技术诊断——机床加工

发布时间:2014-08-25
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土耳其Balikcioglu公司、日本苏旺你(SWANY)公司、汉诺威Belleli Energy SpA公司、一汽大众汽车有限公司,在优秀供应商的帮助下,均获得了令人满意的解决方案。我们诚挚地欢迎您通过电邮发送您的技术难题,或与我们分享您的技术解决方案。

技术难题一:

土耳其Balikcioglu公司成立于1955年,最初主要生产门锁、把手等产品。该公司从1967年开始用压铸机进行生产,为各行各业生产各种零部件产品,他们生产的铝镁合金压铸产品有汽车零部件、厨房用具、照明用具、耐用消费品等。

随着Balikcioglu公司的业务发展,之前所使用的软件已不能满足他们的需求,他们开始寻求新的软件解决方案。他们最大的难题是从其它软件导入数据,模具设计问题较多。

技术处方:

CimatronE软件

治疗效果:

在最初阶段,虽然用户对CimatronE软件还不是很熟悉,但用CimatronE分模型芯、型腔比以前快了很多。经过一段时间在掌握CimatronE软件后,生产周期大为缩短,干同样的活儿,以前用其它软件,模具设计用一天半时间完成,现在用CimatronE半天就能完成了,效率提升了200%。

愈后感言:

Balikcioglu公司研发经理Abdurrahman Güldemir说:“分模是模具设计最重要的部分,与其它软件相比,CimatronE基础包分模速度更快。使用CimatronE快速分模模块,一键完成分模,使我可以轻松分出型芯和型腔,并指定分模面到不同开口方向。最主要的是,我无需花时间为每个模型创建分型面,直接把设计发给制造部门即可。”

技术难题二:

总部位于日本长野县伊那市的苏旺你(SWANY)公司,创立于1970年,一直从事家电微电机的线圈制造及静电粉体涂装业务。在竞争对手开始将工厂向价格竞争力更高的亚洲其他国家转移的影响下,SWANY的业绩开始恶化。因此,SWANY2010年决定将业务从以前的受托制造向新产品设计服务转移。

3年前该公司的客户只有三家,而现在已迅速拓展至多种行业的近200家,所以公司需要为这些厂商提供产品策划、概念设计及样机制造方面的支援服务。

技术处方:

Stratasys的3D打印机“Objet260 Connex”

治疗效果:

Objet260 Connex,可使用硬质、透明、类橡胶及耐热等多种类型的树脂材料,适用于多种形状及功能的确认。造型表面形状顺滑,造型时间短。此外,SWANY公司代表董事社长桥爪良博表示:它还可以“通过建立允许失败的环境,使设计人员更富有冒险精神,从中诞生好的创意”。

年轻设计人员由于经验少而害怕冒险,而利用3D打印机来尽兴造型的话,“多次失败也没关系,”桥爪良博解释说。

应用了3D打印机后,SWANY公司可以提供将金属模架(金属模具)与利用3D打印机造型的树脂模芯(树脂模具)相组合的“数字模具”。树脂型材料为ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂,数字模具用于射出成型与产品相同的树脂(丙烯酸树脂等),少量制作用于评测的部件。

比如,SWANY在评测嵌入车灯等的光扩散滤光片时就运用了数字模具。光扩散用滤光片可根据扩散效率将LED灯的数量减半,因此试制手段必不可少。虽然也可利用对折射率及光投射进行研究的分析工具,但最终起决定作用的还是与产品相同的树脂试制品。使用数字模具时,不仅可在早期阶段利用试制品实施评测,而且还可大幅减少量产用金属模具的修改成本。

愈后感言:

如果是形状简单的产品,用数字模具还可实现50~100 SHOT(模具开合次数)的小批量生产,但以1000个为单位来成型时,就必须要使用金属模具。这时就需要比照成型品反复修改金属模具,使金属模具接近完成,因此修改次数增加时,预算就会超支,导致交货期拖延。但是,如果能够利用3D打印机制造的树脂模具能够事先进行评测,便可将评测结果体现到量产用的金属模具中,从而大幅减少修改成本和工时。桥爪良博说:“在需要研究金属模具的某个部分形状时可用数字模具来尝试。”

技术难题三:

一汽大众汽车有限公司(FAW-VW)成立于1991年,是一汽集团公司和大众汽车集团在中国的合资企业。总部位于吉林长春,是中国第一个具备相当经济规模的现代轿车工业基地,仅在2011 年生产汽车便超过100 万辆。

与大多数汽车制造商相似,一汽大众采用架空传送带在厂区内运送汽车。为避免系统故障,一汽大众采用了安排专门的维修时间和维修人员对车间设备进行定期维护的方法。通常需要检测的区域包括吊架支撑结构固定点、相应的架空输送机固定点以及工件与中轴间相对距离。

传统上,技术人员依靠手工工具,如卷尺、计量仪、千分尺和水平仪来完成测量任务。然而效果并不理想。“手工工具的测量精度较低。”装配车间维修部工程师周先生说,“有时,复杂的测量任务需要好几道工序,人工测量会累积很大的误差容限。而且人工测量和计算需要耗费的时间也比较长。”一汽大众的测量需求促使公司寻找一套更好地解决方案来替代原有方法。

技术处方:

法如FaroArm® Platinum测量臂

治疗效果:

FaroArm是一款高精度便携式坐标测量仪器(CMM),采用关节臂设计,并安装有多个旋转轴,以实现最大灵活性,能够将捕获的数据直接反馈至电脑,技术人员可以通过电脑进行下一步操作。

一汽大众在装配线旁边的维修平台上安装了一套12 英尺(3.7 米)FaroArm。生产线发生小故障时,维修团队可以在故障发生时使用该设备精确定位故障点并作进一步分析。“一般来说,每月发生故障的次数仅为3 到5 次。”总装车间维修主管宋先生说,“尽管我们不需要每天都使用这套设备,但它的存在大大改善了我们的工作状况及产品质量。”

自从购买法如高精度便携式坐标测量仪器以来,一汽大众对其生产系统的检测和校准检查变得更加精确且简便。这也使工厂一直保持最佳运行状态。

愈后感言:

周先生说:“现在,设备校准和检查装置检测仅使用一套工具即可完成。FaroArm 能够满足我们4 米以下的所有测量任务,使用法如以后,我们规避了人工测量误差的可能性,并大大增加了测量精度。使用法如以后,我们规避了人工测量误差的可能性,并大大增加了测量精度。”

除精确水平外,法如还解决了一汽大众所关注的测量效率问题。宋先生说:“过去我们需要使用数种工具通过很多工序才能完成的复杂测量任务,现在可以快速简便地完成了!电脑软件能够自动计算数据并将最终结果发送给我们,不必再进行人工计算。我们还可以预编测量程序,这也节省了很多时间。”

技术难题四:

全球人口持续增长,特别是在沿海地区。这些地区,如中东的许多国家,通常没有足够的淡水源,如湖泊,河流等,他们依靠海水或微咸水脱盐获得饮用水。

汉诺威Belleli Energy SpA公司是中东地区MSF(多级闪蒸设备)和MED(多效蒸馏设备)设备的主要生产商和供应商。总部坐落于阿联酋的沙迦,其它的工厂分别位于迪拜、沙特阿拉伯半岛和卡塔尔。这些年来,他们向中东和北非提供了成百的MSF和MED设备,用于淡水脱盐加工。

MSF和MED这两种工艺加工出的淡水质量高,设备可靠,操作简单方便。但相对于膜技术,两种工艺能耗都相当高。

通常,海水在进入MED和MSF设备前要经过前处理,包括除气、除凝结物和沉积物,过滤、消毒、活性炭处理和加入添加物,以抑制结垢。这可保护设备,避免破坏性腐蚀,但是,沸腾海水在每个阶段都会增加盐的浓度,对任何材料都会保持恶劣的环境。

生产MSF设备时使用了多种材料,理所当然的会在焊接工艺中遇到异种接头的问题。必须选择适当的焊接材料及工艺,以保证最高的机械性能和优异的耐海水腐蚀能力,同时避免热裂纹问题。

技术处方:

伊萨全方位的焊接耗材解决方案

治疗效果:

伊萨全方位的焊接耗材解决方案中,双相钢(UNS S31803)的设计为,4mm厚90/10Cu-Ni板,中间塞焊一层很薄的OK Autrod 19.92(ERNi-1),然后是OK Autrod19.93(ERNiCu-7)中间层,最后表面焊一层OK Autrod19.49(ErCuNi)。

在角焊缝中,采用了4种不同的合金焊材。与塞焊缝一样,第一层采用ERNi-1型填充金属进行焊接,以减少焊缝金属的Fe含量,因此对后续层抵抗热裂纹有好处。另外一种方法是仅采用OK Autrod 19.44(ERCuAl-A2)焊接角焊缝。然而,该类接头的力学性能不可能与复合层焊缝的力学性能保持同一水平。

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