美國模具車間成功的原因及關鍵
今日美國的模具工業經歷了相當大的變化－很大程度上是受到競爭加劇與技術進步的驅使。這里有一家模具公司把技巧與技術有機地結合起來，不僅提高了競爭力，而且超越了競爭對手并不斷壯大。
作為LaitramLLC集團底下的三個制造公司之一，Intralox公司（位于路易斯安納州Harahan市）生產模塊化塑料傳送帶。由于要提供的傳送帶的樣式、材料與顏色的組合超過400種，該公司內部的模具車間常常滿負荷運轉。
如今，Intralox的模具車間雇傭29位模具制作人員與維修技工來操作9臺平面磨床、5臺銑床、3臺沖壓機與2臺線切割機，它可稱得上是該地區最有競爭力的車間。幫助公司贏取競爭的是從聯合磨削技術公司（位于俄亥俄州的Miamisburg）購買的JungJ630-D磨床，它配備帶四個金剛石測點的PA/31輪廓修整器。
據模具車間經理JulesCeccanti講，該車間10年前在Laitram剛開始時僅具備模具維修的能力。然后隨著維修業務的開展，決定開始生產型腔模。隨著生產能力的增長，公司在新技術方面投資很多，而今日的模具車間是公司所使用的塑料注射模的主要供應商。
“來到這里看到我們的裝配流程以及我們的技術水平的參觀者，告訴我們這個模具車間是美國南部最好的車間之一，”Ceccanti先生說。
Intralox公司擁有自己的模具車間的原因是不言而喻的－為了具備快速響應市場的競爭優勢，而這種信心來自于完整的過程控制與產品質量的一致性，以及從事維護所有權人模具信息之類敏感問題的能力。“如果Intralox要外采購模具的話，”Ceccanti先生說，“那將需要18至20個星期的交貨周期。但是，如果我們自己來做，只要6個星期就可以完成模具的加工并生產出好的產品。”
該車間的確外采購部分模具制品，把模具外發。可是某些任務已經證明很難由其他公司來處理。“我們過去曾把幾個如今在Jung磨床上做得非常成功的零件進行招標，”Ceccanti先生說，“這些零件非常復雜，細節很多，非常耗時而且精度要求很高。有些公司干脆拒絕接手，而其他公司則要價很高，因為他們也不能確信能做出這樣的零件，或者不能確信能賺到錢。”
Ceccanti先生介紹說，其中有兩個零件，他得到的報價是每件1750美元。有了Jung磨床，他這里的價格是每件400美元。
首席模具技師ShaneJackson列舉了購買J630-D的一些理由。“我們早先的CNC機床能做我們需要的任何東西，但有些限制”他說。金剛石修整器是靜止的，那意味著機床不得不作X、Y與Z軸運動才能使用修整砂輪，易于生成平點。這種平點使得金剛石部分表面比其它部分磨損更快。當我們開始得到不規則的金剛石磨損時，機床操作工將對其嘗試補償，但是這種補償不夠精確。”
Jung磨床上的CNC修整器大約能旋轉一個軸并允許對金剛石磨損更多的控制。Jackson先生進一步說，如果金剛石的某一部分開始磨損，你能改變金剛石與砂輪相交的角度，于是避免了磨損的部分而且能更多利用金剛石。回轉的四個金剛石修整器避免了金剛石的磨損，而且Jung磨床允許連續修整，所以修整與磨削能同時進行。
Jackson先生說，用原來的方法，他必須畫出所有的砂輪幾何形狀，通過軟件程序發送并下載到機床上。可是有了Jung磨床，他只要從設計人員處拿到DXF文件，插入J630-D并直接通過文件進行砂輪修形。
內置的砂輪庫幫助快速裝夾。Jackson先生解釋道，Jung實際上“記住”了砂輪形狀。“你把砂輪拿走并存放在其它地方，但是砂輪的信息留在機床的庫里。然后當你裝回砂輪時，你輸入一個庫的編號，于是Jung就知道上次使用的砂輪形狀。這是一個很好的特性，很有柔性。它允許中斷加工，換上一個或數個新的任務，然后再回到最初的任務。即使任務之間相隔一個月，也不存在復雜的重新編程或裝夾問題。”
Jackson先生說，Jung被用于車間里最關鍵的加工，用于處理精度與表面粗糙度都有很高要求的難加工材料。舉一個特殊型芯銷釘槽的例子，在一個長12英寸、寬2英寸、厚2英寸的型腔毛坯上加工大概深0.2000英寸、寬0.4000英寸、長12英寸的槽。典型的材料是420不銹鋼或Elmax（一種相當于D2的高釩粉末冶金形式的420，是最難磨削的材料之一）。420的硬度通常為HRC50-52,而Elmax的硬度為HRC58-62。
一旦型腔毛坯已經被銑完平面到要求的尺寸，它就被放到Jung上。Jackson先生將把砂輪幾何形狀、半徑與角度以及砂輪制造商、砂輪類型、顆粒度等加載到砂輪庫里。然后他就可以修整砂輪形狀了。
“在我修整完形狀后”，Jackson先生說，“我將把它用于磨削石墨電極的形狀。然后我將拔出石墨電極并用傳統手段（比較儀、顯示儀或ZeissCMM）檢查并核對輪廓或軸向范圍。通常，我們規定形狀精度為±0.0002英寸。如果石墨電極合格，我就知道砂輪的幾何形狀是正確的。然后我將輕觸毛坯的每一邊，尋找中心，計算我的位置（通常我將把位置和深度編到程序里）并進行零件的加工。而零件就能獲得正確的尺寸，不需任何試切。”
“在模具制造里，你通常會切削一些然后測量一下；接著再切一些并再測量一下，”他說。“當你越來越接近最終尺寸時，你就要測量更多并且切得更少。有了Jung磨床,只要砂輪幾何形狀是正確的，你測量一次并直接加工到最終尺寸。”
結果是顯著節約時間，也提高了生產率與柔性。Jackson先生引用了幾個例子。在擁有Jung之前，加工一個帶四個型芯槽的四、五個典型的8"×10"型腔需要一整天的時間。有了Jung磨床，包括安裝工件與進行加工在內的所有操作能在中午之前完成。
“在使用之前，六個型腔的精加工要花兩個整天，每天10小時。現在六個型腔一天之內就可完成，”Jackson先生說。“時間節約50%。那并不是Jung磨削得更快；從裝夾與測量時間上我們看到了真實的競爭利益。”
模具加工的關鍵問題之一是對你的機床（尤其是磨床）要有完全的信心。“你必須建立起對機床的信任度，”Jackson先生說，“例如，手動機床以爬行出名，砂輪有很大磨損了，卻不知道磨損具體在什么地方。”
可是，他說他不擔心J630-D與其四個旋轉的金剛石修整器。PA/31在旋轉時穿過四個金剛石（粗加工金剛石、半精加工金剛石、精加工金剛石與備用金剛石）中的每一個。備用金剛石對加工形狀而言其切深總是為零，如果前三個行程殘留任何平點，備用金剛石將把它們挑出來。
Jackson先生說，為適應當今的競爭，制造商必須使用能提供高生產率與完美精度的機床。成功的模具車間，必須能把他們的加工轉到高端、高生產率、高精度的技術上來。
為適應當今的競爭，制造商必須使用能提供高生產率與完美精度的機床。成功的模具車間，必須能把他們的加工轉到高端、高生產率、高精度的技術上來。
作為LaitramLLC集團底下的三個制造公司之一，Intralox公司（位于路易斯安納州Harahan市）生產模塊化塑料傳送帶。由于要提供的傳送帶的樣式、材料與顏色的組合超過400種，該公司內部的模具車間常常滿負荷運轉。
如今，Intralox的模具車間雇傭29位模具制作人員與維修技工來操作9臺平面磨床、5臺銑床、3臺沖壓機與2臺線切割機，它可稱得上是該地區最有競爭力的車間。幫助公司贏取競爭的是從聯合磨削技術公司（位于俄亥俄州的Miamisburg）購買的JungJ630-D磨床，它配備帶四個金剛石測點的PA/31輪廓修整器。
據模具車間經理JulesCeccanti講，該車間10年前在Laitram剛開始時僅具備模具維修的能力。然后隨著維修業務的開展，決定開始生產型腔模。隨著生產能力的增長，公司在新技術方面投資很多，而今日的模具車間是公司所使用的塑料注射模的主要供應商。
“來到這里看到我們的裝配流程以及我們的技術水平的參觀者，告訴我們這個模具車間是美國南部最好的車間之一，”Ceccanti先生說。
Intralox公司擁有自己的模具車間的原因是不言而喻的－為了具備快速響應市場的競爭優勢，而這種信心來自于完整的過程控制與產品質量的一致性，以及從事維護所有權人模具信息之類敏感問題的能力。“如果Intralox要外采購模具的話，”Ceccanti先生說，“那將需要18至20個星期的交貨周期。但是，如果我們自己來做，只要6個星期就可以完成模具的加工并生產出好的產品。”
該車間的確外采購部分模具制品，把模具外發。可是某些任務已經證明很難由其他公司來處理。“我們過去曾把幾個如今在Jung磨床上做得非常成功的零件進行招標，”Ceccanti先生說，“這些零件非常復雜，細節很多，非常耗時而且精度要求很高。有些公司干脆拒絕接手，而其他公司則要價很高，因為他們也不能確信能做出這樣的零件，或者不能確信能賺到錢。”
Ceccanti先生介紹說，其中有兩個零件，他得到的報價是每件1750美元。有了Jung磨床，他這里的價格是每件400美元。
首席模具技師ShaneJackson列舉了購買J630-D的一些理由。“我們早先的CNC機床能做我們需要的任何東西，但有些限制”他說。金剛石修整器是靜止的，那意味著機床不得不作X、Y與Z軸運動才能使用修整砂輪，易于生成平點。這種平點使得金剛石部分表面比其它部分磨損更快。當我們開始得到不規則的金剛石磨損時，機床操作工將對其嘗試補償，但是這種補償不夠精確。”
Jung磨床上的CNC修整器大約能旋轉一個軸并允許對金剛石磨損更多的控制。Jackson先生進一步說，如果金剛石的某一部分開始磨損，你能改變金剛石與砂輪相交的角度，于是避免了磨損的部分而且能更多利用金剛石。回轉的四個金剛石修整器避免了金剛石的磨損，而且Jung磨床允許連續修整，所以修整與磨削能同時進行。
Jackson先生說，用原來的方法，他必須畫出所有的砂輪幾何形狀，通過軟件程序發送并下載到機床上。可是有了Jung磨床，他只要從設計人員處拿到DXF文件，插入J630-D并直接通過文件進行砂輪修形。
內置的砂輪庫幫助快速裝夾。Jackson先生解釋道，Jung實際上“記住”了砂輪形狀。“你把砂輪拿走并存放在其它地方，但是砂輪的信息留在機床的庫里。然后當你裝回砂輪時，你輸入一個庫的編號，于是Jung就知道上次使用的砂輪形狀。這是一個很好的特性，很有柔性。它允許中斷加工，換上一個或數個新的任務，然后再回到最初的任務。即使任務之間相隔一個月，也不存在復雜的重新編程或裝夾問題。”
Jackson先生說，Jung被用于車間里最關鍵的加工，用于處理精度與表面粗糙度都有很高要求的難加工材料。舉一個特殊型芯銷釘槽的例子，在一個長12英寸、寬2英寸、厚2英寸的型腔毛坯上加工大概深0.2000英寸、寬0.4000英寸、長12英寸的槽。典型的材料是420不銹鋼或Elmax（一種相當于D2的高釩粉末冶金形式的420，是最難磨削的材料之一）。420的硬度通常為HRC50-52,而Elmax的硬度為HRC58-62。
一旦型腔毛坯已經被銑完平面到要求的尺寸，它就被放到Jung上。Jackson先生將把砂輪幾何形狀、半徑與角度以及砂輪制造商、砂輪類型、顆粒度等加載到砂輪庫里。然后他就可以修整砂輪形狀了。
“在我修整完形狀后”，Jackson先生說，“我將把它用于磨削石墨電極的形狀。然后我將拔出石墨電極并用傳統手段（比較儀、顯示儀或ZeissCMM）檢查并核對輪廓或軸向范圍。通常，我們規定形狀精度為±0.0002英寸。如果石墨電極合格，我就知道砂輪的幾何形狀是正確的。然后我將輕觸毛坯的每一邊，尋找中心，計算我的位置（通常我將把位置和深度編到程序里）并進行零件的加工。而零件就能獲得正確的尺寸，不需任何試切。”
“在模具制造里，你通常會切削一些然后測量一下；接著再切一些并再測量一下，”他說。“當你越來越接近最終尺寸時，你就要測量更多并且切得更少。有了Jung磨床,只要砂輪幾何形狀是正確的，你測量一次并直接加工到最終尺寸。”
結果是顯著節約時間，也提高了生產率與柔性。Jackson先生引用了幾個例子。在擁有Jung之前，加工一個帶四個型芯槽的四、五個典型的8"×10"型腔需要一整天的時間。有了Jung磨床，包括安裝工件與進行加工在內的所有操作能在中午之前完成。
“在使用之前，六個型腔的精加工要花兩個整天，每天10小時。現在六個型腔一天之內就可完成，”Jackson先生說。“時間節約50%。那并不是Jung磨削得更快；從裝夾與測量時間上我們看到了真實的競爭利益。”
模具加工的關鍵問題之一是對你的機床（尤其是磨床）要有完全的信心。“你必須建立起對機床的信任度，”Jackson先生說，“例如，手動機床以爬行出名，砂輪有很大磨損了，卻不知道磨損具體在什么地方。”
可是，他說他不擔心J630-D與其四個旋轉的金剛石修整器。PA/31在旋轉時穿過四個金剛石（粗加工金剛石、半精加工金剛石、精加工金剛石與備用金剛石）中的每一個。備用金剛石對加工形狀而言其切深總是為零，如果前三個行程殘留任何平點，備用金剛石將把它們挑出來。
Jackson先生說，為適應當今的競爭，制造商必須使用能提供高生產率與完美精度的機床。成功的模具車間，必須能把他們的加工轉到高端、高生產率、高精度的技術上來。
為適應當今的競爭，制造商必須使用能提供高生產率與完美精度的機床。成功的模具車間，必須能把他們的加工轉到高端、高生產率、高精度的技術上來。
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