模具加工超差问题分析

时间:2022-06-27 15:53:36

模具加工超差问题分析

1引言

数字化技术已经广泛应用于模具制造中,尤其是在高精尖的航空航天领域。航空航天类模具一般采用5轴加工,且具有结构复杂、精密、种类多、单件生产、使用寿命长、工期长、材料价格昂贵等特点,所以此类模具加工起来较复杂,精度难控制,易出现尺寸超差。航空航天类的模具虽然不是终端产品,但很多复杂的零件需依托其成型,其加工精度会影响零件的质量,交付情况也会影响航空航天产品的生产成本与制造周期[1]。

2模具超差原因分析

模具加工超差问题严重影响模具交付,是拒收模具的最主要原因之一。模具加工最常见的质量缺陷问题是工件尺寸超差,进而影响模具生产的交付。因此,及时分析尺寸超差原因就显得尤为重要,并据此提出相应改进措施,才能避免以后类似问题的出现,进而提高生产效率,保证加工质量。图1为模具超差原因的鱼刺图,从影响产品质量方面分析,模具超差原因包括人、机、料、法、环五个主要因素,具体分为人为因素与非人为因素两大类。结合模具生产实践,超差原因具体包括:①依据错误;②技术水平低;③操作失误;④工艺方法问题;⑤文件理解错误;⑥设备问题;⑦材料、环境;⑧管理问题;⑨磨损、损坏;⑩其它等。对生产模具过程中出现的故障,具体问题应该具体分析,找出原因所在,争取在后面的工序中改进。

2.1人为因素

人是导致模具加工超差的主观因素。其人为因素包含在模具设计、工艺、制造、检测和使用过程中,所有参与到模具生产中的人和事。(1)设计因素:模具工装图纸或数模设计不合理、多次变更造成混乱。(2)工艺人员加工方法、加工参数有误:切削工具选用不当、加工条件选用不当、余量预留不对、加工步骤不合理。(3)操作人员粗心大意:未做好加工前确认(包括图面、工件、加工工具、加工条件)、数据输入错误(数值输入、程序混淆)、装夹问题(装夹错误、夹伤、倾斜)。(4)操作人员装夹经验不足:多次装夹产生误差、装夹方式或方法不对、装夹力不足。(5)检验人员测量方法不对:工件未仔细测量、未清除干净就测量、测量基准有误、测量探头测不到位。

2.2非人为因素

相对人为因素来说,非人为因素为客观因素。导致模具加工超差的非人为因素涉及设备、材料和环境的各个方面。(1)设备因素:机床加工设备出现故障,精度不够、测量设备误差大、辅助工具不合格。(2)原材料:无料、材料尺寸错误、材质错误、材料叠加、运输过程中被碰伤、原材料有缺陷,热处理不当或加工引起材料变形[2]。(3)环境因素:周转过程与测量环境温度差、突然停电、气压不足、噪音大、干扰多等。

3措施

综上所述,模具生产中的各个环节疏漏都会导致加工超差[3]。要避免模具加工超差,不仅单位要加强职工的质量意识和责任心教育、加强工作质量考核,而且需要参与模具设计、工艺、加工制造、检测环节,以及使用过程中的职员认真仔细,做好本职工作。针对上述导致模具加工超差的因素,本文提出以下几点措施:(1)模具设计是制造的核心要素,设计员不仅要考虑模具设计的合理性,还要考虑模具设计之后的加工工艺和使用方法,要规范绘制图纸,避免发出多次变更造成混乱。(2)工艺贯穿模具制造的中间环节,开展工艺化标准工作,完善工艺规程是工艺人员首先要做的一项工作。其次,工艺人员要增强在编程方面的安全性理论检查,要善于利用仿真软件进行干涉过切检查、刀长计算、线框刀路模拟、实体刀路模拟以及机床仿真等,将可能暴露出的问题解决在施工之前。(3)加工是模具制造的重要环节,公司须对数控操作工人进行数控铣床、加工中心理论知识培训。操作人员务必做到认真仔细,要从错误和失败中总结教训,从日常工作中积累经验,要严格按照操作规程实施,保证零件加工精度。(4)测量是模具制造的最后环节,为质量把好最后一道关。检验人员的测量方法要与时俱进,针对不同特点的工装要采用不同的检测方法,而且测量结果能经得起时间的考验。(5)在模具使用过程中需要定期检查型面、线、孔是否符合使用要求,并做好维护保养,提高模具的使用寿命,若模具磨损严重或零件更改影响使用,则须尽快返修。

4结束语

本文分析了模具加工过程中尺寸超差的原因,提出了减少加工超差的相关措施,能提高模具加工的合格率、减小模具的加工成本、缩短模具的生产周期。随着航空航天产品的飞速发展,模具制造将朝着数字化、柔性化的方向发展,模具设计和制造在未来亦将发挥越来越重要的作用。

参考文献

[1]张玉峰.航天航空制造业模具应用研究[J].金属加工:冷加工,2010,(09):22~24

[2]冯玉昌.模具热处理变形及其控制方法的探讨[J].地质装备,2007,(06):36~38

[3]丁海.模具加工误差控制方法的探讨[J].河南机电高等专科学校学报,2012,20(002):

作者:杨江涛 李巍 龙久坤 单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司

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