Croissance quintuple forgée avec des centres de tournage CNC

Atomic City Tool (ACT), Inc., a vu son volume de production augmenter après avoir commencé à fabriquer des outils pour le forgeage à chaud de soupapes de moteurs automobiles et non automobiles. Propulsé par cinq centres de tournage CNC horizontaux Cincinnati Machine, ACT a vu son volume quintupler en un peu plus de cinq ans de fabrication de l'outillage de vanne. C'est ce que rapporte Bob Smith, qui a fondé la société d'Oak Ridge, dans le Tennessee, il y a 30 ans.

Les machines Milacron - trois Talons et deux Avengers - permettent à ACT de créer des outils de forge qui produisent des géométries de vannes pratiquement parfaites et des finitions de surface exceptionnelles.

ACT fabrique 8 000 à 9 000 pièces d'outillage de forge jetables/consommables chaque mois pour répondre aux besoins de production et d'inventaire de deux usines de fabrication de vannes, qui produisent ensemble plus de 50 millions de vannes par an. Les outils sont fabriqués à partir d'aciers H-10, H-11, H-13 et H-19 pour de nombreuses tailles et configurations de vannes différentes. Tous les outils sont traités thermiquement et la plupart sont également nitrurés.

L'objectif du fabricant de vannes est de façonner les vannes pour finir leur forme uniquement par forgeage de précision, explique M. Smith. Cela optimise l'intégrité physique de la vanne tout en minimisant les opérations de traitement et les coûts des pièces. Cependant, cela impose des exigences critiques à l'outillage.

Pour façonner avec précision les vannes, ACT crée des extrusions et des outils de frappe - essentiellement des matrices de forgeage. Une pastille de valve est chauffée, puis pressée dans un alésage de l'outil d'extrusion pour créer la géométrie de la valve, une tige ronde s'évasant vers une large base. Une matrice de frappe façonne ensuite la géométrie de la face inférieure de la base de la valve.

"Les outils utilisés dans ces processus doivent forger une vanne pratiquement parfaite avec une sous-tête finie par forgeage", explique M. Smith. Les centres de tournage Milacron non seulement "clouent" la géométrie dimensionnelle - ID, OD et conicité - mais permettent également d'obtenir une finition de surface inférieure à 0,8 Ra.

La précision et les finitions obtenues par ACT sur les centres de tournage Milacron ont considérablement amélioré la durée de vie des outils pour les usines de vannes et éliminé les opérations de finition coûteuses. « Les machines réduisent considérablement le coût par vanne, ce qui est essentiel », déclare-t-il.

Les diamètres extérieurs d'outillage vont de 0,5 pouce à 3,25 pouces et les longueurs d'un pouce à 9,5 pouces. Les alésages de tige ID peuvent être aussi petits que 0,2664 pouce.

Les HTC Talon et Avenger durcissent également certaines dimensions de finition après traitement thermique et nitruration, le tout à une tolérance inférieure à 0,0005 pouce. "Avec les outils situés en haut de l'échelle de dureté Rockwell C, il s'agit d'un véritable test de la rigidité et de la capacité d'amortissement du centre de rotation", dit-il, "mais les capacités de répétition ont été excellentes."

Atomic City Tool est un atelier complet d'outils et de matrices, spécialisé dans les outils de précision, les jauges et les montages pour les industries des moteurs hermétiques, des fibres synthétiques, des roulements, de l'emboutissage et des moteurs/automobiles. Il dessert des clients de la Pennsylvanie à la Floride et de la côte atlantique à l'Arkansas. L'atelier de 35 employés est connu dans toute la région pour son usinage créatif et pour les tolérances serrées qu'il respecte.

Il y a cinq ans, ACT a remporté un contrat sur appel d'offres pour la production d'outillages pour vannes. L'outillage a été un succès immédiat. Volume agrandi, absorbant rapidement la capacité de l'équipement de tournage existant de l'usine. Confrontés à un besoin critique de capacité supplémentaire, M. Smith et son équipe se sont concentrés sur la recherche de centres de tournage éprouvés et polyvalents capables de répondre à la quantité et à la qualité croissantes exigées par les clients.

Après avoir évalué les centres de tournage CNC de nombreux grands fabricants, ils ont sélectionné trois centres de tournage Talon 208 de Milacron. Les facteurs décisifs étaient la rigidité, la puissance et la capacité de serrage, explique M. Smith. Il a été particulièrement impressionné par sa précision sur les matériaux à haute dureté.

Environ un an et demi plus tard, cherchant à nouveau à étendre sa capacité, ACT a décidé de se tourner vers des centres de tournage offrant une option de sous-broche. "Nous nous sommes rendu compte que la bonne sous-broche offrirait une efficacité exceptionnelle sur certaines de nos familles de pièces", déclare M. Smith.

ACT a évalué presque tous les centres de tournage proposant une contre-broche. "Tous, sauf l'Avenger, semblaient être conçus pour des travaux légers uniquement - un peu mieux qu'une coupe de visage légère", déclare M. Smith. L'Avenger a une sous-broche beaucoup plus puissante - 8 ch, contre environ 3 ch pour les autres machines.

Les Avengers ont considérablement réduit le temps de cycle de chaque famille d'outils exécutés sur eux. La capacité de sous-broche permet à ACT de gérer une grande partie de son travail avec moins de configurations et d'opérations de traitement. "Nous produisons de nombreux outils en une seule opération qui en nécessitaient auparavant deux", explique M. Smith. "De plus, la puissance et la rigidité de l'Avenger nous permettent d'effectuer des coupes plus profondes dans les aciers durs pour l'outillage des soupapes."

L'atelier exploite ses centres de tournage CNC Talon et Avenger 60 heures par semaine, des quarts de travail de 10 heures, 6 jours par semaine, la demande des clients augmentant régulièrement. L'outillage des vannes s'est développé au point où il est désormais géré comme une activité distincte pour l'entreprise, déclare M. Smith.

"Au cours des cinq prochaines années, nous ajouterons probablement trois à cinq centres de tournage supplémentaires et remplacerons nos tours CNC non Milacron et les nouvelles machines seront des Talons ou des Avengers. L'achat des centres de tournage Milacron s'est avéré être l'une de mes meilleures décisions commerciales. . Je les ai recommandés à de nombreuses autres personnes dans le secteur de la métallurgie." MMS