Преодоление сложного вызова обработки: Рамная рама для 13,6-литрового дизельного двигателя

Когда клиент принес нам новый дизайн 13,6-литрового дизельного двигателя для высокощетной сельскохозяйственной и строительной техники, им не просто нужен был поставщик обработки — им нужен был партнер, который мог бы помочь им довести до финишной линии. Это была критическая платформа двигателя, и в ее сердце был сложный корпус рамочной рамы.

С самого начала клиент знал эту деталь не будет легкой для обработки. Она измеряла более 40 дюймов в длину, требовала жестких допусков и точных спецификаций крутящего момента, и в конечном счете должна была быть собрана с использованием роботизированного крутящего момента для обеспечения последовательности. Они пришли к Stecker из-за нашей репутации, не только за обработку сложных деталей, но за нашу экспертную инженерную команду, которая могла бы помочь им совершенствовать дизайн.

Как и во многих наших проектах, финальная обработка — лишь малая часть истории.

Описание проекта рамочной рамы

Дизайн рамочной рамы этого ОЕМ сидит на вершине большого, 684-л.с. дизельного блока цилиндров и играет несколько важных ролей. Он удерживает ключевые компоненты клапанного механизма — клапанные пружины, распределительный вал и валушку — и распределяет внутренние нагрузки двигателя. Структурно он обеспечивает жесткость, снижает вибрацию и гарантирует правильное выравнивание валов, которые приводят и синхронизируют движение клапанов.

Прототипирование, партнерство и инженерия на ходу

Клиент принес исходные чертежи своего дизайна двигателя и спросил, поможем ли мы превратить его в обработанную реальность. Это не было просто о котировке детали, а о закатывании рукавов и работе бок о бок с их дизайн-инженерами для решения проблем с нуля.

Их дизайн-команды встречались на месте в Stecker для коллаборации над разработкой прототипа с нашими инженерами. Мы начали с алюминиевых песчаных литьев, которые идеальны для прототипирования из-за их более низких затрат на оснастку и быстрого оборота.

Рамная рама требовала экстремально жестких допусков крутящего момента и размеров в пределах нескольких микрон, что означало, что деталь должна была быть обработана точно так, как она будет использоваться на двигателе. Работая с дизайн-командой клиента, мы делали реальные дизайнерские корректировки во время обработки для уточнения особенностей и оптимизации размещения болтов.

Поскольку алюминиевые литья могут скручиваться или гнуться под крутящим моментом, было необходимо поддерживать идентичные спецификации крутящего момента во время тестирования. Мы даже использовали те же болты и значения крутящего момента при расточке. Мы также построили симулятор, зеркалящий их наладку сборки, позволяя нам верифицировать процесс обработки под реальными условиями. Для гарантии повторяемости мы интегрировали роботизированный крутящий момент, обеспечивая, что каждая деталь соответствовала точно тем же стандартам сборки, что и на производственной линии.

Такой уровень детализации имел значение. С деталью этого размера и такой структурной важностью, даже малые отклонения могли бы сбить всю клапанную систему. Строя симулятор и имитируя условия сборки ОЕМ, мы помогли гарантировать, что она установится чисто, будет работать последовательно и встретит строгие требования клиента.

Инженерные и обработческие вызовы

Что сделало этот проект особенно сложным, был переход от песчаного литья к литье под давлению по мере рампы программы к производственным объемам. Литье под давлением предлагает эффективность и повторяемость, но также вводит риски, такие как пористость — крошечные пустоты в материале, которые компромиссируют прочность и целостность поверхности.

Усугубляя проблему было то, что литья под давлением не могут нести излишков механической надбавки. Удаление слишком большого количества материала во время обработки может фактически создать пористость, а не устранить её. Это означало, что нам нужно было идти по тонкой грани — достаточно материала для чистой обработки поверхностей, но не достаточно для запуска литейных дефектов.

Чтобы решить это, мы тесно партнерили с литейным заводом, проводя совместные обзоры как в нашем объекте, так и на месте с их командой. Вместе мы тестировали разные литейные надбавки, корректировали стратегии обработки и в конечном счете модифицировали оснастку более дюжины раз, чтобы получить это именно правильно.

Идущая лишнюю милю для качества и прослеживаемости

Переход от прототипа к полному производству потребовал значительных инвестиций в кастомную оснастку для поддержания допусков и последовательности через тысячи деталей. Поскольку эта рамочная рама обрабатывается на выделенной линии, каждое приспособление, зажим и рабочий процесс был специально построен для этой детали в одиночестве. Мы потратили обширное время вперед на процессы пока-йоке, эргономическое тестирование и обратную связь оператора, чтобы гарантировать, что ячейка была настроена перед рампой.

С точки зрения качества, этот проект ничего не оставляет случайности. Каждая отдельная рамочная рама инспектируется на 100%, и каждая сериализируется с кодом матрицы данных, который напрямую ссылается на её отчет инспекции. Наша система логирует все размерные данные цифровым способом, так что если клиент звонит с вопросом, будь то завтра или через пять лет, мы можем вытащить историю инспекции этой точной детали за секунды. Такой уровень прослеживаемости необходим для детали такой критичности, и он дает нашему клиенту полное доверие, что каждый компонент, покидающий Stecker, соответствует спецификации и полностью подкреплен данными.

Построен для самых тяжелых работ и готов к новым вызовам

В мои 24 года в Stecker, я могу с уверенностью сказать, что это одна из самых сложных деталей, которые мы когда-либо строили. Она требовала каждую унцию инженерной экспертизы, координации литейного завода и дисциплины процесса, которую мы имели. И это именно тот вид вызова, для которого мы построены.

Сложные детали как эта не просто технические вызовы, это возможности для коллаборации, инноваций и доказательства, почему Stecker — вендор-партнер по выбору, когда точность и производительность не могут быть скомпромиссованы.

С недавними инвестициями в оборудование и улучшениями мощности, мы готовы взять на себя новые высокосложные проекты ЧПУ обработки для партнеров ОЕМ. Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваш сложный проект ЧПУ обработки сегодня.

Об авторе

Джейсон получает удовольствие от решения вызовов клиентов. Как Вице-президент Развития Бизнеса, Джейсон отвечает за развитие нового бизнеса вместе с тем, чтобы быть go-to лицом для нескольких текущих клиентов SMC. Джейсон работал в инженерии, производстве и продажах, и находит свою большую силу в предоставлении клиентам решений их производственных вызовов.