Алюминиевые формы через три недели или меньше

Загрузка проигрывателя...

Ветеран-изготовитель пресс-форм из Phoenix Proto Technologies объясняет различия в конструкции алюминиевой пресс-формы для прототипов и алюминиевой пресс-формы для производства.

Phoenix Proto Technologies (www.phoenixproto.com) открыла цех полтора года назад с целью быстрого производства алюминиевых форм для клиентов, нуждающихся в прототипах. Отмечая продолжающееся использование алюминиевой мостовой оснастки и растущий интерес к алюминиевым формам для производственных применений (отчасти благодаря лучшим сплавам и более коротким циклам проектирования изделий), с тех пор компания прекратила работу по всем трем сценариям изготовления форм. Тем не менее, их подход к созданию всех типов алюминиевых форм такой же, как и гарантированный срок поставки не более трех недель.

Роберт Ламмон — директор по продажам компании Centreville, штат Мичиган. С самого начала, поясняет г-н Ламмон, компания PPT стремилась сократить время, затрачиваемое на все аспекты процесса изготовления пресс-формы, от расчета стоимости до механической обработки и производства пластиковых деталей. Он говорит, что поддержка этой стратегии в области механической обработки заключается в стандартизации ключевых компонентов пресс-формы и оборудования, которое обеспечивает как высокоскоростную обработку, так и надежное производство в автоматическом режиме. Во время недавнего визита он объяснил, как цеховые отжимы из 15 человек тратят время на различных этапах процесса изготовления алюминиевых форм.

Процесс мгновенного прототипирования

PPT называет свой подход к изготовлению пресс-форм Instant Prototype Processing. Его цель — создавать алюминиевые формы, не ограничивая дизайн клиента, и он гарантирует вышеупомянутый быстрый оборот инструментов для деталей размером от 12 на 12 на 4 дюйма. В дополнение к своим пяти обрабатывающим центрам с ЧПУ, компания имеет пять термопластавтоматов Niigata грузоподъемностью от 85 до 330 тонн для клиентов, желающих производить образцы пластиковых деталей в дополнение к алюминиевой оснастке.

Большая часть работы компании приходится на рынки медицинских и потребительских товаров. Предложения по каждой новой работе предоставляются заказчику менее чем через час после получения запроса предложений. Как только компания получает заказ на поставку, программисты и производители инструмента собираются вместе, чтобы обсудить особенности конструкции пресс-формы, такие как линия разъема, расположение ворот и вентиляционных отверстий. В течение 24 часов с момента получения заказа на поставку он вместе с заказчиком проводит обзор проекта (часто с помощью приложения для веб-конференций GoToMeeting), а затем завершает новую работу внутри компании на предварительном совещании. Недавно интегрированная компьютерная серверная система позволяет обмениваться файлами между всеми сторонами с помощью простого процесса перетаскивания, что значительно ускоряет и упрощает передачу файлов, которая ранее осуществлялась по электронной почте.

CAM-программисты PPT, которые также являются конструкторами пресс-форм, затем начинают определять, как лучше всего обрабатывать элементы стержня и полости, либо с помощью электроэрозионной обработки, либо с помощью фрезерования. В ассортименте компании имеются вставки для стержней и полостей стандартных размеров, а также универсальные формы для пресс-форм. Таким образом, он может сразу запланировать и настроить задания по обработке вставок, как только программирование будет завершено.

VMC, используемый для 80 процентов фрезерных работ компании, представляет собой Mikron HSM 600, доступный от GF AgieCharmilles (Линкольншир, Иллинойс). Компания PPT выбрала эту машину по двум основным причинам. Во-первых, его шпиндель со скоростью вращения 42 000 об/мин обеспечивает скорость, позволяющую быстро резать как алюминий 7075, который обычно используется в мастерской (иногда в закаленном состоянии), так и графитовые электроды для электроэрозионной обработки. Станок Микрон оснащен системой пылеудаления для удаления частиц, образующихся при обработке графита. Тем не менее, компания по возможности предпочитает фрезерование электроэрозионной обработке, чтобы исключить необходимый этап фрезерования электрода перед прожигом.

Вторая причина, по которой мастерская остановила свой выбор на высокоскоростной машине, заключалась в том, что она предлагала компактное встроенное устройство смены поддонов. Это позволяет выполнять настройки на нескольких поддонах за пределами рабочей среды машины, пока машина выполняет другое задание. Это также позволяет производить производство без отключения света, что сводит к минимуму время простоя шпинделя и устраняет необходимость работать в три смены. PPT обычно устанавливает несколько тисков на каждый поддон, а также создала приспособление, которое может удерживать несколько электродов, чтобы максимизировать количество заданий, которые VMC может выполнять без вмешательства оператора.

Многие фрезерные операции на высокоскоростном станке требуют инструментов малого диаметра. Хотя это редкость, но при резке алюминия возможна поломка инструмента. Чтобы предотвратить воздушную резку в ночное время из-за поломки инструмента, программисты станков обычно требуют более частой, чем обычно, смены инструмента, даже если срок службы инструмента еще не истек.

Формы-прототипы способствуют покупке нового оборудования

Алюминиевые формы, которые PPT создает для прототипов и производственных приложений, отличаются тем, как вырезы и другие элементы деталей выполняются внутри форм. Почти во всех случаях прототипы пресс-форм используют ручную загрузку для создания этих функций, а не механические слайды, обычные для производственных пресс-форм. Ручные загрузки представляют собой механически обработанные компоненты, которые вручную вставляются в пресс-форму со стороны эжектора перед каждым выстрелом. После завершения выстрела ручные заряды выбрасываются вместе с формованной пластиковой частью. Оператор снимает ручные грузы с детали и снова устанавливает их в пресс-форму для следующего выстрела.

Это ручное вмешательство оправдано, поскольку размеры партии прототипов очень малы. Кроме того, пресс-формы с ручной загрузкой можно проектировать быстрее и дешевле, чем пресс-формы с механическим или гидравлическим приводом. Выбор ручных нагрузок показан на фотографии справа. Эта форма-прототип создает замок зажигания, для которого требуется 15 подрезов.

Компания PPT недавно приобрела пятиосевой токарный станок Captain у Okuma (Шарлотт, Северная Каролина) с целью обработки ручных загрузок и других мелких компонентов пресс-формы за один установ. Это освободит Mikron VMC для фрезерования преимущественно электродов и вставок стержня/резонатора. Токарный станок хорошо подходит для изготовления таких компонентов, которые могут иметь конусы и уклоны как из прямоугольных, так и из круглых заготовок.

Другое изображение пресс-формы справа — это производственная пресс-форма, созданная PPT для изготовления покрытия из нейлона без наполнителя. В этой конкретной алюминиевой форме используются некоторые компоненты из мягкой стали, такие как выступы и нижние плиты. Тем не менее, PPT обычно производит пресс-формы, полностью состоящие из алюминиевых компонентов. В этих случаях алюминиевые компоненты, которые скользят друг относительно друга, будут иметь твердое покрытие для повышения износостойкости и долговечности инструмента.

Г-н Ламмон считает, что спрос на алюминиевые формы для прототипирования останется высоким. Однако он быстро отмечает, что все большее число крупных производителей начинают понимать, что по сравнению со сталью алюминиевые формы могут изготавливаться быстрее, дешевле и позволяют сократить время цикла литья под давлением благодаря лучшим термическим характеристикам.

По словам г-на Ламмона, сегодняшние алюминиевые формы нередко производят 1 миллион выстрелов, что может быть достаточно для удовлетворения производственных потребностей компании, которая постоянно обновляет свою продукцию или представляет новые. Он делает ставку на то, что это приведет к дополнительной работе для PPT, поскольку эти компании осознают преимущества алюминиевых форм как для прототипов, так и для производства.