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自动化使 24/7 全天候生产成为可能,即使是工具和模具制造也是如此 - customer story banner

自动化使 24/7 全天候生产成为可能,即使是工具和模具制造也是如此

不断增长的客户需求和扩大产能的需要促使位于下巴伐利亚州维希塔赫的 WeForm 公司考虑将五轴 HSC(高速切削)铣削和自动化作为扩大生产区域的一部分。公司最终决定投资建设一个全自动生产单元。

20 年来,WeForm 一直使用 Cimatron CAD/CAM 软件进行工具和模具生产,该软件可为生产单元提供 NC 程序、放电参数和测量坐标。

WeForm 为各行各业提供高质量的注塑模具和锌压铸件。公司服务行业包括玩具、包装、矫形技术和电信行业,客户还有包括电气和机械类工程师。

公司内部的模具制造部门雇用了 WeForm 大约 50 名员工中的大部分,为内部生产和外部客户制造注塑模具和压铸模具,包括多达 60 腔的多腔模具和采用转台设计的多组件模具。

该公司还作为生产冲压工具用石墨电极和部件的供应商,以及使用三轴和五轴铣削技术、电火花线切割和沉模电火花线切割加工的机加工部件。作为工具和模具制造以及塑料加工和锌压铸方面的专家,WeForm 为客户提供从零件开发到批量生产的支持,并为要求苛刻的项目提供量身定制的解决方案。

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WeForm 生产基地鸟瞰图(左)和注塑成型生产图(右)

为什么采用全自动生产单元?

对 WeForm 来说,引进全自动生产单元是一项重大投资,因为规划和实施成本是不可低估的因素。

客户不断增长的需求和异常良好的订单状况使得我们有必要扩大产能并投资新的 5 轴铣削技术。
WeForm 管理合伙人 Jürgen Freundorfer

"很明显,我们需要考虑自动化问题,因为我们不想偏离我们的单班运行模式,而且必须尽可能充分利用新机床。我们与多家供应商讨论了各种概念--从单个自动化到将多个加工操作和技术连接到一个系统中"。

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在单元内移动的机器人系统通过送入工件和电极将各工位连接起来。这使得全自动生产成为可能。

不仅仅是一个处理系统!

该系统背后的理念是通过使用机器人向不同的生产模块提供工件、电极和铣削工具,将多个工作步骤(取决于自动化程度,直至成品测量部件)整合到一个系统中。

在 WeForm,该单元包括两台 Röders 铣床、一套 Zimmer & Kreim 沉模放电加工系统、一个装载站、一套 Zimmer & Kreim 清洗系统和一台三丰测量机。

此外,该单元还可存储多达 850 个电极和 24 个带 Partool 夹紧系统的工件托盘。托盘和电极夹具都装有 Zimmer Kreim 公司生产的 RFID 芯片,以确保数据的连续可用性。

在安装该系统的同时,还安装了一套完整的空调系统和总共六个摄像头的视频监控系统,从而可以从任何地方监控整个单元。

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Andreas Wilhelm 通过一个终端(左)监控单元外的生产过程。理论上,只有在装卸单元时才需要打开门。通过摄像头监控,可以通过工作准备部门的大型监视器实时监控单元(右图)。

现在回想起来,WeForm 是如何评估这一决定的?

"Freundorfer 总结说:"对于我们这样一家单班生产的公司来说,自动化是成功的关键。

"我们在夜间和周末运行机器时,效率和生产率明显提高。此外,计划周密的自动化还大大提高了我们的灵活性。在 Zimmer & Kreim,我们找到了一个拥有必要经验的合作伙伴,与我们一起成功实施了这项复杂的工程。

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除众多其他行业外,WeForm 还为医疗和整形技术行业提供服务。图中所示的 Trilaxer 用于物理治疗。WeForm 已经参与了设计过程,后来还设计和制造了注塑模具,并生产了产品。

与 Cimatron 的长期合作伙伴关系

WeForm 与 Cimatron 的 CAD/CAM 专家也有着同样成功的合作关系。20 多年前,WeForm 借助 Cimatron 的 CAM 和电极解决方案进入 CAD/CAM 领域。

总经理 Andreas Wilhelm 回顾了当时的情况:"当然,我们也考察其他 CAD/CAM 解决方案,以了解其他解决方案的可能性。最终,我们还是选择了 Cimatron,因为它的整体软件包非常适合我们的应用。即使我们有一些需要改进的地方,但目前还没有其他软件能在工具和模具制造方面提供与之相媲美的一致性。我们还认为,Cimatron 团队为我们提供了出色的支持。由于 Cimatron 专注于我们的行业,我们可以在那里找到合适的联系人,解决我们的所有问题和要求。

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注塑模具喷嘴侧的剖面图。Trilaxer 背面带有棱纹的型芯轮廓清晰可见。

Cimatron 在注塑单元的运行中发挥了什么作用?

WeForm 在整个过程中使用 Cimatron,从客户提供的数据导入和与工具兼容的产品数据准备,到工具设计、电极创建以及将铣削程序传送到两台罗德斯机床。Cimatron 还负责将放电参数传输到 Zimmer Kreim 软件,并为测量机提供测量点。

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WeForm 利用 Cimatron 的综合目录功能,提供目录零件和相关的切割模式。

由于 Cimatron 应用程序的一致性,CAD 和 NC 编程之间没有接口,因此无需手动输入用于测量和放电的坐标点,也无需手动记录所有其他侵蚀参数。因此,从一开始就消除了可能的错误源,节省了时间和成本。

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20 年来,WeForm 一直在使用 Cimatron 电极解决方案。该软件不仅用于电极的推导、NC 编程和记录,还为 EDM 机床提供相关的 EDM 参数。

"我们必须尽可能连续地在 Chameleon 上进行生产,以证明对这种高度自动化的投资是合理的。因此,提前消除潜在的错误源对我们来说至关重要。必须避免人工干预生产过程。Wilhelm 解释说:"Cimatron 为我们的生产单元提供了准确的质量和数量输入,使我们能够快速高效地进行生产,并充分发挥 Chameleon 的产能。

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Cimatron 的机床仿真确保了全自动加工过程中不会出现意外情况。

WeForm公司的一个矫形应用模具项目就是采用了这一流程。

"Wilhelm 说:"通过模具设计,Cimatron 为我们提供了一个完整的工具,将模具设计的各个方面都考虑在内。"从模具分离、脱模方向的确定、分型面的创建、模具镶件的生成、所有目录零件的选择到顶出组件、冷却系统和浇口,我们将指导您安全地完成整个模具设计。

当被问及 Cimatron 是否不仅使 WeForm 的工具和模具制造更高效,而且更可持续时,Wilhelm 回答道:"Cimatron 帮助我们实现了无差错工作的目标。更少的错误意味着更少的废品。这不仅节省了用于新生产或维修的时间,还节省了材料和能源。在这方面,Cimatron 还使我们的生产更具可持续性。

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WeForm 在锌压铸领域也有很好的定位。与塑料行业一样,从工具设计到压铸的整个工艺链都在公司内部完成。图为网络技术中使用的压铸插入式触点。

信息框 1:WeForm 的 CAD/CAM 设备

  • Cimatron CAM i.V.M.快速电极用于电极创建和三轴及五轴数控编程。
  • EDM 设置,用于将放电参数从 Cimatron 传输到 Zimmer Kreim 和 OPS Ingersoll 的电火花成形机床和软件。
  • Cimatron CAD 和模具设计用于设计注塑模具和锌压铸模具。此外,模具设计由一家外部设计公司负责,该公司也与 Cimatron 合作。
  • 2 台 DCAM 工作站用于线切割机床编程
  • 8 台 Cimatron Viewer 分布在工作准备和生产部门,随时随地为生产人员提供当前项目的信息。

信息框 2:WeForm 机器园区概览

  • 集成到单元中的 Röders RXP 601 DSH 和 Röders RXP 950 DSH铣床(2023 年扩展),以及几台非链接的 Hermle、Mikron 和 HURCO 机器
  • 集成到单元中的 Zimmer Kreim沉模放电加工机床和其他非链接 OPS
  • 配备三菱 MP 和 MV-R 机床的线切割放电加工机
  • 塑料注塑Wittmann-Battenfeld 和 YIZUMI 的各种塑料注塑机
  • Titus 和 YIZUMI 的锌压铸机
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网站 WeForm:www.weform.de

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