【牧野成功故事】以“柔”克“钢” 成就模具智造

国际金属加工网 2021年07月05日

位于黄海之滨、齐鲁要地的山东青岛,一直以来被誉为“承载百年制造业基因的中国名城”,在国内汽车注塑模具企业品牌百强的排名中,来自青岛的模具制造企业亦占据着重要一席。青岛海泰科模具有限公司便是其中的关键一员,他们目前年产大型、精密汽车注塑模具600余套,主要为国内外中、高端汽车主机厂以及行业前沿的汽车零部件一级供应商提供配套服务。

早在七年前,模具行业的专家就曾发布预测——未来模具将朝向大型化、高精密度、多功能复合型等方向发展。而在当时,中国每年约花费在模具进口方面的费用约为10亿美元左右,其中精密、大型、复杂、长寿命模具就占到多数。随着海泰科这类企业的崛起,开始逐步缓解一直以来中国高端制造过度依赖“进口”的尴尬局面。但这些企业的崛起究竟是走上了哪些“捷径”?像模具这类的特殊制造产业,如何在制造体系的全流程上实现突破?带着这些问题,本期中,让我们走进青岛海泰科模具有限公司。

逆境倒逼装备升级

成立于2004年的海泰科模具,目前早已是国内外一流的主机厂以及一级供应商的重要战略合作伙伴,跻身汽车模具供应商的第一梯队。其服务的客户包含奔驰、宝马、路虎、通用、保时捷、大众汽车、福特汽车等。

但他们也曾在2008年及2018年两次金融危机中遭遇发展的瓶颈,“当时,订单减少、成本压力、从业员工减少等问题尤为突出”,青岛海泰科模具有限公司副总经理王纪学回忆起企业发展中的逆境时感慨道。

如何在经济低迷的形势下保持增长,在同行当中保持一定的竞争优势?除了团队和管理优势以外,新技术研发应用以及装备升级同样至关重要。“对牧野精密设备以及自动化线体的应用就是其中的经典案例之一,对我们的加工精度、加工效率提升、智能化水平提升都起到了关键作用,对我们整个模具制造体系的全流程提效更是起到了关键的推动作用。”谈起选择牧野设备带来的变化,王纪学丝毫不吝啬夸奖。

同时牧野的服务工程师技术过硬、专业、专心也令海泰科印象深刻,所有遇到的设备问题和现场操作难题,都能够比较及时地得到细致解决及培训。跟牧野团队合作,他们做到了让客户真正省心。

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卧加柔性线攻克斜顶零件批量生产难题

以模具中的斜顶的小零件为例,在之前使用三轴立式加工机需要至少装夹三次才能加工完成 ,而一个熟练工人最多只能看2台机床,上面的斜孔还需要借助角度块校表碰数。“这一过程中,由于多次装夹及角度块碰数累积误差大,造成加工的零件尺寸精度不佳,从而导致钳工验配余量大、效率低。”公司加工部经理李方方随后向我们介绍道。另一方面,在装卸料的同时,机床不得不停下也成为李方方团队的困扰。

有没有一种方法,既能确保这类零件的加工精度,同时也能让其加工过程减少不必要的停机时间,提升整体的人员利用率、设备效率,以及机床稼动率——工人和机床可以各司其职,而不互相影响?

一次偶然的机会,牧野公司的阮部长来到海泰科模具公司进行设备交流,针对斜顶类小零件的加工困扰,他们建议可以试试牧野a51nx卧式加工中心,该加工中心的工作台可以实现360°旋转,极大地减少零部件的装夹次数,减少待机时间。之后牧野还针对海泰科模具公司的加工需要,规划了由多台牧野a51nx卧式加工中心组成的“a51nx模具小零件加工的柔性线”。

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2019年6月,正式安装柔性线体后,为海泰科模具极大程度上节省了人力,原本斜顶、直顶类零件布料的工作量,需要8-10台小立加设备以及12名操作工才能满足产能需求的情况改善了——上“线”后,只需要3人倒班即可完成,每个班次只需要1人操作4台线体设备,减少了人工、待机时间。“24小时的不间断运行,极大提高加工效率,并且能够保证精度受控。”

同时,牧野设备搭载的专家6系统操作简单,运行稳定,切削效率高。机床主轴扭矩大,能胜任模具零部件的从重切削粗加工到精加工的整个加工环节,并且能保持精度稳定。

“当时在考虑引进设备及线体前,我们也曾担心卧加操作、装夹不方便,操作人员不好培训,操作工操作不习惯等等。”李方方坦言,另外还有一点,一直以来在模具小批量零部件加工中,行业内几乎没有使用卧式加工中心的。“很多公司上线自动化柔性线都是先从电极或简单批量零件入手,而我们直接上钢件加工还是有一定的顾虑的,没有这方面经验,担心上线了用不起来,会造成公司很大浪费。”

经过跟牧野的多次探讨,并在牧野团队细致专业的帮助及规划下,海泰科模具先采用了引进单机的方式,“先上了2台单机,通过培训磨合运行,将我们的工艺、参数锁定。接下来再上马了柔性线体,才使线体快速投入使用。”

“由于产能和机床使用率的有效提升,现在我们还把模具浇口类的零件也拿到这条线体上来加工了。”

大模具的加工难题也迎刃而解

除了小模具零件的加工难题,李方方的团队还发现一些汽车外饰件、喷漆件的大模具开始趋向精度高、曲面好的发展方向,“不仅工件的表面精度要求高,同时对型面的光顺度、光洁度要求亦在不断提高。所以对设备硬件的加工精度提出了更高挑战。”他们原本使用的一些台湾、意大利品牌的设备已经满足不了这些高要求 。

通常,这类大模具加工之后,需要人工进行抛光,如果加工“不亮”,抛光点就会突显。所以前期的铣削加工精度一定要“准”。而这类大五轴机床普遍精度都不是很好。

2017年,海泰科模具参加了牧野V80S/V90S首发会,“从设备结构和加工参数看,正好是我们需求的一款大型模具型腔精加工设备,所以我们就直接采购了两台牧野V90S立式五轴加工中心(大五轴)。V90S也可以算是同级别中的佼佼者”。李方方评价道。

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2台V90S入驻海泰科后,主要用来加工大模具的重要外观面型腔,“传统加工设备由于精度差或者长时间加工容易发生的漂移问题,经常需要人工接刀,对操作人员要求高,同时人员数量也有一定要求。”李方方对于V90S带来的帮助如数家珍,因为V90S设备精度高,针对这类大模具,可以有效减少人工干预接刀,同时提高人员利用效率。而且牧野设备加工的表面质量也较传统机器有很大提升,一定程度上缩短了后续抛光的时间,大大提升了整体的加工效率。

继续携手牧野 在汽车模具领域做好应用典范

采访的最后,王纪学向我们透露,“公司目前正在规划一个大型的技改项目,计划在今年7月份前后就会启动。技改项目主要是以大型的精密五轴加工中心和智能化的线体精密加工线体为主,这其中很大的一部分就是牧野的精密装备和智能化线体。”我相信我们和牧野之间还能够去保持这种良好的合作,在我们汽车模具领域做出更好的这种应用典范,“我觉得这未来还是有很好的合作前景”。

虽然目前整体汽车产业从数据上看,仍处于低迷阶段,海泰科的产销量也有所受到影响,但实际上和他们一起合作的众多主机厂的新车开发,大改型、改款的数量在增加。同时还有蓬勃发展中的新能源汽车产业带来的新车型及配套汽车模具需求,“这些都令我们认为未来大有可为!”

共同期待吧,随着汽车产业的新一轮机遇期的到来,已经准备就绪的海泰科模具将携手优秀合作伙伴续写其发展中的新篇章。

(牧野中国)

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