهینه سازی تهاجمی مسیرهای ابزار CAM از نظر ریاضی غیرممکن است.

مشخصات پروژه و الزامات مهندسی:

طرح اجرای 3 روزه Dazao برای نمونه سازی سریع آلومینیوم

برای رسیدن به مهلت سخت 72 ساعته، Dazao Machinery مراحل تولید متوالی استاندارد را دور زد و یک چارچوب مهندسی همزمان را اجرا کرد.

روز 1: تخصیص مواد Al6061 و برنامه نویسی CAM همزمان

در عرض 60 دقیقه از تولید PO، پروتکل خط تولید انعطاف پذیر خودکار ما فعال شد. به جای اینکه منتظر فروشندگان مواد خارجی باشیم، یک بلوک Al6061-T6 850mm x 620mm را مستقیماً از بافر مواد خام داخلی خود بیرون کشیدیم. به طور همزمان، مهندسان سازنده ما برنامه‌نویسی Mastercam را آغاز کردند و مسیرهای ناهموار را اولویت‌بندی کردند تا ماشین بتواند در حالی که مسیرهای تکمیل هنوز محاسبه می‌شد، شروع به برش کند.

روز 2: 24/7 5-فرز CNC محور و بهینه‌سازی حفره عمیق

ما یک مرکز ماشین‌کاری CNC با-سفتی بالا-محور 5 مجهز به دوک 20000 RPM اختصاص دادیم. شیفت روز که بر اساس یک برنامه شیفت 24 ساعته دقیق کار می کرد، تا 80 درصد از جرم مواد را حذف کرد. شیفت شب به طور یکپارچه کار نیمه تمام و تکمیل را به عهده گرفت، با استفاده از خنک کننده دوکی 70 باری (TSC) برای تخلیه تراشه ها از کانال های خنک کننده مایع عمیق و جلوگیری از برش مجدد.

روز 3: تحمل CMM و حمل و نقل جهانی سریع

در ساعت 60، قطعه از دستگاه خارج شد. بلافاصله وارد آزمایشگاه بازرسی{2}}کنترل آب و هوای ما شد. با استفاده از شش ضلعیدستگاه اندازه گیری مختصات (CMM)، ما شیارهای آب بندی IP67 و مکان های باس نصب را بررسی کردیم تا تحمل ± 0.02 میلی متر را تأیید کنیم. پس از تمیز کردن سریع اولتراسونیک و پوشش تبدیل شیمیایی (مطابق با RoHS)، محفظه به طور ایمن بسته شد و از طریق حمل و نقل هوایی بین المللی سریع ارسال شد.

3 دام پنهان در ماشین‌کاری مسکن باتری EV (و راه‌حل‌های DFM ما)

بسیاری از تامین کنندگان ادعا می کنند که تنها با افزایش نرخ خوراک، چرخش سریع را ارائه می دهند. با این حال، ماشینکاری تهاجمی قطعات بزرگ خودروهای الکتریکی خطرات مکانیکی و حرارتی شدیدی را به همراه دارد. در اینجا نحوه کاهش سه علت رایج شکست نمونه اولیه توسط تیم مهندسی ما آمده است.

دام 1: کنترل تاب برداشتن حرارتی در دیوارهای نازک{1}

رویکرد کارخانه استاندارد: برای صرفه جویی در زمان، فروشگاه‌های استاندارد با-تغذیه‌های بالا کار می‌کنند و بلافاصله به مرحله تکمیل می‌روند. وقتی قسمت عظیم 850 میلی‌متری از گیره جدا می‌شود، فشارهای داخلی در آزادسازی سریع آلومینیوم نمونه‌سازی شده، باعث می‌شود دیواره‌های نازک 2.5 میلی‌متری تا 1.5 میلی‌متر انحراف پیدا کنند و مهر و موم IP67 را بی‌فایده می‌کند.

راه حل Dazao: ما یک چرخه محاسبه شده "تسکین استرس - خشن - پایان" را برنامه ریزی کردیم. پس از برداشتن 80 درصد از جرم مواد، دستگاه را عمداً متوقف کردیم، قطعه را کاملاً جدا کردیم و به آن اجازه دادیم تا 2 ساعت استراحت کند تا تنش های داخلی به طور طبیعی از بین برود. سپس با استفاده از تجهیزات خلاء کنترل‌شده و کم گشتاور برای پاس‌های نهایی 0.5 میلی‌متری، دوباره-آن را محکم کردیم. این تضمین می کند که صفحه پایه عظیم صافی 0.05 میلی متر در 800 میلی متر را حفظ کند.

دام 2: حذف پچ پچ ابزار در کانال های خنک کننده مایع

روش استاندارد کارخانه: اپراتورها مدل سه بعدی را دقیقاً همانطور که ارائه شده بارگیری می کنند. هنگام ماشینکاری گوشه‌های عمیق کانال‌های خنک‌کننده، آسیاب‌های انتهایی استاندارد از برآمدگی شدید (نسبت L/D> 5) رنج می‌برند که منجر به لرزش شدید، شکستن ابزار و سطوح بریده‌شده می‌شود. ماشین متوقف می شود، ابزارهای دسترسی طولانی{4} سفارشی سفارش داده می شود و پروژه یک هفته به تاخیر می افتد.

راه حل Dazao: در اولین ساعت نقل قول، مهندسان ما شبیه سازی مسیر ابزار را برای شناسایی خطرات برخورد و پچ پچ اجرا کردند. ما بلافاصله مشتری aطراحی برای تولید (DFM)نشانه گذاری ما تشخیص دادیم که شعاع گوشه داخلی 5 میلی‌متری در عمق 60 میلی‌متری باعث ایجاد پچ پچ می‌شود. ما پیشنهاد دادیم که شعاع‌های غیر بحرانی را به 8 میلی‌متر تغییر دهیم و به ما امکان می‌دهد از آسیاب انتهایی سفت و سخت ضخیم‌تر و استاندارد استفاده کنیم. مشتری این تغییر را در 10 دقیقه تأیید کرد و یک نقطه خرابی عمده را قبل از شروع اسپیندل از بین برد.

دام 3: حل "سیاه چاله منطقه زمانی" برای تدارکات خارج از کشور

شکایت: "بدترین بخش ارسال قطعات فوری به یک تامین کننده آسیایی، فاصله منطقه زمانی 12 ساعته است. اگر ماشینی در شیفت شب خود زنگ هشدار بدهد، پروژه تا صبح روز بعد من متوقف می شود."

راه حل Dazao: به عنوان یک تولید کننده با تجربه و تامین کننده جهانی، پروتکل Shadow Shift را برای نمونه های اولیه حساس به زمان بحرانی{0}}به کار می گیریم. شیفت های شب ما فقط توسط اپراتورها کار نمی کند. ما حضور یک مدیر پروژه (PM) مسلط به انگلیسی-مدیر پروژه (PM) و یک مهندس تولید را الزامی می‌کنیم. وقتی تیم مهندسی مستقر در ایالات متحده در روز 2 از خواب بیدار شد، اعلان خطای ماشین را دریافت نکرد. درعوض، آنها ایمیلی حاوی عکس‌های-وسط فرآیند و داده‌های اولیه CMM برای مرحله رافینگ پیدا کردند.

نتیجه گیری:چرا Dazao سازنده قابل اعتماد شما در چین برای قطعات EV است؟

اجرای پروژه‌های نمونه‌سازی سریع آلومینیوم برای بخش خودرو به چیزی بیش از ابزارهای ماشینی سریع نیاز دارد. نیاز به درک دقیق متالورژی، مداخله فعال DFM، و پروتکل‌های کنترل کیفیت دقیق دارد.استانداردهای IATF16949.

هنگامی که با قطعات خودروهای الکتریکی پرمخاطب- سروکار دارید، انتخاب سازنده مناسب در چین برای محافظت از جدول زمانی تحقیق و توسعه و بودجه مهندسی شما است. Xiamen Dazao Machinery نمونه‌های اولیه دقیق-تحمل را طبق برنامه، با ارتباطات شفاف در هر مرحله از فرآیند تولید ارائه می‌کند.