Sähköajoneuvojen akkukotelon koneistus: 3 päivän nopea prototyyppien tapaustutkimus

Jos selaat, kohtaat usein muunnelmia tästä toimitusketjun painajaisesta: "Toimittaja lupasi 3 päivän palautuksen. Kolme viikkoa myöhemmin huomasin, että koneen vääntyneet osat ja työkalut menivät rikki. Ei kommunikaatiota määräajan umpeutumiseen asti, joten meillä ei ole mitään testattavaa."

Laitteistoinsinööreille ja hankintapäälliköille hankinnastasähköauton osat, nopeutetut T&K-iteraatiot tarkoittavat erittäin tiivistyneiden toimitusaikojen käsittelyä. Fyysisten testausmallien vastaanottamisen viivästykset johtavat usein sijoittajien menettämiseen tai tuotteen lanseerauksen viivästymiseen.

Tässä teknisessä tapaustutkimuksessa kerrotaan, kuinka Xiamen Dazao Machinery{0}}ISO9001:2015- ja IATF16949:2016-sertifioitu räätälöityjen osien tehdas Kiinassa{5}}suoritti onnistuneesti kokonaisuudenEV-akkukotelon työstötiukan 72 tunnin ikkunan sisällä. Hyödyntämällä5-akseliset CNC-järjestelmätja 24-tunnin synkronoitu suunnittelutyönkulku, toimitimme korkean toleranssinalumiinin nopea prototyyppikomponentit vaarantamatta rakenteellista eheyttä tai geometrisia mitoitus- ja toleranssivaatimuksia (GD&T).

72 tunnin haaste: Miksi vakiotehtaat epäonnistuvat sähköajoneuvojen osissa

Asiakas, nouseva sähköajoneuvojen käynnistysyritys, vaati toimivan, täysimittaisen alumiinisen akkukotelon prototyypin suorittaakseen nesteen termodynamiikan ja vuototestauksen. Testaustiedot olivat edellytys tulevalle B-sarjan rahoituskierrokselle, joka ajoitettiin 96 tuntia myöhemmin.

Vakiokonepajat tarvitsevat tyypillisesti kaksi päivää massiivisen 6000{2}}-sarjan alumiiniaihion hankintaan, minkä jälkeen rouhintaan, jännityksenpoistoon ja viimeistelyyn kuluu vielä neljä tai viisi päivää. Kolmen-päivän määräaika on matemaattisesti mahdoton ilman ennalta määrättyä konekapasiteettia ja CAM-työstöratojen aggressiivista optimointia.

Projektin tekniset tiedot ja tekniset vaatimukset:

Dazaon 3 päivän toteutussuunnitelma nopealle alumiinin prototyyppien valmistukseen

Noudattaakseen 72 tunnin kovaa määräaikaa Dazao Machinery ohitti standardit peräkkäiset valmistusvaiheet ja otti käyttöön samanaikaisen suunnittelukehyksen.

Päivä 1: Al6061 materiaalin allokointi ja samanaikainen CAM-ohjelmointi

Automatisoitu joustava tuotantolinjaprotokollamme aktivoitiin 60 minuutin kuluessa tilauksen luomisesta. Sen sijaan, että olisimme odottaneet ulkopuolisia materiaalimyyjiä, vedimme 850 mm x 620 mm Al6061-T6 -lohkon suoraan sisäisestä raaka-ainepuskuristamme. Samanaikaisesti valmistusinsinöörimme aloittivat Mastercamin ohjelmoinnin priorisoimalla rouhintaradat, jotta kone voisi aloittaa leikkaamisen, kun viimeistelypolkuja vielä laskettiin.

Päivä 2: 24/7 5-Axis CNC-jyrsintä ja syväontelon optimointi

Valitsimme korkean-jäykkyyden 5-akselisen CNC-työstökeskuksen, joka on varustettu 20 000 rpm:n karalla. Tiukan 24-tunnin vuorotyöaikataulun mukaisesti päivävuoro hoiti aggressiivisen volyymikarkennuksen-poistaen jopa 80 % materiaalimassasta. Yövuoro otti saumattomasti hoitaakseen puoliviimeistelyn ja viimeistelyn, jossa hyödynnettiin 70 barin läpivientikaran jäähdytysnestettä (TSC) lastujen poistamiseksi syvän nestejäähdytyskanavista ja uudelleenleikkauksen estämiseksi.

Päivä 3: CMM:n toleranssi ja nopea maailmanlaajuinen toimitus

Kello 60 mennessä osa oli irti koneesta. Se saapui välittömästi ilmaston{2}}tarkastuslaboratorioon. Kuusikulman käyttäminenKoordinaattimittauskone (CMM), tutkimme IP67-tiivisteurat ja kiinnitysulokkeiden paikat varmistaaksemme ±0,02 mm toleranssin. Nopean ultraäänipuhdistuksen ja kemiallisen muunnospinnoitteen (RoHS-yhteensopiva) jälkeen kotelo koteloitiin turvallisesti ja lähetettiin nopeutetulla kansainvälisellä lentorahtilla.

3 piilotettua sudenkuoppaa sähköautojen akkukoteloiden työstyksessä (ja DFM-ratkaisumme)

Monet toimittajat väittävät tarjoavansa nopeat toimitusajat yksinkertaisesti lisäämällä syöttönopeuksia. Suurten sähköajoneuvojen osien aggressiivinen koneistus aiheuttaa kuitenkin vakavia mekaanisia ja lämpöriskejä. Näin suunnittelijatiimimme lievensi kolmea yleisintä prototyyppivirheen syytä.

Sudenkuoppa 1: Ohut{1}}seinäkoteloiden terminen vääntymisen hallinta

Vakiotehdaslähestymistapa: Ajan säästämiseksi standardiliikkeet tekevät korkean-syötön rouhintaan ja siirtyvät välittömästi viimeistelyyn. Kun massiivinen 850 mm:n osa irrotetaan ruuvipuristimesta, nopean prototyypin alumiinin sisäiset jännitykset vapautuvat, jolloin 2,5 mm:n ohuet seinät vääntyvät jopa 1,5 mm, mikä tekee IP67-tiivisteestä hyödyttömän.

Dazao-ratkaisu: Ohjelmoimme lasketun "Rouhinta - Stressinpoisto - Viimeistely" -syklin. Kun olimme poistaneet 80 % materiaalimassasta, pysäytimme koneen tarkoituksella, vapautimme osan kokonaan ja annoimme sen levätä 2 tuntia, jotta sisäinen jännitys vapautuisi luonnollisesti. Kiinnistimme sen sitten-uudelleen käyttämällä kontrolloituja, matalan vääntömomentin{7}}tyhjiövalaisimia viimeisiä 0,5 mm:n viimeistelyjä varten. Tämä varmisti, että massiivinen pohjalevy säilytti 0,05 mm:n tasaisuuden yli 800 mm:n.

Sudenkuoppa 2: Työkalun tärinän poistaminen nestejäähdytyskanavista

Vakiotehdaslähestymistapa: Operaattorit lataavat 3D-mallin täsmälleen tarjotun mukaisesti. Jäähdytyskanavien syviä kulmia työstettäessä tavalliset päätyjyrsimet kärsivät voimakkaasta ylityksestä (L/D-suhde > 5), mikä johtaa äärimmäiseen tärinään, työkalun rikkoutumiseen ja pintojen talttumiseen. Kone pysähtyy, räätälöidyt pitkä{4}}työkalut tilataan, ja projekti viivästyy viikon.

Dazao-ratkaisu: Ensimmäisen lainaustunnin aikana insinöörimme suorittivat työstöradat simulaatioita törmäys- ja tärinäriskien tunnistamiseksi. Lähetimme heti asiakkaalle aDesign for Manufacturing (DFM)merkintä. Havaitsimme, että 5 mm:n sisäkulman säde 60 mm:n syvyydessä aiheuttaisi tärinää. Ehdotimme ei--kriittisten säteiden muuttamista 8 mm:iin, jolloin voimme käyttää paksumpaa, tavallista jäykkää päätyjyrsintä. Asiakas hyväksyi muutoksen 10 minuutissa, mikä eliminoi suuren vikakohdan ennen kuin kara edes käynnistyi.

Sudenkuoppa 3: "Aikavyöhykkeen mustan aukon" ratkaiseminen ulkomailla tapahtuvaa hankintaa varten

Valitus: "Pahinta kiireellisten osien lähettämisessä aasialaiselle toimittajalle on 12 tunnin aikavyöhykeväli. Jos kone hälyttää yövuoronsa aikana, projekti on kuollut seuraavaan aamuun asti."

Dazao-ratkaisu: Kokeneena valmistajana ja maailmanlaajuisena toimittajana käytämme Shadow Shift Protocol -protokollaa kriittisten aika{0}}herkkien prototyyppien varalta. Yövuoroissamme ei ole pelkästään operaattoreita. Valtuutamme sujuvasti englantia-puhuvan projektipäällikön (PM) ja valmistusinsinöörin lattialla. Kun yhdysvaltalainen-insinööritiimi heräsi 2. päivänä, he eivät saaneet konevirheilmoitusta. Sen sijaan he löysivät sähköpostin, joka sisälsi prosessin puolivälissä{8}}kuvia ja alustavia CMM-tietoja rouhintavaihetta varten.

Johtopäätös:Miksi Dazao on luotettava kiinalainen sähköautokomponenttien valmistaja?

Nopeiden alumiinisten prototyyppiprojektien toteuttaminen autoteollisuudessa vaatii paljon muutakin kuin vain nopeita työstökoneita. Se vaatii tiukkaa ymmärrystä metallurgiaan, aktiivista DFM-interventiota ja tiukkoja laadunvalvontaprotokollia.IATF16949 standardit.

Kun kyse on suurista{0}}sähköajoneuvojen osista, oikean valmistajan valitseminen Kiinassa merkitsee T&K-aikajanasi ja suunnittelubudjettisi suojaamista. Xiamen Dazao Machinery toimittaa tarkat -toleranssiprototyypit aikataulussa ja läpinäkyvän viestinnän valmistusprosessin jokaisessa vaiheessa.