“之”字形进料取得令人瞩目的成果

公司副总裁Nevin Hubbard和他的儿子Dawson用“数字冲压”来形容他们最近在Hubbard Spring Co.完成的雄心勃勃的冲压车间生产项目。在最近一次参观位于密歇根州牛津市的工厂期间，他们所描述的项目令人叹为观止。这家拥有近 120 年历史的第5代家族企业最近对其冲压车间进行了彻底改造。

车间的新设备：4台小松伺服压力机（2台110吨，2台45吨），配备P/A Industries的之字形进料线。该项目的关键还在于： “4套模块化工具，从根本上减少了设置时间，”Nevin说，“并使培训更加容易，缩短了新生产和设置人员的资格认证时间。”

之字形进给的回报是什么？Hubbard父子打开了话匣子：
“通过之字形错开供料，我们将库存原材料的数量从数百种减少到几十种，”Nevin说，“而且，在四类主模中的三类中，我们的材料使用率至少提高了12%。”

Hubbard Spring Co.冲压车间的新设备：4台小松伺服印刷机（2台110吨，2台45吨），配备P/A Industries的之字形进料线。该项目的关键还在于：采用了4套模块化工具，“从根本上减少了设置时间，”公司副总裁Nevin Hubbard说，“而且便于培训，缩短了新生产和设置人员的资格认证时间。”

那么，“数字冲压”的标签从何而来？这就是年轻的Hubbard的沙盘，他一直专注于优化项目管理和改进工作流程。

Dawson解释说：“当我们引进这些新的冲压生产线时，我们试图将所有的进料程序（多达数千个）离线存储，并为操作员开发一个程序，以便根据需要将程序下发到生产车间。这有助于我们在远离操作的地方保持对程序的完全控制，确保每次运行的一致性。而且，所有4台伺服冲压机的关机高度相同，这有助于优化排程的灵活性。”

沟通渠道

Dawson与P/A的工程团队密切合作，将其内部设计的程序库与人字形送料机的Allen Bradley PLC集成在一起。他解释说：“这些程序管理着冲压行程曲线和送料参数。”

4台新冲压机上制造的是贯穿车间的四大产品线，每条产品线都有自己独特的主模具系统。这些产品线中的许多都可以追溯到20世纪初用于密封铸件芯孔的各种塞子的专利。

P/A北美销售经理Don Frank在解释人字形送料的操作时说：“送料沿着卷材的宽度形成套产品。Hubbard的套料是五出的，几乎是线性套料，但前后错开，分度向下。这是我们第一次设计出这样的进料曲线，即交错进料的多出料曲线。”

4套主模：
◆ 各种样式和尺寸的膨胀塞（用于密封铸件上的加工孔）。机上：2套主模，100多套镶件，可冲压1000多种直径和材料；
◆ 杯塞（双动主模），包括焊塞，也用于封孔；1个主模，有数十套镶件；
◆ 复合模（用于冲压弹簧垫圈），6个主模，使用数百套以前生产的镶件；
◆ 级进模，包括最近推出的三个新级进模，用于冲压家具五金。总共有五种新的级进模具，带有用于其他标准产品系列的镶件。
此外，为了实现该项目，Hubbard 团队还设计并制造了定制硬件，包括：
◆ 具有精确模具定位、废料管理和进料安装功能的支撑板；
◆ 进料安装板，用于精确定位和稳定，并提供简化的高度调整；
◆ 在每个伺服冲压单元上增加1台带双屏幕的 PC，用于程序管理和其他功能；
◆ 定制开发的滑道和输送系统，适用于零件和废料管理的所有情况。

原材料库存消失

膨胀塞的尺寸和材料种类繁多，约占公司业务的20%。它们被广泛应用于汽车、农业和冷却系统等发动机领域。塞子的尺寸从直径1/8到6英寸不等。

Nevin解释说：“在使用人字形送料装置之前，我们自己从较宽的线圈上切割带材，这需要我们准备大量原材料库存。使用新的进料装置后，我们完全省去了分切工序，库存从350多件减少到二三十件。”

Dawson补充说：“我们有大量的零件编号，用于生产种类繁多的插头......多达数千种。但其中有些产品每隔几年才生产一次。 因此，我用Excel电子表格记录了所有各种进料程序，并将它们保存在我们的服务器上，而不是进料线控制器上。”

“然后，程序管理就成了难题，”他继续说，“喂料机的核心是PLC。我设计了一套从服务器到PLC的网络通信程序。而且，我还必须考虑到每台馈电设备都是独立工作的，并不在网络上。因此，我必须深入研究PLC，更改一些设置，使它们能够通过网络进行通信。”

“此外，我们正在与小松合作，将其VIS（视觉检测系统）纳入其中，最终将使我们能够在冲压机控制上监控每台冲压机的实际工作负载（总负载/左右负载）和滑块位置。”Dawson补充道。

确实是数字化冲压！

先进的送料

P/A北美销售经理Don Frank在解释人字形送料的操作时说：“送料沿着线圈的宽度形成套料产品。Hubbard 的套料是五出排料，几乎是线性套料，但前后错开，分度向下。这是我们第一次设计出这样的进料曲线，即交错进料的多出料曲线。它使Hubbard能够真正优化带材宽度和材料产量。”

“顺便说一句，”Frank补充道，“在我们所有的客户中，我只知道有1-2家客户实现了Hubbard的目标......而且还没有达到这种程度。”

结果如何？

“该项目的真正目的是更好地组织我们的工作流程，”Nevin分享道，“虽然我们一直在进行定制级进模压印，但我们的目标是通过单一的路径来运行所有类型的零件，并实现最佳的灵活性和多功能性。我们甚至已经将大量的四滑块工作转移到级进模上。

他继续说：“2台小松伺服压力机运行的主模设计用于处理所有扩展插头。我们的Prog模具也是按照这些压力机的标准设计的。我们制造了所有新的模头，并保留了固定器，因此我们冲压的所有产品都可以在这些压力机上运行。因此，我们的冲压机利用率大大提高。 这反过来又帮助我们证明了投资之字形进给的合理性。

“总之，”Nevin总结道，“我们现在用4台全时运行的冲压机加工所有冲压件，取代了过去偶尔运行的12台冲压机。这就减少了冲压车间操作所需的劳动力。我们使用母模的劳动效率提高了4倍，而使用预冲模冲压的效率提高了2倍。材料利用率提高了，设置时间从1小时或更长时间缩短到平均20分钟，库存成本也大大降低。”

关于Hubbard Spring Co.

1905 年，M.D. Hubbard Spring Co.在密歇根州庞蒂亚克成立，该公司最初生产用于越野车的板簧和用于农具的耙齿。如今，Hubbard Spring Co.在密歇根州牛津市（约1973年）占地40000平方英尺的厂房内工作。该公司使用多种金属合金（包括铜和镍合金、冷轧钢板、高碳钢和不锈钢）冲压厚度从0.003至0.134英寸的带材零件，以及直径达¼英寸的线材和直径达¾英寸的管材。

其丰富的设备/能力清单包括最大90吨的冲压机、四滑轨和多滑轨、卷簧机、管材切割、去毛刺系统、车床车削、热处理、工具设计和制造、电镀、零件精加工以及焊接。

作者：Brad F. Kuvin

来源：荣格-《国际金属加工商情》

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