低成本、高效率、靈活制造福特野馬三角窗校準(zhǔn)夾具

2023.02.06Stratasys/文

1903年,亨利·福特創(chuàng)立了福特汽車公司,總部設(shè)在美國(guó)密歇根州的迪爾伯恩,現(xiàn)已是全球知名的汽車制造商。福特野馬系列自1964年開(kāi)始投入生產(chǎn),是福特公司生產(chǎn)最久的車型。

挑戰(zhàn)

用于精準(zhǔn)定位并安裝福特野馬的三角窗的夾具存在數(shù)個(gè)需要改進(jìn)的問(wèn)題。

昂貴

制造這種工具需經(jīng)過(guò)耗時(shí)的數(shù)控加工和焊接過(guò)程。

低效

目前的工具設(shè)計(jì)限制了視線,增加了安裝難度,外部的氣動(dòng)管路也增加了夾具的占用空間。

笨重

整個(gè)金屬夾具里有空氣管路和定位裝置,因此非常笨重,不符合人體工程學(xué),難以使用。

未采用增材制造技術(shù)時(shí)的校準(zhǔn)夾具

解決方案

使用FDM技術(shù)制造新型夾具改進(jìn)設(shè)計(jì):

a.扳機(jī)式的雙控開(kāi)關(guān),改善人體工程學(xué)。

b.現(xiàn)有的定位夾具細(xì)節(jié)、安裝支架和氣動(dòng)控制裝置可以繼續(xù)使用。

c.集成的氣動(dòng)管定位器和經(jīng)優(yōu)化的氣動(dòng)閥和開(kāi)關(guān)支架。

d.人體工程學(xué)手柄。

在需要提高強(qiáng)度之處提高材料密度,其他不需要的地方則降低密度。

采用增材制造技術(shù)制造的校準(zhǔn)夾具

效果

在完成第一次設(shè)計(jì)迭代后,福特察覺(jué)到了仍需進(jìn)行額外的改進(jìn)。車窗吊架上的細(xì)節(jié)被車架的上桿遮擋住了,此外,當(dāng)主真空吸盤被激活時(shí),在橫向方向上出現(xiàn)了偏移。為了解決這些問(wèn)題,上軌被上移,細(xì)節(jié)支架也得到了重新設(shè)計(jì),以便在生產(chǎn)過(guò)程中提供更好的視野。

另外,還新增了一個(gè)內(nèi)肋管,以增加框架強(qiáng)度,在不改變外部形狀的情況下增加橫向剛度。這款?yuàn)A具使用了Nylon 12碳纖維材料,在不影響強(qiáng)度和剛度的前提下,還減輕了重量。3D打印的校準(zhǔn)夾具在完全組裝后其重量降低至不到5kg,減輕了操作人員的負(fù)擔(dān)。

增材制造使福特能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)迭代并進(jìn)行測(cè)試,還能快速進(jìn)行額外的修改。與使用數(shù)控加工技術(shù)相比,增材制造成本更低、速度更快。


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