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開始大展身手的沖壓鍛造商

知識百科

       最近這段時間， 常能聽到許多金屬成形工廠管理者們夸耀又購入新設備、那些設備如何優化運行時間等話題 。 比如， 由家具零部件制造商Hickory Springs公司開辦的、坐落在美國阿肯色州Ft.Smith市的金屬成形工廠， 最近安裝了三機一體的新型會田（Aida）矯直送料沖壓生產線 。 為什么在目前經濟情況下投資新的沖壓設備呢？當然不是為了管理其母公司發來的增加訂單——母公司還在應對不斷增加的離岸供應商的競爭呢 。 顯著增加沖壓能力（購進這款可實現110噸、200噸、600噸三種性能的會田沖壓生產線）， 目的是以沖壓機分包供應商的身份開設車間， 從母公司發展出去——這家工廠的管理層從2006年起就在朝著這個方向努力 。
“我們將工作重心集中在新的沖壓生產線規格上， 盡可能地優化運行時間， 最大限度降低停工時間， ”工廠經理Allen Williams說：“為了實現這個目標， 我們需要使生產線運行達到最快速度、材料浪費降至最小、提高卷料速度、優化料卷尺寸 。 ”他們還成功安裝了一條新的12英寸去皮機， 可以給110噸沖壓機喂料， 即使特別厚的線材也能處理， 無需手動 。
這架去皮機由美國密歇根州斯特靈海茨的Coe Press Equipment公司供貨， 他們將這款設備模塊化了 。 其實早在幾年前他們就開發了類似技術， 用于大性能機型 。 新設備可以為中小型矯直機用戶進行電動卷料制絲 。 “即使重型材料也能在5分鐘之內拉出一條新的卷絲， ”Williams說 。
【開始大展身手的沖壓鍛造商】Coe Press公司還能為200噸、600噸沖壓應用設計更方便的送料方案， 包括伺服進給系統、拉直器、制絲卷軸以及載重量10000和20000磅的鋼卷車 。 伺服進給系統安裝在壓力機上， 將材料從一個沒有緊扣的圈環上拉下 。 在600噸沖壓機上安裝著一個42英寸的線路軌， 而在200噸的壓力機上安裝著一個36英寸的線軌 。 Stafford還在每條新裝生產線上安裝了Wintriss SmartPac 2控制器， 配置了霍尼韋爾Wintriss LETS生產報告軟件 。
多樣化進程
Hickory Springs公司1944年成立， 那時只是一家家具用圈狀彈簧的制造商， 現在卻已成為家具（比如休閑躺椅和可睡沙發）解決方案最大制造商之一 。 它旗下還有一家汽車零部件供應集團Hickory Springs Automotive以及一個管磨機事業部 。 在金屬成形領域的核心競爭力是其多滑塊成形機和夾子沖壓技術 。 當21世紀初， 對其核心競爭產品的市場需求下降時， 公司開始投資開發其它的金屬成形技術， 以擴大新的市場份額 。
“從2006年開始， 我們就開始在20%的業務領域開展多樣化， 試圖將業務擴展到家具業之外， ” Williams向采訪人員描述了其Ft. Smith工廠經理們的具體工作目標 。 這家工廠是為Hickory Springs服務的金屬成形車間 。 Hickory Springs旗下一共有這樣的制造工廠55家 。 “充分利用我們管磨機的客戶基礎， 就能快速地將他們添加到我們的沖壓客戶名單里， 為他們提供零部件以及增值組裝——我們正在為多功能車（RV）和普通汽車工業、以及零售商店制造零部件， ”Williams說 。
那家工廠有一個重要工作， 就是為集團的一個管磨機客戶沖壓、焊接汽車組件， 這個項目是2010年2月啟動的 。 “這個項目要用到一些長12英尺的模具， ”制造工程師Tim Wells說：“我們首次投標此項目時， 這些模具填滿了我們最大的沖壓生產線 。 所以我們需要新的沖壓生產線， 來處理這種尺寸、甚至更大尺寸的模具 。 ”
“工廠已經有很長時間沒有采購過任何新的沖壓設備了， ”Wells說：“我們的沖壓生產線融合了各種品牌的機型， 有時沒法達到最優的運行效率水平 。 我們想擴大生產領域， 成為客戶足以信賴的沖壓供應商， 而這不僅要求高質量， 還要求在較大工作量的情況下， 縮短接活、交活周轉時間 。 所以我們決定上馬新的、完全工程化的沖壓生產線 。 現在， 我們的工作效率已多次充分證實了當初作這個決策的正確性 。 ”
“為確保我們能夠達到及時盤存調節（just-in-time）的要求， 我們為每位客戶建立了一定的庫存量， ”William說：“有一個零售店客戶的交貨時間特別緊， 他要求一個零件的庫存量必須達到1萬件， 之后才會下10萬件的訂單， 要求2周內交貨 。 我們對此必須快速反應 。 之前我們收購新的沖壓設備， 就是為了應對這種挑戰 。 新型高速110噸沖壓生產線， 讓我們可以更有效的及時完成大額訂單任務 。 ”
精心計算
2009年1月， 這個三機一體全裝備沖壓生產線入駐了他們32000平方英尺的沖壓車間 。 這家工廠的面積共有18萬平方英尺， 包括2萬平的制造車間 。 Wells針對重達26000磅的較大型模具， 精心評估計算后， 設置了此600噸閉式壓力機的規格參數， 用于汽車零部件沖壓生產 。
Wells說：“我主要評估了零部件可能出現移動的沖擊點， ”他還對比了Aida提供的沖壓能量曲線， 計算了所需能量 。 “我們需要更具工程設計的解決方案， 來架構所有生產線， ”Wells還重新考慮了車間之前采購的設備如何安排 。 “我們有一些小型設備（比如一些進給矯直機）， 在大號鋼材作業上表現優良（比如7號至14號的鋼架壓模） 。 但是在小號輕型材料（比如0.03英寸的汽車零件）上， 常出現瑕疵 。 所以我們特別為那些較薄的材料作業制定了600噸沖壓生產線， 希望以每分鐘25行程的速度， 將36英寸材料完美加工出來 。
在汽車零部件壓模上， 這個600噸沖壓生產線可以在一個常規基礎上應對5種不同的模具， 通?？芍圃?0000個零部件， 工作周期為兩個星期 。 至于較小型的零部件， 可以在新的200噸沖壓生產線上處理 。 它采用開式機架， 每分鐘50行程 。
致力于快速換料
要實現高產量高速度沖壓生產線的壓模， 有一個因素非常關鍵， 就是快速換料 。 Wells及其團隊對此領域進行了深入探索 。 “我們遇到的最大挑戰是在110噸沖壓生產線上， ”Wells說：“它的運行速度達到每分鐘100沖程， 不到一小時就能處理掉重達6000磅、72英寸規格的卷材， 換卷材的速度為10次/班 。 這款Coe伺服喂料系統和新的去皮機， 幫我們將換卷材速度精調到8~9分鐘了 。 ”
在110噸沖壓生產線上進行的最多的工作， 就是為零售店客戶壓制小型平板薄片 。 Wells說“我們盡可能地在生產線上鋪設開， 但是還是得和卷材組較勁， 試圖將材料放入脫粘站 。 這時就需要去皮機來幫忙——它可以抓住卷材， 迫使其在矯直機上拉直， 同時不影響到卷材組 。
“在那款兩軸去皮機的機架上， 有一個可伸縮的刀刃， 能夠達到卷材的最邊緣 。 其錐形頭使拉出絲卷變得更容易了， 也能使寬度變窄 。 同時， 在上機架上裝有一個電動拉絲卷軸， 在拉出絲帶的過程中， 在這個卷材和去皮機機臺之間， 壓緊前一個卷材的邊， 降低去皮機機臺， 就能矯直卷材 。 “我們非常喜歡這套設備， 還想為新型200噸生產線再買一套 。 ”
當換卷材速度降至10分鐘以下時， 為了節省沖壓運行時間， Wells及其團隊沒法對此工序進行精調了 。 他希望將換卷時間砍掉一半， 以增加在沖壓車間的操作時間 。
Wells說：“比如， 我們將大量卷材按垛按一定方向躺好， 直立架上機臺， 就能以最快速度裝上生產線 。 我們還采用了感應存貨末端的傳感器， 這樣操作工就能對什么時候開始換卷材心中有數， 而不是在那兒坐等最后20英尺卷材在生產線上沖壓完畢 。 ”