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3-D de transferencia de simulación matriz elimina los dolores de cabeza

Figura 1
El software de simulación de transferencia permite a los constructores y diseñadores de dados detectar problemas potenciales, solucionar problemas y perfeccionar sus operaciones de estampado de dado de transferencia antes que vayan a producción.

En el mundo actual tan vertiginoso de la manufactura esbelta, las cosas a tiempo y dentro del presupuesto son más importantes que nunca. Los proble-mas con el dado de transferencia y la resolución de problemas correspondiente causan estragos en la producción y en los tiempos de entrega, y reducen enormemente las ganancias. Usando el software de simulación del dado de transferencia, los estampadores, diseñadores y constructores de dados pueden solucionar proble-mas y perfeccionar sus operaciones con dado de transferencia antes de que vayan a producción (vea la Figura 1).

El desastre en la operación de prueba en una línea asignada, demasiado familiar

Imagine este escenario: un dado de transferencia de tres ejes llega a la planta de estampado para una operación de prueba en una línea asignada. Este momento final es la culminación de semanas de di-seño y meses de tiempo de construcción. Las preguntas que surgen en cada cabeza son: ¿Funcionará el dado sin problemas? ¿Cuánto tiempo tomará configurar y hacer las partes? ¿Cumplirá los requerimientos de producción de partes por minuto (PPM)?

Al principio se ve prometedor. La cortina de la prensa, con el dado superior puesto, sube y baja sin problemas hasta el centro muerto inferior (BDC, por sus siglas en inglés). Las primeras partes son transferidas de una estación a la otra a mano, sólo para asegurarse de que las estaciones de dado reales funcionan. Hasta aquí todo bien. Luego, el sistema de transferencia de tres ejes se pone en su posición. Es momento de la última prueba.

¡Pronto es evidente que hay proble-mas! No hay suficiente espacio para que los dedos levanten los paneles. No hay suficiente espacio para que los dedos dejen caer los paneles en la siguiente estación. Los pasadores guía del portadados superior obstruyen el sistema de transferencia, por lo que la carrera de la sujeción tiene que aumentarse. Esto ralentiza el ritmo de producción. Una estación es demasiado alta, por lo que la parte no puede dejarse caer correctamente. ¡Dolores de cabeza! ¡Problemas!

Empieza la repartición de culpas

En este punto, empieza la repartición de culpas. ¿De quién es la culpa? ¿Quién tiene que hacer los cambios necesarios a los dados? ¿Qué se tiene que cambiar exactamente? Tal vez el operador de la prensa está usando curvas con un ritmo bajo de PPM. Tal vez si el sistema de transferencia se configurara de otra forma no habría problemas. Tal vez el dado podría haberse diseñado y construido de otra manera para que los pasadores guía superiores no estorbaran. ¿Por qué el taller de construcción no vio este y otros problemas antes, durante las revisiones de diseño?

Eventualmente el taller de construcción tiene que regresar los dados para hacer cambios. Sus márgenes de ganancia se reducen, o peor aún, están en rojo. El estampador está decepcionado con el taller de construcción. Los dados se entregarán tarde, y por lo tanto las partes también se atrasarán. La operación de prueba de línea asignada ha sido un fracaso y todos pierden—tanto en reputación como en costos adicionales. ¿Esto suena demasiado familiar?

¿Y si...?

¿Y si hubiera una manera de hacer una ope-ración de prueba de línea asignada usando un software de simulación de transferencia en 3-D? ¿Y si un diseñador de dados y un constructor de dados pudieran cargar los dados en la prensa, posicionar los dedos y barras de transferencia, identificar los cue-llos de botella del movimiento de transfe-rencia, encontrar colisiones e interferencias y crear virtualmente las curvas de movi-miento de tres ejes? Ejecutando todas las verificaciones antes de construir el dado, undiseñador y constructor de dados podría deshacerse de dificultades, dolores de cabeza, juegos de repartición de culpas, envíos extra de ida y vuelta, retrabajo, plazos de entrega perdidos—y las pérdidas de ganancia correspondientes.

Suena demasiado bueno para ser verdad, ¿no? Sin embargo, hace 25 años el mismo pensamiento rodeaba las propuestas para formar partes metálicas usando software virtual. Regresando al presente, vemos todos los beneficios que la simulación del formado aporta a la industria del estampado.

Capacidades de simulación del dado de transferencia

Actualmente se está usando software de simulación de transferencia para validar diseños de dado en 3-D y su capacidad de funcionar con la prensa de transferencia y el sistema de transferencia. El software de simulación de transferencia no sólo pone la prensa, el dado y el sistema de transfe-rencia en movimiento, además encuentra automáticamente colisiones y percances casi inminentes en todo el ciclo de prensa. El software encuentra interferencias y violaciones de la separación automáticamente, y no manualmente, para reducir el riesgo de error humano.

Debido a que no es posible para el ojo del operador crear las mejores curvas de movimiento de transferencia, puede usarse el software en herramental tanto nuevo como existente para mejorar el movimiento y los tiempos de transferencia, y aumentar los ritmos de producción.

Los estampadores con servoprensas necesitan la capacidad de programar tanto el movimiento del sistema de transferencia como el movimiento de la cortina de la servoprensa, para que puedan crearse las mejores curvas de movimiento, y usarse en la producción.

Las capacidades incluyen:

  • as especificaciones de aceleración y velocidad se consideran en el sistema de transferencia para ritmos de producción exactos.
  • Puede realizar un análisis cinemático completo en el movimiento de prensa y transferencia de 360 grados. Las partes pueden rotarse, inclinarse, voltearse con sujetadores y deslizarse a su sitio con actuadores.
  • Encuentra todas las colisiones, percances casi inminentes y curvas ineficientes del sistema de transferencia, y hace ajustes.
  • Las ubicaciones de la cortina de la servoprensa y las ubicaciones del sistema de transferencia son completamente progra-mables y se pueden asociar entre sí.
  • Pueden calcularse las carreras por minuto (SPM, por sus siglas en inglés) y mejorarse sobre la marcha.
  • El movimiento de transferencia puede optimizarse para el mejor control de las partes y las SPM más altas que se pueda.
  • Los movimientos de sujeción, paso y levantamiento se ajustan de manera independiente para lograr el mejor movimiento posible para un sistema de transferencia y dado de estampado específico.
  • El movimiento de la cortina de la prensa es totalmente programable por lo que hasta las líneas de servoprensa más comunes pueden hacer que el movimiento de su cortina y el movimiento de su sistema de transferencia se programen simultáneamente para los ritmos de producción más altos que se pueda.

Ejemplo de caso: Matcor-Matsu

Matcor-Matsu, proveedor mundial de estampados metálicos, usó simulación de transferencia para validar el herramental de transferencia y optimizar las curvas de movimiento. El Gerente de Programas Andrew Szczepanski comenta los resultados:

“Tuvimos menos problemas y frustraciones con operación de prueba en línea asignada en proyectos ejecutados a través de la simulación de transferencia. Lo que típicamente ocupaba algunos días de tiempo de prensa ahora se hace en un solo turno. Nuestros ritmos de producción han aumentado significativamente”.

Las cifras

Los ritmos de producción influyen directamente en las ganancias, por lo que producir el mismo número de partes en menos tiempo obviamente deja más espacio para ganancia en una línea de prensa; pueden asignarse más dados para esa prensa en particular.

En cifras, si una línea de prensa opera 20 dados diferentes en producción durante un año, y el ritmo de producción de cada dado podría mejorarse incluso un modesto 15 por ciento, las mejoras podrían permitir que se agregaran otros tres dados a esa línea de prensa.

Por ejemplo, en una tarea de estampar correas de tanque de gas, un estampador estaba obteniendo sólo 11 partes por minuto. El software de simulación de transferencia detectó un par de cuellos de botella que estaban limitando el movimiento de transfe-rencia. Una vez que las curvas y los tiempos de movimiento se optimizaron, la velocidad aumentó a 15 PPM.

Avanzando

Los resultados muestran consistentemente una configuración más rápida del dado y sistema de transferencia, mejor éxito en la operación de prueba de línea asignada, mayores ritmos de producción, y más altas ganancias para todos los involucrados. Si algo se ha aprendido de la simulación de formado, es que es más fácil y menos costoso hacer cambios cuando los diseños están en la pantalla que cuando los dados son maquinados y construidos. Deshacerse de los dolores de cabeza y de los problemas tampoco nos viene mal.

About the Author

Mark Hansen

Transfer Press Simulation Engineer

642 Byrne Industrial Dr

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