在模具制造中实现数据集成和工艺集成

HARTING浩亭利用Cimatron的专业自动化功能进行模具设计、电极设计和数控编程，优化了整个模具制造流程，提高了模具质量，降低了模具报废率，缩短了交付时间。

 

HARTING浩亭应用技术有限公司(以下简称：“HARTING浩亭”)是总部位于德国埃斯佩尔坎普的HARTING 技术集团的独立成员，专业从事复杂模具制造。该公司拥有49名员工，致力于开发、设计和制造注塑模具、铝锌压铸模具、冲压模、弯曲模和特殊机器。所有客户都是HARTING集团的成员，这就意味着该公司只为内部客户服务。

 

HARTING浩亭员工使用Cimatron软件设计和制造精密的单工位模具和多工位模具(图1)。Cimatron帮助他们在整个生产过程中实现更高的数据集成度。未使用Cimatron软件之前，HARTING浩亭用的是其他软件(使用SOLIDWORKS作为CAD软件，使用I-deas作为CAM软件)，但他们都缺乏数据集成功能。软件系统之间缺乏数据集成一般会导致较高的生产报废率，因为各个生产步骤之间会出现数据传输错误。在HARTING浩亭，缺乏数据集成功能会导致很多问题，影响生产可靠度和前置时间，而这些都是公司盈利的重要财务因素，因为模具生产需要满足较高的质量标准和交付标准。

 

 

HARTING浩亭利用Cimatron的专业自动化功能进行模具设计、电极设计和数控编程，优化了整个模具制造流程，提高了模具质量，降低了模具报废率，缩短了交付时间。HARTING浩亭生产经理Andreas Weiß对Cimatron给出了高度评价：“使用Cimatron软件后，我们很快就解决了困扰我们12年之久的EDM问题。使用了Cimatron软件后，我们在整个模具制造过程中实现了数据集成和工艺集成，这对我们而言是莫大的优势。”

 

使用了Cimatron的QuickElectrode功能后，HARTING浩亭先前使用的系统得到了极大的改善。Cimatron具有多个优势，比如数据集成顺利且可靠，包括图纸中的所有位置数据。此外，由于HARTING浩亭现在使用了同一个系统进行电极设计和制造工作，因此能够在设计工作完成之前提前两周开始编程，同时操作，缩短了前置时间。

 

“我们使用Cimatron第一次实现了数据连续。可以使用Cimatron进行电极设计，CAM功能很好使用，实现了完整的电极铣削过程(图2)。” Andreas Weiß回忆道，“此外，电极数据里的所有信息都可以直接使用。”

 

由于HARTING浩亭的每位员工都在使用Cimatron软件，因此可以从设计步骤开始生产铝锌压铸模具。跟其他CAD/CAM软件解决方案不一样，Cimatron是以参数为导向的，设计师能够自主灵活地修改和缩放模型。

 

HARTING浩亭设计师会在Cimatron模具设计(CAD)模块中将模型所有表面标记颜色，以便清楚区分接触面、自由面和模具轮廓。这一点是很有用的，因为这样可以减少失误。得益于数据集成功能和颜色编码容错系统，HARTING浩亭现在能够把零件生产所需的所有必要信息整合起来，包括容错流程和生产流程中的所有数据(图3)。

 

 

此外，HARTING浩亭还在工厂车间使用Cimatron的view-only 模块来完成精加工(比如研磨工艺)和最终组装等过程，无需打印大多数的纸质文件，使得生产过程大部分无纸化，减少了人力劳动。

 

在Cimatron数控编程(CAM)模块功能的帮助下，HARTING浩亭能够在任何CNC机器或EDM机器上实现编程。使用Cimatron软件后有一个很明显的好处，那就是能够在五轴加工流程中模拟碰撞，这在先前的软件方案中是没办法实现的。其他优势包括模具质量改善和切削刀具寿命的延长(图4)。

 

为避免生产损失，HARTING浩亭分阶段使用Cimatron软件：首先在铣床上使用Cimatron数控解决方案(CAM)，然后使用QuickElectrode功能，最后使用Cimatron模具设计解决方案(CAD)。HARTING浩亭员工参加了3D Systems提供的Cimatron综合培训，快速上手，确保能够熟练地使用软件。由于参加了培训和后续的培训课程，上手非常容易，Andreas Weiß表示：“我们接受的培训是根据HARTING浩亭的具体需求单独定制的。”

 

HARTING浩亭分别在2014年、2016年和2018年的生产模具制造大赛上获得卓越奖。2018年大赛评奖团高度赞扬了他们在重要加工工艺上的高度自动化水平，例如磨削工艺、成型放电加工工艺和线切割放电加工工艺，这些大多都是通过Cimatron软件实现的。Weiß认为Cimatron是最适合HARTING浩亭整个模具制造过程的CAD/CAM软件解决方案，他从未考虑使用其它CAD/CAM软件：“要制造出有竞争力的产品，首先要使用Cimatron软件实现数据集成。”