德國(guó)Alfred K?rcher公司(凱馳)生產(chǎn)的高壓清洗機(jī)已成為德國(guó)家庭必備的清潔設(shè)備，在國(guó)際市場(chǎng)也備受用戶青睞，越來(lái)越多的人在家庭的日常清潔中使用了K?rcher產(chǎn)品。

　　K?rcher清洗機(jī)最具辨識(shí)度的特征之一是它的鮮黃色外殼，但外殼制造也是生產(chǎn)過(guò)程中的主要瓶頸之一。例如，K2系列清洗機(jī)的外殼由六臺(tái)注塑成型機(jī)生產(chǎn)，每臺(tái)每天可制造1,496個(gè)，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因?yàn)镵?rcher擁有四條裝配生產(chǎn)線，每日的K2高壓清洗機(jī)組裝量可達(dá)12,000臺(tái)。

　　K?rcher高壓清洗機(jī)

　　添置更多的注塑成型機(jī)顯然是一種選擇，但在協(xié)調(diào)員LeopoldHoffer看來(lái)可以通過(guò)挖掘現(xiàn)有設(shè)備潛力來(lái)提高生產(chǎn)效率?！拔覀兊哪繕?biāo)是將成型周期從52秒縮短為40到42秒之間?！睘榇怂?lián)系了LBC Engineering公司(已被雷尼紹收購(gòu))，尋求縮短模具冷卻時(shí)間的方法。

　　解決方案

　　“項(xiàng)目第一階段是獲取現(xiàn)有模具數(shù)據(jù)，以確定目標(biāo)是否可行，”K?rcher的雷尼紹項(xiàng)目協(xié)調(diào)人Carlo Hüsken回憶。利用K?rcher提供的數(shù)據(jù)繪制出注塑成型工序的熱成像圖，然后采用Cadmould? 3D-F模擬軟件進(jìn)行分析。結(jié)果表明，在52秒的整個(gè)成型周期內(nèi)，冷卻時(shí)間就占到22秒。接下來(lái)，雷尼紹對(duì)熱成像過(guò)程中檢測(cè)到的熱點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)建模。利用這些數(shù)據(jù)，雷尼紹完成了一次含有20個(gè)成型周期的數(shù)據(jù)模擬。

　　第二次模擬時(shí)，改進(jìn)了噴嘴側(cè)的溫度控制方式，通過(guò)在噴嘴側(cè)的模具板內(nèi)加入兩條傳統(tǒng)的冷卻水道，加大對(duì)模具板上的鈹銅圓形螺紋接頭的冷卻效果。

　　隨后，又進(jìn)行兩次模擬，以此評(píng)估當(dāng)應(yīng)用隨形冷卻時(shí)可能獲得的潛在改進(jìn)。傳統(tǒng)的模具冷卻方式是在模具中鉆孔，形成網(wǎng)狀冷卻液通道，但其幾何形狀會(huì)受到限制，對(duì)復(fù)雜模具，冷卻效果會(huì)大打折扣。采用隨形冷卻方式的模芯，使用金屬增材制造方法，這類模芯是利用增材方式逐層加工出，冷卻液通道的復(fù)雜性幾乎不受限制。一般，模具內(nèi)的隨形冷卻通道可保持與模具壁的距離均等，冷卻效果更均勻;或在模具內(nèi)熱點(diǎn)集中的區(qū)域，加大隨形冷卻通道的密集度，為這些區(qū)域提供更快速的冷卻。

　　模擬過(guò)程顯示，采用隨形冷卻后，幾乎所有熱點(diǎn)區(qū)域的冷卻效率均可得到有效提升，模具壁的溫度降低多達(dá)70°C。

　　根據(jù)模擬結(jié)果，雷尼紹為K?rcher提出了一個(gè)全面的改進(jìn)方案，指出隨形冷卻可用于改進(jìn)模具中熱點(diǎn)區(qū)域的溫度控制，從而使各個(gè)部分的冷卻速率更均勻，并減少整體冷卻時(shí)間。修改后的模具設(shè)計(jì)加入了兩個(gè)增材制造的模芯，可向確定的熱點(diǎn)區(qū)域提供隨形冷卻功能。

　　結(jié)果

　　制造中的K2高壓清洗機(jī)外殼，圖片來(lái)源:Gogoll

　　雷尼紹使用熱成像技術(shù)檢查了修改后的模具設(shè)計(jì)的效果，確認(rèn)模具壁的溫度可降低40°C至70°C，冷卻時(shí)間可從22秒縮短至10秒，減少了55%。K?rcher注塑技術(shù)團(tuán)隊(duì)也通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)證明，新的模具設(shè)計(jì)加上對(duì)一些外圍工藝的重新調(diào)整，可將成型周期從52秒縮短至37秒。每臺(tái)注塑成型機(jī)的外殼日產(chǎn)量可從1,496個(gè)增加至2,101個(gè)。

　　隨后，K?rcher對(duì)其他模具的設(shè)計(jì)也進(jìn)行了改進(jìn)。雷尼紹使用增材制造技術(shù)生產(chǎn)了這些具有隨形冷卻功能的模芯。

　　就我們的案例而言，它既涉及傳統(tǒng)冷卻技術(shù)，又涉及隨形冷卻技術(shù)，既包含傳統(tǒng)方式加工的冷卻液通道，又包含采用增材制造方式加工的模芯，同時(shí)還涉及模芯的真空釬焊技術(shù)，”Hoffer先生道，“利用所有這些技術(shù)，我們才能制定出最合適的生產(chǎn)方案?！?/FONT>

（轉(zhuǎn)載）