模具制造论文范文

时间:2023-02-24 16:43:57

模具制造论文

模具制造论文范文第1篇

【摘要】在对绿色制造概念介绍的基础上,介绍了模具绿色制造的整个生命周期,包括绿色设计、绿色制造、绿色包装、绿色维护和绿色回收、再处理等阶段,并结合锻模、冲压模、注塑模具自身的特点,具体阐述了基于绿色制造的模具设计与制造的原则与方法。指出了模具的设计和先进制造技术与绿色思想的结合是模具工业的发展必然。

【关键词】绿色制造;模具;先进制造技术

制造业是社会经济向前快速发展的重要支柱产业,制造业在将制造资源转化成产品以及随后产品的使用和废弃后的处理过程中,将会给生态环境带来了不同程度的污染。对于制造业来说,未来所面临解决的重大问题是如何减少资源的消耗和尽可能少地产生环境污染。因而绿色制造(GreenManufacturing)应运而生,其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的负影响最小,资源使用效率最高[1-2]。绿色制造主要包括以下几方面内容:一是制造问题,包括产品生命周期全过程;二是环境影响问题;三是资源优化问题。绿色制造就是这三部分内容的交叉和有机集成。

模具是制造业中使用量大、影响面广的工具产品,是工业生产当中的基础工艺装备。它的生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。传统的模具设计过程一般仅仅需要考虑模具产品的基本属性,如模具的功能、质量、成本和寿命等等,而很少、甚至不考虑它的环境属性和对资源、能源造成的浪费。模具工业作为制造业的一个重要组成部分,并且在我国得到迅猛发展,因而在模具行业中提倡绿色制造尤为重要。

1模具的绿色制造

由绿色制造的概念可知,“绿色模具”不仅仅指在使用时对环境的影响小,还应是从制造到报废的整个生命周期内对环境的破坏是最小的。因此,模具的绿色制造设计要求设计者在构思阶段就要优先考虑模具产品的环境属性(模具的可拆卸性、可再次回收性等等),然后再考虑原有应该考虑的模具产品应用的基本属性[3]。总的来说,模具绿色制造的整个生命周期包括绿色设计、绿色制造、绿色包装、绿色维护和绿色回收、再处理等阶段。

1.1模具的绿色设计:模具绿色设计对模具绿色制造有着非常重要的地位,这一步解决的好坏直接影响到最终利用模具加工产品的绿色生产问题。

1.1.1模具材料的选择:模具材料的选择是模具产品设计的第一步。模具材料的“绿色程度”对最终产品的“绿色性能”具有非常重要的影响。因此,绿色模具设计必须建立在绿色模具材料基础上。绿色模具材料应是低能耗、低成本的材料,尤其是少污染的材料;是易加工和加工过程中无污染或少污染的材料;是易回收处理、可重复多次使用或可降解的材料。比如,可选择优质镜面模具钢加工型腔,辅之以良好的抛光手段;直接用不锈钢材料来加工防腐的模具,以替代表面处理的方式。另外除在材料上选用不锈钢来避免使用电镀外,也可采用镍磷镀替代电镀铬,因为镍磷镀在对氯化氢气体的防腐上要优于电镀铬,且前者对环境的危害也要小于后者。

1.1.2延长寿命的模具设计:延长产品寿命是绿色制造的主要手段之一。对于锻造模具,在提高模具寿命方面已有很多的措施,如正确选择分模面位置、选择适当的飞边槽、选择合适吨位的锻造设备、在一副锻模上开设两个终锻模膛分别单独使用等。对于冲压模具,如冲压间隙值的合理选取、尽量压缩凸模工作部分长度、采用弹性卸料板、改进凸(凹)模的结构如采用一模多形、一形两用和拼装式模具来提高模具的利用率。对于注塑模具,如采用随形冷却水道可提高注塑精度和模具使用寿命;将模具型芯由整体结构改为镶拼式结构,可解决模具的变形问题,提高模具寿命。

1.1.3模具的可回收性设计:模具的回收性设计是指在模具产品绿色的设计初期充分考虑产品中所用各种材料的回收、再利用的可能性、回收处理的方法、回收性的技术经济评估以及回收性的结构框架设计等有关一系列问题。这样就可在后续生产中尽可能节约材料,减少浪费。因此,因避免或不要过多使用铜、铅等有害或对环境有重污染的材料;尽可能减少所用材料的种类;避免使用与现有标准循环再回收过程中不相兼容的材料;多使用无需特殊工具的连接件;设计时尽可能允许使用现有的一些可重复利用的零部件等。

1.1.4模具的可拆卸性设计:模具可拆卸性对于模具绿色制造来说是很重要的。当模具在使用过程中部分零部件由于承受过大的摩擦与冲击磨损较大时,只需更换这部分零部件模具仍可使用。此外,有时只要更换凸、凹模即可实现一种新产品的生产。如果模具不具备可拆卸性不仅回造成大量可重复零部件材料的浪费,而且因废弃物处理不好导致严重的环境污染。因而在设计初期就要考虑模具结构易于拆卸,维护方便,这样就便于在后续回收处理中再利用。因此,在模具设计时应尽可能选择通用结构,以便更换;在满足强度要求的前提下,尽量采用可拆卸联接(如螺纹联接),不用焊接、铆接、胶接等;不用或少用过盈配合;采用组合模架。

1.1.5模具设计的标准化、规范化、系列化:无论是锻造、冲压模还是塑料模,都有必要向标准化、规范化、系列化方向发展,模具标准化是组织模具专业化生产的前提,而模具的专业化生产是提高模具质量、缩短模具制造周期、降低成本的关键。模具设计向标准化、规范化、系列化方向发展,便于采用和购买模许多规格的标准模架及其它标准件,而这些模架及标准件又可由专门的厂家、企业通过社会化分工进行生产,从而使有限的资源得到优化配置。另外,模具各结构单元的规范化、标准化,可使生产其的夹具数量大为减少,从而节约资源,并且加快了设计速度,缩短了设计周期,方便加工管理。

1.1.6模具CAD/CAPP/CAM一体化:模具CAD/CAPP/CAM是模具设计走向全盘自动化的重大措施。采用CAD/CAPP/CAM技术,可实现少图纸或无图纸加工和管理,一方面,节约用纸即节约资源和能源;另一方面,模具CAD/CAPP/CAM一体化也为并行工程的实现提供可能,可缩短模具设计与制造周期,提高模具研制的成功率及模具质量。

1.1.7模具的绿色并行工程:绿色并行工程是现代绿色产品设计和开发的新模式,它的核心是并行一体化设计,强调产品设计及其相关过程同时交叉进行,即在设计阶段就要考虑整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有环节和因素,如质量、成本、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。因此,涉及产品整个生命周期的各个部分的小组成员必须协同工作。对于模具设计,不但需要模具设计小组成员之间进行讨论,协调产品的设计任务,而且其他部门如工艺、制造、质量等小组也要参与产品的设计工作,对产品设计方案提出修改意见等,从而使得整个模具设计工作一次成功。

1.1.8其他绿色设计:锻造、冲压车间是机械工厂的高噪声车间之一。大量的锻压设备在生产运转过程中所产生的强烈噪声,危害工人的健康,影响了生产效率,干扰了环境的安宁。因此,在进行模具设计的时候,必须对噪声加以控制和消减。对于锻造设备,如使用排气消声器、用液压模锻锤代替蒸空模锻锤等等。对于冲压设备,消减声源噪声的措施有:用V带传动代替齿轮传动;以摩擦离合器代替刚性离合器;采用铸铁机身以增加压力机的刚性和减震能力;作好飞轮等回转体的动平衡等等。控制噪声传播的途径有在轴承和轴承座之间加弹性衬套;在压力机产生噪声的主要部位加盖隔声罩;采用具有油减震器的无冲击模架等等。对于注塑模具,浇道设计上要注意浇道凝料与塑料制品的体积比率,一般应小于30%。如果达不到,就要考虑进一步优化浇道设计和调整型腔数量,或者采用热流道技术。热流道技术在塑料原料的节约上有突出的优势,在产品价格竞争日益激烈的今天,这一点尤为重要。因此近几年该技术的应用得到快速普及。

1.2模具的绿色制造工艺:在模具绿色制造过程中,采用绿色制造工艺也是实现模具绿色制造的一个重要环节,它是一种既能提高经济效益,又能同时减少环境影响的工艺技术。近来年,随着先进制造技术在模具行业的推广,模具行业也向着绿色制造工艺方向努力。目前,在模具行业中应用的较为典型的先进制造技术有:

1.2.1快速原型制造(RapidPrototypingManufacturing,RP&M)[4-5]:

快速原型制造是一项集计算机、激光、数控及精密传动等技术于一体的先进制造技术,其在原理上突破了传统加工技术采用材料“去除”的原则,而采用材料“逐层堆积”的原理,能根据产品的CAD数据,快速地制造出具有一定结构和功能的原型,甚至产品,由此可有效地加快新产品的开发速度。而以RP&M原型作母模来翻制模具的快速模具制造技术,进一步发挥了快速成型技术的优越性,可在短期内迅速推出满足用户需求的产品,大幅度降低新产品开发研制的成本和投资风险,缩短了新产品研制和投放市场的周期,在小批量、多品种、改型快的现代模具制造模式下具有强劲的发展势头。

1.2.2虚拟制造技术(VirtualManufacturing)[1]:

虚拟制造是对制造过程中的各个环节,包括产品的设计、加工、装配,乃至企业的生产组织管理与调度进行统一建模,形成一个可运行的虚拟制造环境,以专门的虚拟软件技术为支撑,借助高性能的硬件,在虚拟制造环境中生成数字化产品,实现产品设计、性能分析、工艺决策、制造装配和质量检验,从而缩短模具产品的设计与制造周期,降低开模的开发成本,提高快速响应市场变化的能力。

1.2.3高速切削(HighSpeedMachining,HSM):

高速切削在模具领域的应用主要是加工复杂曲面[6],其中高速铣削(也称为硬铣削,HardMilling,HM)可以把复杂形面加工得非常光滑。加工表面粗糙度值很小、浅腔大曲率半径的模具完全可用高

速铣削来代替电加工;对深腔小曲率半径的模具可用高速铣削加工作为粗加工和半精加工,而电加工只作为精加工。这样可大大节约电火花和抛光的时间以及有关材料的消耗,这对保护环境的贡献是不言而喻的。同时,极大地缩短了加工周期,提高了加工效率,降低了加工成本。

1.3模具的绿色包装:模具的绿色包装是模具销售过程中涉及到的绿色问题,它着重从保护环境的角度出发,尽可能使模具产品进入销售、使用、废弃的物流过程中,其对环境资源消耗和废弃物产生量最小。模具的绿色包装主要包括三个方面的内容:模具包装材料的选择、模具包装结构和模具包装材料的回收。具体来讲,第一方面就是在模具远程配送过程中,在不影响包装强度的前提下尽可能使用一些常见的木制材料(如合成板),这是由于模具产品不同于其他一些精制产品,它不太注重产品的外包装精美问题,只关心产品的内在保护质量。第二方面就是要合理设计包装箱内部结构,从而简化包装复杂度。即多个零件尽量在一个包装箱中放置。同时,为了避免零件之间在运输过程中互相摩擦造成磨损而影响模具产品表面质量,可在其中多放置一些软性材料来隔离。第三方面就是要在包装箱上注明包装材料的可回收性标志及回收处理方式。如果用户不能处理或难处理的,可注明可寄回原处处理,并给予一定的经济补偿。这样的处理表面上看会使初期的成本可能有所增加,但从长远来考虑,这也是节省成本的好方法。

1.4模具的绿色维护:在模具的使用过程中,由于其特殊性,要经常进行模具的修模工序。因此,同模具绿色制造过程一样,修模过程也需要进行绿色处理。比如,在进行尺寸修模时,尽可能进行人工修护,少用或不用机加工;少用或不用有害溶液对模具进行表面处理,如盐酸或甲醇等;在维护模具表面硬度方面,尽可能减少热处理工序等等。

1.5模具的绿色回收、再处理:由于新产品的不断开发以及产品更新换代的步伐不断加快,旧产品模具必将被逐一淘汰。如何对废弃模具进行回收处理,这是目前一直困扰模具行业无法得到解决的问题。提出模具绿色制造问题,很大一部分原因就是要有效地解决这个问题。如果模具在设计和制造阶段就采用了绿色概念,则后续的回收处理就比较简单,即只需根据模具的具体磨损情况,有针对性地进行拆卸,取其可用部分,进行适当修护加工,就可应用到新模具产品上,而剩余部分则可作废料处理。

2结语

模具制造论文范文第2篇

[关键词]模具制造设计CAD/CAE技术

一、模具制造技术的性质和特点

模具的制造和使用方式形式多样,技术含量高,生产工艺独特,所牵系的生产要素多,应用范围广等几方面。除此之外,模具制造技术对生产者的业务能力和职业素质都有很高的要求。模具制造技术具有以下两个方面的原因特点:一,模具是单件生产的产品,即模具是根据成品之间的结构要求进行和制造的专用成型工具;二,模具制造的关键主要是制造凸模、凹模及相关成型零件的专门工艺,以及模具制造工艺过程的优化设计与高度节约问题。

二、模具设计,加工的几种技术

1.高速加工技术

高速加工概念起源于德国切削物理学家CarlSalomon,他认为在常规切削范围内切削温度随着切削速度的增大而升高,当切削速度达到临界切削速度后,切削速度再增大,切削温度反而下降,从而大大地减少加工时间,成倍地提高机床的生产率。高速加工的特点及在模具工业中的应用:

加工效率高由于切削速度高,进给速度一般也提高5-l0倍,这样,单位时间材料切除率可提高3-6倍,因此加工效率大大提高;切削力小高速加工由于切削速度高,切屑流出的速度快,减少了切屑与刀具前面的摩擦,从而使切削力大大降低;热变形小高速加工过程中,由于极高的进给速度,95%的切削热被切屑带走,工件基本保持冷态,这样零件不会由于温升而导致变形;加工精度高高速加工机床激振频率很高,已远远超出“机床-刀具-工件”工艺系统的固有频率范围,这使得零件几乎处于“无振动”状态加工,同时在高速加工速度下,积屑瘤、表面残余应力和加工硬化均受到抑制,因此用高速加工的表面几乎可与磨削相比。

另外,简化工艺流程由于高速铣削的表面质量可达磨削加工的效果,因此有些场合高速加工可作为零件的精加工工序,从而简化了工艺流程,缩短了零件加工时间。高速加工是以高切削速度、高进给速度和高加工精度为主要特征的加工技术。其工件热变形小,加工精度高,表面质量好;非常适合模具加工中的薄壁、刚性较差、容易产生热变形的零件,可以直接加工模具中使用的淬硬材料,特别是硬度在HRC46~60范围内的材料。

2.逆向工程技术

按照传统的产品开发流程,开发过程是市场调研一概念设计一总体设计一详细设计一制定工艺流程一设计工装夹具一加工、检验、装配及性能测试一完成产品。即从“设计思路一产品”的产品设计过程,这被称为正向工程或顺向工程。模具工业中的逆向T程应用大致可分为以下几种情况:

在没有设计图样以及设计图样不完整或没有CAD模型的情况下,在对零件原型进行测量的基础上形成零件的设计图样或CAD模型;某些难以直接用计算机进行三维几何设计的物体,目前常用黏土、本材或泡沫塑料进行初始外形设计,再通过逆向工程将实物模型转化为三维CAD模型;人们经常需要对已有的产品进行局部修改。原始设计没有三维cAD摸的情况r,应用逆向工程技术建立CAD模型,再对CAD模型进行修改,这将大火缩短产品改型周期,提高生产效率。

三、CAD/CAE技术的应用

模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、表面质量要求以及其成型工艺条件的变化而变化的,所以每副模具都必须进行创造性的设计。模具设计的内容包括产品零件成型工艺优化设计与力学计算和尺寸与尺寸精度确定与设计等,因此,模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段。CAD/CAE,计算机辅助设计和辅助工程,它包括概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图和计算机辅助设计过程管理等。应用CAD技术可以设计出产品的大体结构,再通过CAE技术进行结构分析、可行性评估和优化设计。采用模具CAD/CAE集成技术后,制件一般不需要再进行原型试验,采用几何造型技术,制件的形状能精确、逼真地显示在计算机屏幕上,有限元分析程序可以对其力学性能进行检测。借助于计算机,自动绘图代替了人工绘图,自动检索代替了手册查阅,快速分析代替了手工计算,使模具设计师能从繁琐的绘图和计算中解放出来,集中精力从事诸如方案构思和结构优化等创造性的工作。在模具投产之前,CAE软件可以预测模具结构有关参数的正确性。

目前,世界上大型的CAD/CAE软件系统,如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有关产品早期设计的系统模块,我们称之为工业设计模块或概念设计模块。例如,Pro/ENGINEER就包含一个工业设计模块——ProDesign,用于支持自上而下的投影设计,以及在复杂产品设计中所包含的许多复杂任务的自动设计。此模块工具包括概念设计的二维非参数化的装配布局编辑器。这些系统模块的应用大大减少了设计师的工作量,节约了工作时间,提高了工作效率,使设计师把更多的精力用在新产品的开发及创新上。

四、结束语

随着时代的发展,模具制造业全球化是发展的必然趋势,其竞争不断加剧,使当前模具制造业面临极大的挑战,这一挑战主要来源于市场和技术两大方面。每个技术单元同时面向市场和合作伙伴,必须灵活地进行重组和集成,达到优势互补。高速切削、逆向工程、快速成形技术与CAD/CAE/CAM/RP虚拟环境的集成可使设计概念转换为产品的时间缩短几倍乃至几十倍,构成一个快速产品开发及其模具制造的综合系统,可以实现从产品的设计、分析、加工到管理的灵活经济的组织方式,应用CAD/CAE技术,推动模具制造技术快速发展。

参考文献:

[1]李志刚,曹延安.亚洲模具工业与技术的发展状况[J].模具工业,2007,(6).

[2]陈静媛.模具行业设计制造技术现状与趋势[J].机械设计与制造,2007,(2).

模具制造论文范文第3篇

信息科技已经渗透到了社会生产的方方面面,在模具制造业中,科技信息网络建设促进了产业的智能化发展。目前,模具的虚拟设计正在被更多的应用,敏捷制造工艺已经成为模具加工的主要手段。推动数控加工工艺在模具制造中的应用,可以实现生产设备的智能化改造。模具制造企业可以通过信息化网络进行模具制造信息的收集整理,对现有的制造系统进行升级管理,能够最大程度的满足对复杂工艺的技术需求,例如针对一些空间曲面等零件的加工,如果采用传统工艺是无法实现的,那么就可以通过数控技术进行智能化加工实现。数控加工技术的网络化管理,可以突破空间限制,实现远程控制,完成异地调控操作。数控加工技术还在随着科技进步而提高,各种和模具制造相关的信息资源随着信息网络化实现了共享,模具制造正在向着新的高度进发。

2数控加工工艺的优势及作用

2.1实现了高效的生产效率数控加工工艺利用数字操作系统对加工过程进行控制,模具制造的效率在得到提高,生产的成品质量比传统工艺制作的模具质量要高很多。传统的模具制造技术,生产单位产品所用的时间比数控加工工艺所用的时间要长很多,数控加工工艺在很大程度上减少了加工过程中每一个工序所用的时间,生产效率得到提升。企业采用这种先进的生产工艺,能够提升企业的经济效益,促进企业的长效发展。

2.2实现了高度的自动化性能数控加工工艺利用数字化系统进行设备操作,加工过程具有良好的连续性,其优势主要表现在两个方面;一方面是数控加工工艺高度的自动化性能,从很大程度上减少了人工成本的投入,参与实际生产作业人员不必在付出高强度的劳动力,既可实现很高的生产效率;另一方面是模具制造在智能化的数控加工工艺下,实现了良好的连续性,模具的加工质量得到提高,出现误差的几率大大降低。

2.3实现了高质量的产品性能传统的模具制造过程中,模具加工质量会受到很多外界因素的影响,制造的模具质量低下,次品率和废品率几率大,很难达到较高的标准。而采用数控加工工艺的机床,装备了先进的核心装置,并采用了数字化操作系统,能够把误差控制在最小范围内,保证加工的精确度,模具质量非常稳定。

2.4实现了多坐标联动传统的模具制造工艺不能制造一些复杂模具,但是数控机床可以完成复杂模具的制造。数控机床的驱动装置是最重要的驱动部件,在完成复杂模具制造过程中,多个进给可以形成联动,同时实现平面直线、空间曲线、定位等加工步骤,大大提高了模具制造的效率和质量。

3数控加工工艺在应用中需要注意的问题

3.1需要操作人员具备专业的数字化知识同传统的模具制造不同,数控加工工艺需要工作人员必须具备专业的数字化技能,除了必须熟练掌握计算机的操作技能外,还必须精通数控加工工艺的各种控制语言。只有熟练掌握了数控加工工艺语言,才能完成代码的编写,实现对数控机床的操控。

3.2对加工的模具进行分类,选择最佳制造方式数控加工技术多种多样,在进行模具制造时,要本着实现最大效益化为前提,进行合理的加工方式的选择。因此,在进行模具制造之前,要对加工对象进行合理分类,根据具体情况选择最佳的制造方式。例如有的模具带有曲面或者是外部形态较为复杂,可以采用以铣为主的加工形式,而对于旋转类的加工对象,就要采用车的加工方式。

4结语

随着数控技术在模具制造中的应用的不断深化,不仅提高了生产效率,降低了生产成本,而且还提高了产品质量,提升了企业的竞争力。因此,数控加工工艺在模具制造中的作用越来越重要,从技术上层面上促进了模具制造业的快速发展。

模具制造论文范文第4篇

材料的一次性成型技艺虽然类别繁杂,但究其当今主流技术有以下几种,冲击压力下的材料挤压,模具里放置金属性质的材料,坯料通过被高压重复不断地挤压,其物理形态在被发生改变,塑造成于模具的模孔一致的大小尺寸,这种方法能够有效地塑造产品的形状,避免变形开裂的情况发生。而拉拨则是其另一种不得不提及的方法,模具内的金属坯料边缘位置被施以拉力,材料的形状硬生生地发生了改变,迫使其于模型器具形态相同。此法在变形拉伸的过程中,受到来自多方面的力量,而挤压的力量强于阻力,因此对金属坯料有着较高的塑形要求。轧制也是一种行之有效的加工方法,材料在受到轧锟的用力转动下,随着轧锟的渐渐压缩而发生塑形过程。

2.加工材料技术成型的前景

市场竞争越来越剧烈当下,过时的理论成果正在一次又一次地经受着实践的冲击和实际情景的考验,对精益求精材料加工技术孜孜不倦的追求一直是各大生产供应者的目标,在社会和时代快速发展的同时,此类技术也正不断地在改进中成长成熟,现如今,不管是国内还是国外,在材料加工方面都被精确材料加工所取代,而广泛的应用范围内,诸如汽车制造业这种全球热门的经济产业,也离不开这种技术,甚至于说是渗透到细致入微的细节处,可以说使用到无处不在。经济高速发展的全球化经济模式广泛覆盖下,伴随的是市场竞争的与日俱增,世界各地的材料供应商正在绞尽脑汁地跟上同行业者脚步,并将产品研发视为企业安身立命之本,人们绞尽脑汁地寻求着一种更为高效完善的材料加工技术,纷纷聚焦在具有自由成型快速特点的加工技术上。是否能跟上时代的发展速度是检验企业韧性的最好标尺,实验性的理论成果如果不在实际操作中应用实践的话,无异于是纸上谈兵,因此,科研人员更注重在生产制作过程中拉近与真实环境的距离,基于现实意义的研究才能有效地启发促进企业技术的更新换代。

3.非金属材料的初步制作和控制工程模具再次加工工艺

(1)制作非金属的材料和控制技术并不是一蹴而就的

究其分门别类就有好几种,有一种是由其注射成型的,专用的注射机器升温加热,使里面预留的基础坯料发生形态变化,致使其成为液态,然后以一种具有高压性的材料做辅助,助力融化后的坯料注入模具塑形的整体型腔之内,等待片刻,直到其发凉后冷却,就可以由此得到需求的相关元器件。这样一种看似倒来倒去的技术方法,实则在产量高效率的同时,还有快速生产的突出特点,尤其适用于低人力消耗的自动化操作,可以生产制作结构内部复杂的零部件,对于大型厂房内的流水线生产再合适不过了。

(2)还有一种方法是通过物理方式的挤出成型

旋塞和螺杆在此起到了至关重要的作用,旋塞的挤压效用以及螺杆的切割效用,它们一起作用在形态固定的坯料上,并对其经行融化和再次融合的过程,施加相应压力穿过模具,等待其冷却凝固以后,就能够获取所需元件,这种方式可以简称为挤出成型,而它与众不同的是可以连续不断地提供生产动力,生产的效率也高于普通技术,更为难得的一点在于在“量”的满足上还可以保证“质”,可以说是一种保质保量的方法,其使用的覆盖面也不单一,对设备器材没有太多严苛的限制,如果企业从事相关产业,这种技艺是一种投资相对较少,而成效立竿见影的选择,“性价比”不俗。

(3)还有一种不同于以上两种技术的方式

是把需要的材料放置在密封关闭的模型器具环境里,在压强的增加过程中,再辅以固体化的技术,遂材料完整成型。这种方法可以一个工作流程下完成制作若干数量的元器件,生产出来的成品形态较为固定,有效地克服了收缩性这个元件顽疾,还攻克了以往元器件变形的通病,性能较为优良,即使有如此不可取代的优势,缺陷也十分明显,生产制作的相对周期较之同类型技术而言,周期拉长了许多,生产的效率自然而言地有所降低。

4.结语

在时展日新月异的今天,科学技术正不断发展,科学生产力在人类社会竞争激烈的背景下,成为一个不得不让人重视的因素。科学技术在生活中体现得淋漓尽致,促使社会稳步向前,人们生活水平提高,选择广泛的同时带来市场竞争加剧,高度重视科学技术的研发是企业适应社会发展的不二法门。材料成形技术在度过一个蜕变的过程,如何有效地提升生产效率,改良升级加工工艺不仅是企业发展的动力,更是社会前进的需要。

模具制造论文范文第5篇

(一)确定课改思路

1.企业调研。对行业、企业中职毕业生的需求情况及培养目标定位的情况进行广泛的调研,形成《永康市模具专业人才需求及专业课程改革调研报告》。通过全面而深入的调研,了解模具行业企业对模具专业中职毕业生的需求,为模具专业课程改革的展开提供全面而真实的资料。

2.组建模具专业课程改革委员会。由学校分管校长、专业带头人、模具行业专家组成模具专业课程改革委员会。

3.形成课程模式。形成以培养文化素质为目的的“公共课程”,以培养核心技能与专业素质为主要内容的“核心课程”,以强化技能训练的“教学项目”。

(二)选编若干工作项目

我们走访了永康市乃至浙江省模具企业、模具车间、模具个体加工店等单位100多家,发放问卷800份,回收有效问卷550份;调查中职学校10所,发放并回收了中职教师问卷32份。项目组还充分利用了模具行业协会的优势资源,与企业进行座谈交流。调查地区覆盖了浙江省的台州市、宁波市、金华市等部分有代表性的模具生产地区。调研的目的是结合职业资格考核标准和行业、企业岗位标准,将搜集到的企业岗位生产任务,依据职业教育的规律进行拆分、简化、组合等处理,附以对应的生产岗位所需要的工艺图纸、加工程序和工艺卡片等资料,组成若干个作为职业教育和培训的内容单元,即“工作项目”。

(三)确定核心课程与教学项目

在学校“专家咨询委员会”“专业指导委员会”“教学指导委员会”的具体指导下,聘请模具行业专家、省内兄弟学校骨干教师多次研讨,对职业工作任务逐层分解,最终形成模具专业核心技能、核心课程以及与之对应的教学项目。核心技能是依据企业工作任务分析和调研确定的企业岗位能力的重要性排序、中职生学习时间与能力等,按照校内提炼—各校提炼—校内整合—校内再提炼—专业教师、专家商讨提炼的过程进行归纳概括。核心课程强调以学生预期工作岗位所需的核心技能为基础,本着“必需、够用”原则降低基础课的难度,把理论课融入实践,使课程内容更加适应学生特点;教学项目中教学内容包括该项目所需的相关实践性知识、理论知识、拓展性知识及练习。

(四)构建新型课程体系

学校各专业课程开发组,根据职业岗位能力要求,结合职业资格技能标准及学生职业生涯发展需要设置课程和教学环节,结合企业的新设备、新工艺、新技术、新材料的实际情况,依据职业能力形成的规律,构建以岗位需求为依据、以能力为本位、以职业实践为导向、以项目课程为主体的课程体系。新课程体系精简了设计和原理类课程,对与就业岗位(群)能力要求关系不十分紧密而对综合职业能力培养又必须的部分理论课程进行综合化处理,突出“公共基础课+专业核心课程+选修课程”的基本思路。

(五)开发系列教学资源

1.以教学指导方案为依据,以企业实际生产典型产品为实例,组织专业教师参与教材开发。目前,教材已经全部正式出版并投入使用。

2.建立了完善的数字化课程资源库,将所有课程的电子教案、课件、试题、视频、图片以及网络课程、精品课程等,上传到学校网络资源库,供教师备课、上课使用,学生也可进行网络课程学习。

3.建设精品课程及其配套信息化资源库。各专业由专业带头人牵头,依据精品课程标准,从课程内容、师资配备、实训和教学环境建设、教法和教学设计等层面,就每一门课程进行精心研究和实践,直至成为精品课程。同时依托信息化资源库管理平台,形成完善的核心课程与精品课程教学资源库。

(六)形成教学指导方案与教学大纲

模具专业课程标准体现了专业对学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的基本要求,规定了专业课程的性质、目标、设计思路、内容框架,并提出教学和评价方法的建议。它是一个“最低要求”,是绝大多数学生都能达到且必须达到的标准。通过教学项目的实施,引导学生以完成项目任务为主要学习方式,使学生在理论与实践的反复交替中进行专业学习。

二、课程改革保障条件

1.进行顶层设计,采取项目负责制,建立一套高效的工作机制。课程改革需要学校的顶层设计。学校主要领导为总设计师,分管领导为项目负责人,教科研部牵头进行前期策划,各教学部“项目组”承担各个子项目,形成项目管理式的工作机制。

2.专家引领,企业参与,形成一套完整稳定的管理制度。我校成立了由行业企业领导、专家、技术人员以及学校领导、专业带头人、骨干教师组成的“专家咨询委员会”“专业指导委员会”和“教学指导委员会”。从企业调研到人才需求分析,从典型工作项目编制到课程内容选定,从教学计划到教学实践,每一环节都有企业的深度参与,并形成了相对稳定的管理制度,真正体现学校主体、行业指导,企业参与。

3.建设基地,模拟场景,创设一个现代化的实训条件。学校依靠校政企协同共建,先后建立了6个大型现代化的实训车间以及2个工作室,为“教学做合专业课程改革模具专业课改思路20一”的“一体化教学”提供了准企业环境。实训车间、现代化理实一体实验室、生产车间、校外实训基地等为整个新课程体系的实施创造了条件。

三、课程改革成效

(一)教学模式不断改革

本专业形成了“以核心技能培养为专业课程改革主旨、以核心课程开发为专业教材建设主体、以教学项目设计为专业教学改革重点”的浙江省中等职业教育专业课程改革新思路,建构了“核心课程+教学项目”专业课程的新模式。与原有专业课程模式相比,这种模式更具职业性、实用性和指导性,对于提高职业教育的教学效能具有重要的作用。课程设置和课程实施计划相互处在一种动态适应状态,每当出现与教学实际相悖的情况,都会得到及时调整,还可据此协调教学进程与企业生产周期,协调学校教学与企业实习之间的时间或空间关系。经过几上几下的修正协调,形成了更加切合实际的、符合本校教育教学环境条件的课程、课程设置及其实施计划。

(二)工学结合不断深入

1.进行学制改革,把全日制与工学结合起来。第一学年全日制,在校学习理论基础课程;第二学年学生按照本人志愿,进入企业自主选择某一模块带薪开始专业学习(在企业边工作边学习,学校和企业共同参与)。具体安排为第三学期到已经联系好的企业进行带薪顶岗学习,第四学期回到学校进行其他工种的学习。

2.以学校建有的生产车间为依托,将以往教学性技能实训转化为生产性实训,把职前教育和职后教育有机结合起来。按照教学计划,学生在校期间轮批进入生产车间学习,生产真实的企业产品,从而让“工”与“学”无缝对接。这样不但避免了以往教学内容与企业需求脱节的问题,而且可以让学生提前受到企业文化的熏陶。学校制订了完善的考核评价制度,将这一过程与学生的技能考核相结合,对学生在工学结合期间的技能学习给出科学的评价。

3.以进驻学校模具研发中心的锋锋模具厂为平台,把原本在校内实施的专业课程放在工厂的真实环境中进行。由企业技术人员和学校教师结合生产实际由学生根据自身的工作安排,选择白天或晚上参加集中授课,从而解决学生“工有余”而“学不足”的问题,保证专业理论课的授课量。同时通过“工学结合”营造真实的工作环境,校企联合培养学生,既缩短了学校与企业的距离,也实现了学生理论联系实际、逐步成长为适应企业需要的人才的目的。

(三)考核方法不断创新

以职业资格标准为依据,围绕职业能力培养目标,建立课程考核评价体系,改变仅靠理论笔试和以分数为考核标准的评价方法,坚持知识、能力、技能考核并重,以能力和技能考核为主的原则,实行静态考核和动态考评相结合,结果考核与过程考评相结合,加强整个学习过程的管理和考核,建立新的学习成绩评估体系。对学生学习态度、团队精神、操作规范进行考评,重视学习过程中的职业知识、职业能力、职业品质的综合考评。

(四)“产学研中心”不断完善

完成了模具加工中心教学实训基地、模具制作教学实训基地、模具制作教学实训基地、数控车床教学实训基地、数控机床装调维修实训基地、校内工厂生产实训基地6个实训基地的设备采购,由本校牵头组建了产学研联合体,开展模具研发。

模具制造论文范文第6篇

本文讨论分析了模具企业管理信息化的重要性和必要性,指出了信息化在提高模具企业生产率、降低成本以及提高品质等方面所起的作用,并结合案例分析,进一步提出基于专业化管理系统iM3的模具企业信息化解决方案。

引言

一般说来,模具企业都是中小企业,大都是从作坊式的企业成长起来,甚至目前仍有许多模具企业是作坊式的的管理,在模具交货期、成本、质量的控制方面问题层出不断。面对激烈的市场竞争,落后的管理手段和水平,使模具企业中的管理和技术人员只有疲于奔命,企业投巨资引进的CAD/CAM系统和高档数控加工设备也难以发挥出应有的效率和水平,企业缺乏活力和竞争力。这些问题已经引起了许多有志向国际先进水平看齐的模具企业经营者的高度重视,如何提高企业管理水平,增强企业的竞争力已成为我国模具制造行业参与国际市场竞争迫切需要解决的问题。

因此,模具制造企业要提高管理水平,具备快速反应和及时调整的能力,没有一套先进的管理系统实现管理的信息化是很难做到的。通过信息化建设,实现模具制造企业的集成化管理,是促进企业提高经营管理水平的一个有效途径。

本文通过模具企业实际的案例,讨论分析了信息化对提高模具企业管理水平的重要性和必要性,并结合深圳市伟博思网络技术开发有限公司开发的专业化模具企业管理系统iM3(inteMoldMakingManagement),给出了信息化解决方案。

一、信息化是企业与客户信息交流沟通的桥梁

模具是典型的按定单单件生产的行业,每一个定单都要与客户进行详细的业务和技术方面的沟通,否则将会产生严重的后果。下面是模具企业与客户信息沟通不充分的两个实例:

案例1.某大型模具厂承接了一个日本新客户的模具定单,这个日本客户习惯定单下达后,就与模具厂的设计人员进行详细的技术沟通,对模具提出很细致的设计要求,模具厂按此要求进行设计就可以了,不需要再确认设计图纸。而模具厂设计人员完成设计后,却仍按以往接美国客户定单的习惯,等待客户确认设计后再订购模架和材料,一直等了10天,才知道客户不需要确认图纸。结果,该套模具延期10天,客户很不满意,从此不再下定单,为此失去了一个非常有潜力的客户。

案例2.某模具工厂承接了一个新客户的模具定单,该客户的注塑工厂有一套严格的生产安全标准——多少吨的模具必须使用多大的吊环。由于缺乏详细的技术沟通,这个问题被忽略了。模具设计人员按照本工厂的习惯选用吊环,结果比客户的标准小了一个规格,致使模具交付客户后,才发现不符合要求,只能把模具运回,重新加工吊环孔,整个过程的费用就超过万元,同时还影响了客户的生产。

由此可见,在与客户及企业内部的信息沟通方面即便是一个小小纰漏,都会对企业造成巨大损失。因此,解决好沟通问题,具有如下重要意义:

尽量一次把客户业务与技术方面的要求了解全面,避免多次反复,从而节省费用和时间。

详细了解客户的模具技术要求,避免在试模后修改和返工。

对每一次沟通的内容进行记录和总结,针对每个客户逐步建立客户业务和技术资料知识库,在公司内部共享,以便提高客户服务水平,减少错误。

信息化的管理系统将能够帮助模具企业更好地与客户进行信息沟通。例如,在iM3系统中,提供了详细的模具技术沟通模板,模板整合了国内外多家优秀模具企业的经验,完全与国际模具行业接轨。通过该模板,方便与客户进行详细的技术沟通,减少模具的修改工作。而且通过系统记录的与客户沟通信息,可以总结客户业务和技术方面的习惯,分享给公司内部相关人员,避免犯重复的错误。

二、信息化系统可以帮助企业监控模具进度

客户非常关注模具的试模及交付日期,往往根据模具的试模时间安排试产及生产计划,尤其是海外客户,往往把模具的交付期的重要性放在首位。因此,控制模具的生产制作工期是企业在市场竞争中取胜的一个重要指标。下面的案例可能是许多模具厂都出现过的问题。

案例.某大型模具工厂承接了美国客户的模具定单,由于缺乏有效的模具生产进度监控和管理手段,不能按期试模。生产部门也把这一情况反馈给海外的市场人员,但市场人员由于不能了解生产的实际情况,担心不按期试模客户会不高兴,于是抱着侥幸的心态,认为生产部门能够加班加点抢回时间,仍然承诺客户的既定试模日期。当客户从万里之外来看试模时,发现模具在一周内根本不能试模。客户非常失望,从此不再下定单。

对模具进程监控不力的根源在于:

缺乏有效的模具生产进度监控手段,不能及时发现模具生产过程中出现的问题,及早发现、及早解决。

模具生产过程的状况不能得到有效反馈和记录,往往凭感觉来判断模具的进程,习惯用“差不多、差很远、很快做完”等模糊概念来说明进度,数据不准确及时,往往产生侥幸心理。

公司内部缺乏信息共享的环境与平台。由于每个人的工作性质的不同,对每套模具的实际生产进程的了解程度有很大的差异,而且,通过台阶式的层层信息反馈往往会造成信息失真,再加上人为的因素,问题就出来了。

人们往往比较注意重要和难的问题,忽视小问题,尤其是当企业同时有数十或上百套处于不同阶段的在制模具时,管理人员很难坚持每天不厌其烦地检查每一套模具的每一个任务进程是否在计划之内。

信息化的管理系统将为企业提供共享的、一致的、忠实的进程监控平台。例如,在iM3系统中,通过项目计划与进程控制,可以对模具的整个生命周期(定单确定—设计—采购—生产—首次试模—模具修改—交付)进行管理。生产一线管理人员直接在系统中反馈模具实际进度,系统忠实地监控项目进程的每一个任务,当某一控制点出现延期时,系统会自动发出报警邮件给相关人员,以便及早发现、及早解决。而且,对于一些关键任务,还可以让系统提前预警,以使有关人员及早准备和安排。

三、有效的模具成本控制利不开信息化

成本控制是模具企业管理上的一个难点,模具企业的成本控制能力越来越突出地体现了企业的核心竞争力。目前,模具行业面临着模具价格越来越低的沉重压力,模具增加几次修改,模具利润就消耗干净,甚至要赔本。企业如果不能从根本上解决这个问题,将面临淘汰出局的危险。

在专业化的模具企业管理系统iM3中,将通过如下途径帮助企业控制成本:

在公司内部下达定单时,以报价的成本估算为基础,为模具制定计划成本;系统中设置成本预警,对模具生产中的成本要素进行监控,从而有效控制各项费用,确保利润目标的顺利达成。

在模具BOM下达时,比较设计物料总成本与计划材料成本的差异,决定是否下达。在采购材料收货时,比较交货价格与计划价格的差异,决定是否收货,从而有效控制采购成本。

系统记录和统计每一工件在每个加工工序中产生的加工工时,自动比较实际加工费用与计划费用的差异,监控制造费用。当实际费用超过计划费用时,系统会自动报警,通知相关管理人员。

案例.某模具厂在设计某客户的电视机前壳模具时,采用四块价格昂贵的铍铜。供应商供货时,将四块铍铜的边角料也一起计价,送货价格超出计划价格6000多元,仓库管理人员在为该物料收货入库时,模具公司采用的iM3管理系统警告此物料入库价格严重超出计划费用,拒绝入库。经过采购主管与供应商交涉后,剔除不合理的6000元费用后,才收货。

四、信息化有助于车间监控和管理

实时车间监控可以帮助生产主管监控每台设备的生产情况及模具的加工进程,提高设备的利用率,控制工件的生产进度。

例如,当公司管理人员需要检查生产车间情况时,可以通过iM3系统查看各加工设备和工作组的的实时生产情况,系统通过不同的颜色标记,清晰反映各设备及加工组正在加工的工件和待加工工件的状态,包括每台机床正在干什么,机床目前的负荷情况,正在加工的工件是否延期,待加工工件是否已移交本工序,上道工序是否延期,物料是否到位等,大大减轻了管理人员的工作强度。

当管理人员需要检查某套模具的生产情况时,可以查看以甘特图形式展示出来的模具加工进度,并通过各工序的计划时间和实际的进程的对比,帮助管理人员跟踪模具的生产进度。

而以往生产管理人员在检查模具进度时,要到车间一个工位一个工位去看,而且只能看到主要的部件,小零件完成情况可能根本无法了解,甚至连车间的班组长也不知道小零件在哪里。或者召开生产会议,把各班组长全部召集起来,花费很长的时间一一汇报模具的进度。由于班组长还不是第一线的加工人员,只能以自己的感觉和经验来判断模具的进度,具有很大误差。对于经验丰富的工人来说,可能判断准确点,但一个工厂没有办法保证每个工人都是很有经验、每时每刻都很有责任心。而只要一个定单中有一套模具不能按期完成,整个定单的交付就有问题,这也是许多模具厂在试模前经常要加班加点,甚至通宵加班赶制模具的一个主要原因。

五、信息化管理系统促进CAD工程数据在企业内部共享

由于工期短,模具企业的设计图纸很难象批量生产模式的企业一样做得很精细,而且由于更改频繁、图纸量大,也不可能把图纸发给许多非生产部门,这为企业内部的设计信息共享带来了障碍。生产或其他业务部门有时希望能够测量一下图纸中未标注的尺寸,有时需要查看一下3D模型以便对复杂的结构有更清楚地了解,这些需求都没必要为此购买昂贵的CAD设计软件,而且对非设计部门的人员来说,使用专业化的CAD软件在操作和查找相关文件方面也很不方便。如果把管理系统与CAD工程数据链接,则会极大地方便生产或其他业务部门,使设计信息真正在全企业共享。

在iM3系统中,根据模具企业的运作特点,集成了设计模型浏览工具,可以在系统中方便浏览2D/3D文档(包括AutoCAD、Pro/E、UG等)。这样,可以在公司内部任何一台电脑中查看CAD模型。例如,工艺人员制订某个工件的生产工艺路线时,可以直接点击查看3D图形按钮,借助浏览工具可以旋转、检查尺寸、做各种剖切面等操作,方便工艺人员制订合理完整的工艺流程;车间工人在加工某一工件时,借助车间生产终端,可以方便浏览正在加工零件的3D图形,通过对比加工工件与3D图形,检查是否加工正确,判断加工是否完全,避免返工和报废。而以往数控和电火花加工操作人员只看2D图形,很难判别工件的最终形状,经常由于CNC程序遗漏或电极漏做而造成工件的返工,既浪费资源,又影响模具工期。此外,这一功能对于市场报价、采购等部门的工作人员也都是非常有用的。

六、信息化在促进信息共享方面的其他作用

通过信息化管理系统提供的信息共享平台,将为企业内部的管理工作提供前所未有的便利,减轻管理人员的工作压力,避免出错,有效的保证模具质量和工期。

案例1.某厂模具装配前,装配钳工经常因外购顶针到货不及时,需要电话询问仓库和采购部门,甚至打电话给供应商,才能确认交付时间,非常麻烦。如果中间某个环节信息出现断路,就无法确定准确的交付日期,那么模具试模时间则因此不能确定。

案例2.某大型模具企业,每天晚上7:30—9:00要召开生产管理骨干人员会议,会议的主要议题是检讨模具的生产情况(进度、质量),当某套模具出现问题时,再研讨如何改进。管理规范的模具企业都会定期组织类似的会议,但这需要很多人员花费大量的精力和时间去了解模具的生产状况,查询和记录全部模具的生产信息,从中筛选出非正常的模具。这样做,无疑将增加管理人员的压力,把宝贵的时间和精力浪费在信息的统计和收集方面,且往往因收集的信息不准确而影响决策。

在一个具有信息化管理系统的模具企业,通过系统与管理流程密切结合,将会为企业的各级管理和工作人员带来信息查询和统计的方便,使其准确的掌握最及时、最准确的各种信息。例如,在iM3系统中,生产管理人员可以通过系统查询生产或采购物料目前所处的实际状态,不必一个一个部门电话查询;当需要了解模具的进度时,除了系统可以自动为异常发出警告外,管理人员也可以主动进入系统,统计其关注的异常问题,如,统计截止目前设计拖期的模具或采购拖期的物料、统计计划下周试模的模具、统计尚未按期付款的客户、统计本月某供应商的应付帐等,这不但可以极大地减轻模具管理人员的工作压力,而且能够帮助管理者正确决策。

当然,管理信息化还可以在更多的方面帮助模具企业改进管理,因篇幅所限,这里不再一一列举了。

结束语

模具制造论文范文第7篇

引言

一般说来,模具企业都是中小企业,大都是从作坊式的企业成长起来,甚至目前仍有许多模具企业是作坊式的的管理,在模具交货期、成本、质量的控制方面问题层出不断。面对激烈的市场竞争,落后的管理手段和水平,使模具企业中的管理和技术人员只有疲于奔命,企业投巨资引进的CAD/CAM系统和高档数控加工设备也难以发挥出应有的效率和水平,企业缺乏活力和竞争力。这些问题已经引起了许多有志向国际先进水平看齐的模具企业经营者的高度重视,如何提高企业管理水平,增强企业的竞争力已成为我国模具制造行业参与国际市场竞争迫切需要解决的问题。

因此,模具制造企业要提高管理水平,具备快速反应和及时调整的能力,没有一套先进的管理系统实现管理的信息化是很难做到的。通过信息化建设,实现模具制造企业的集成化管理,是促进企业提高经营管理水平的一个有效途径。

本文通过模具企业实际的案例,讨论分析了信息化对提高模具企业管理水平的重要性和必要性,并结合深圳市伟博思网络技术开发有限公司开发的专业化模具企业管理系统iM3(inteMoldMakingManagement),给出了信息化解决方案。

一、信息化是企业与客户信息交流沟通的桥梁

模具是典型的按定单单件生产的行业,每一个定单都要与客户进行详细的业务和技术方面的沟通,否则将会产生严重的后果。下面是模具企业与客户信息沟通不充分的两个实例:

案例1.某大型模具厂承接了一个日本新客户的模具定单,这个日本客户习惯定单下达后,就与模具厂的设计人员进行详细的技术沟通,对模具提出很细致的设计要求,模具厂按此要求进行设计就可以了,不需要再确认设计图纸。而模具厂设计人员完成设计后,却仍按以往接美国客户定单的习惯,等待客户确认设计后再订购模架和材料,一直等了10天,才知道客户不需要确认图纸。结果,该套模具延期10天,客户很不满意,从此不再下定单,为此失去了一个非常有潜力的客户。

案例2.某模具工厂承接了一个新客户的模具定单,该客户的注塑工厂有一套严格的生产安全标准——多少吨的模具必须使用多大的吊环。由于缺乏详细的技术沟通,这个问题被忽略了。模具设计人员按照本工厂的习惯选用吊环,结果比客户的标准小了一个规格,致使模具交付客户后,才发现不符合要求,只能把模具运回,重新加工吊环孔,整个过程的费用就超过万元,同时还影响了客户的生产。

由此可见,在与客户及企业内部的信息沟通方面即便是一个小小纰漏,都会对企业造成巨大损失。因此,解决好沟通问题,具有如下重要意义:

尽量一次把客户业务与技术方面的要求了解全面,避免多次反复,从而节省费用和时间。

详细了解客户的模具技术要求,避免在试模后修改和返工。

对每一次沟通的内容进行记录和总结,针对每个客户逐步建立客户业务和技术资料知识库,在公司内部共享,以便提高客户服务水平,减少错误。

信息化的管理系统将能够帮助模具企业更好地与客户进行信息沟通。例如,在iM3系统中,提供了详细的模具技术沟通模板,模板整合了国内外多家优秀模具企业的经验,完全与国际模具行业接轨。通过该模板,方便与客户进行详细的技术沟通,减少模具的修改工作。而且通过系统记录的与客户沟通信息,可以总结客户业务和技术方面的习惯,分享给公司内部相关人员,避免犯重复的错误。

二、信息化系统可以帮助企业监控模具进度

客户非常关注模具的试模及交付日期,往往根据模具的试模时间安排试产及生产计划,尤其是海外客户,往往把模具的交付期的重要性放在首位。因此,控制模具的生产制作工期是企业在市场竞争中取胜的一个重要指标。下面的案例可能是许多模具厂都出现过的问题。

案例.某大型模具工厂承接了美国客户的模具定单,由于缺乏有效的模具生产进度监控和管理手段,不能按期试模。生产部门也把这一情况反馈给海外的市场人员,但市场人员由于不能了解生产的实际情况,担心不按期试模客户会不高兴,于是抱着侥幸的心态,认为生产部门能够加班加点抢回时间,仍然承诺客户的既定试模日期。当客户从万里之外来看试模时,发现模具在一周内根本不能试模。客户非常失望,从此不再下定单。

对模具进程监控不力的根源在于:

缺乏有效的模具生产进度监控手段,不能及时发现模具生产过程中出现的问题,及早发现、及早解决。

模具生产过程的状况不能得到有效反馈和记录,往往凭感觉来判断模具的进程,习惯用“差不多、差很远、很快做完”等模糊概念来说明进度,数据不准确及时,往往产生侥幸心理。

公司内部缺乏信息共享的环境与平台。由于每个人的工作性质的不同,对每套模具的实际生产进程的了解程度有很大的差异,而且,通过台阶式的层层信息反馈往往会造成信息失真,再加上人为的因素,问题就出来了。

人们往往比较注意重要和难的问题,忽视小问题,尤其是当企业同时有数十或上百套处于不同阶段的在制模具时,管理人员很难坚持每天不厌其烦地检查每一套模具的每一个任务进程是否在计划之内。

信息化的管理系统将为企业提供共享的、一致的、忠实的进程监控平台。例如,在iM3系统中,通过项目计划与进程控制,可以对模具的整个生命周期(定单确定—设计—采购—生产—首次试模—模具修改—交付)进行管理。生产一线管理人员直接在系统中反馈模具实际进度,系统忠实地监控项目进程的每一个任务,当某一控制点出现延期时,系统会自动发出报警邮件给相关人员,以便及早发现、及早解决。而且,对于一些关键任务,还可以让系统提前预警,以使有关人员及早准备和安排。

三、有效的模具成本控制利不开信息化

成本控制是模具企业管理上的一个难点,模具企业的成本控制能力越来越突出地体现了企业的核心竞争力。目前,模具行业面临着模具价格越来越低的沉重压力,模具增加几次修改,模具利润就消耗干净,甚至要赔本。企业如果不能从根本上解决这个问题,将面临淘汰出局的危险。

在专业化的模具企业管理系统iM3中,将通过如下途径帮助企业控制成本:

在公司内部下达定单时,以报价的成本估算为基础,为模具制定计划成本;系统中设置成本预警,对模具生产中的成本要素进行监控,从而有效控制各项费用,确保利润目标的顺利达成。

在模具BOM下达时,比较设计物料总成本与计划材料成本的差异,决定是否下达。在采购材料收货时,比较交货价格与计划价格的差异,决定是否收货,从而有效控制采购成本。

系统记录和统计每一工件在每个加工工序中产生的加工工时,自动比较实际加工费用与计划费用的差异,监控制造费用。当实际费用超过计划费用时,系统会自动报警,通知相关管理人员。

案例.某模具厂在设计某客户的电视机前壳模具时,采用四块价格昂贵的铍铜。供应商供货时,将四块铍铜的边角料也一起计价,送货价格超出计划价格6000多元,仓库管理人员在为该物料收货入库时,模具公司采用的iM3管理系统警告此物料入库价格严重超出计划费用,拒绝入库。经过采购主管与供应商交涉后,剔除不合理的6000元费用后,才收货。

四、信息化有助于车间监控和管理

实时车间监控可以帮助生产主管监控每台设备的生产情况及模具的加工进程,提高设备的利用率,控制工件的生产进度。

例如,当公司管理人员需要检查生产车间情况时,可以通过iM3系统查看各加工设备和工作组的的实时生产情况,系统通过不同的颜色标记,清晰反映各设备及加工组正在加工的工件和待加工工件的状态,包括每台机床正在干什么,机床目前的负荷情况,正在加工的工件是否延期,待加工工件是否已移交本工序,上道工序是否延期,物料是否到位等,大大减轻了管理人员的工作强度。

当管理人员需要检查某套模具的生产情况时,可以查看以甘特图形式展示出来的模具加工进度,并通过各工序的计划时间和实际的进程的对比,帮助管理人员跟踪模具的生产进度。

而以往生产管理人员在检查模具进度时,要到车间一个工位一个工位去看,而且只能看到主要的部件,小零件完成情况可能根本无法了解,甚至连车间的班组长也不知道小零件在哪里。或者召开生产会议,把各班组长全部召集起来,花费很长的时间一一汇报模具的进度。由于班组长还不是第一线的加工人员,只能以自己的感觉和经验来判断模具的进度,具有很大误差。对于经验丰富的工人来说,可能判断准确点,但一个工厂没有办法保证每个工人都是很有经验、每时每刻都很有责任心。而只要一个定单中有一套模具不能按期完成,整个定单的交付就有问题,这也是许多模具厂在试模前经常要加班加点,甚至通宵加班赶制模具的一个主要原因。

五、信息化管理系统促进CAD工程数据在企业内部共享

由于工期短,模具企业的设计图纸很难象批量生产模式的企业一样做得很精细,而且由于更改频繁、图纸量大,也不可能把图纸发给许多非生产部门,这为企业内部的设计信息共享带来了障碍。生产或其他业务部门有时希望能够测量一下图纸中未标注的尺寸,有时需要查看一下3D模型以便对复杂的结构有更清楚地了解,这些需求都没必要为此购买昂贵的CAD设计软件,而且对非设计部门的人员来说,使用专业化的CAD软件在操作和查找相关文件方面也很不方便。如果把管理系统与CAD工程数据链接,则会极大地方便生产或其他业务部门,使设计信息真正在全企业共享。

在iM3系统中,根据模具企业的运作特点,集成了设计模型浏览工具,可以在系统中方便浏览2D/3D文档(包括AutoCAD、Pro/E、UG等)。这样,可以在公司内部任何一台电脑中查看CAD模型。例如,工艺人员制订某个工件的生产工艺路线时,可以直接点击查看3D图形按钮,借助浏览工具可以旋转、检查尺寸、做各种剖切面等操作,方便工艺人员制订合理完整的工艺流程;车间工人在加工某一工件时,借助车间生产终端,可以方便浏览正在加工零件的3D图形,通过对比加工工件与3D图形,检查是否加工正确,判断加工是否完全,避免返工和报废。而以往数控和电火花加工操作人员只看2D图形,很难判别工件的最终形状,经常由于CNC程序遗漏或电极漏做而造成工件的返工,既浪费资源,又影响模具工期。此外,这一功能对于市场报价、采购等部门的工作人员也都是非常有用的。

六、信息化在促进信息共享方面的其他作用

通过信息化管理系统提供的信息共享平台,将为企业内部的管理工作提供前所未有的便利,减轻管理人员的工作压力,避免出错,有效的保证模具质量和工期。

案例1.某厂模具装配前,装配钳工经常因外购顶针到货不及时,需要电话询问仓库和采购部门,甚至打电话给供应商,才能确认交付时间,非常麻烦。如果中间某个环节信息出现断路,就无法确定准确的交付日期,那么模具试模时间则因此不能确定。

案例2.某大型模具企业,每天晚上7:30—9:00要召开生产管理骨干人员会议,会议的主要议题是检讨模具的生产情况(进度、质量),当某套模具出现问题时,再研讨如何改进。管理规范的模具企业都会定期组织类似的会议,但这需要很多人员花费大量的精力和时间去了解模具的生产状况,查询和记录全部模具的生产信息,从中筛选出非正常的模具。这样做,无疑将增加管理人员的压力,把宝贵的时间和精力浪费在信息的统计和收集方面,且往往因收集的信息不准确而影响决策。

在一个具有信息化管理系统的模具企业,通过系统与管理流程密切结合,将会为企业的各级管理和工作人员带来信息查询和统计的方便,使其准确的掌握最及时、最准确的各种信息。例如,在iM3系统中,生产管理人员可以通过系统查询生产或采购物料目前所处的实际状态,不必一个一个部门电话查询;当需要了解模具的进度时,除了系统可以自动为异常发出警告外,管理人员也可以主动进入系统,统计其关注的异常问题,如,统计截止目前设计拖期的模具或采购拖期的物料、统计计划下周试模的模具、统计尚未按期付款的客户、统计本月某供应商的应付帐等,这不但可以极大地减轻模具管理人员的工作压力,而且能够帮助管理者正确决策。

当然,管理信息化还可以在更多的方面帮助模具企业改进管理,因篇幅所限,这里不再一一列举了。

结束语

模具制造论文范文第8篇

模具毕业论文

引言

一般说来,模具企业都是中小企业,大都是从作坊式的企业成长起来,甚至目前仍有许多模具企业是作坊式的的管理,在模具交货期、成本、质量的控制方面问题层出不断。面对激烈的市场竞争,落后的管理手段和水平,使模具企业中的管理和技术人员只有疲于奔命,企业投巨资引进的CAD/CAM系统和高档数控加工设备也难以发挥出应有的效率和水平,企业缺乏活力和竞争力。这些问题已经引起了许多有志向国际先进水平看齐的模具企业经营者的高度重视,如何提高企业管理水平,增强企业的竞争力已成为我国模具制造行业参与国际市场竞争迫切需要解决的问题。

因此,模具制造企业要提高管理水平,具备快速反应和及时调整的能力,没有一套先进的管理系统实现管理的信息化是很难做到的。通过信息化建设,实现模具制造企业的集成化管理,是促进企业提高经营管理水平的一个有效途径。

本文通过模具企业实际的案例,讨论分析了信息化对提高模具企业管理水平的重要性和必要性,并结合深圳市伟博思网络技术开发有限公司开发的专业化模具企业管理系统iM3(inteMoldMakingManagement),给出了信息化解决方案。

一、信息化是企业与客户信息交流沟通的桥梁

模具是典型的按定单单件生产的行业,每一个定单都要与客户进行详细的业务和技术方面的沟通,否则将会产生严重的后果。下面是模具企业与客户信息沟通不充分的两个实例:

案例1.某大型模具厂承接了一个日本新客户的模具定单,这个日本客户习惯定单下达后,就与模具厂的设计人员进行详细的技术沟通,对模具提出很细致的设计要求,模具厂按此要求进行设计就可以了,不需要再确认设计图纸。而模具厂设计人员完成设计后,却仍按以往接美国客户定单的习惯,等待客户确认设计后再订购模架和材料,一直等了10天,才知道客户不需要确认图纸。结果,该套模具延期10天,客户很不满意,从此不再下定单,为此失去了一个非常有潜力的客户。

案例2.某模具工厂承接了一个新客户的模具定单,该客户的注塑工厂有一套严格的生产安全标准——多少吨的模具必须使用多大的吊环。由于缺乏详细的技术沟通,这个问题被忽略了。模具设计人员按照本工厂的习惯选用吊环,结果比客户的标准小了一个规格,致使模具交付客户后,才发现不符合要求,只能把模具运回,重新加工吊环孔,整个过程的费用就超过万元,同时还影响了客户的生产。

由此可见,在与客户及企业内部的信息沟通方面即便是一个小小纰漏,都会对企业造成巨大损失。因此,解决好沟通问题,具有如下重要意义:

尽量一次把客户业务与技术方面的要求了解全面,避免多次反复,从而节省费用和时间。

详细了解客户的模具技术要求,避免在试模后修改和返工。

对每一次沟通的内容进行记录和总结,针对每个客户逐步建立客户业务和技术资料知识库,在公司内部共享,以便提高客户服务水平,减少错误。

信息化的管理系统将能够帮助模具企业更好地与客户进行信息沟通。例如,在iM3系统中,提供了详细的模具技术沟通模板,模板整合了国内外多家优秀模具企业的经验,完全与国际模具行业接轨。通过该模板,方便与客户进行详细的技术沟通,减少模具的修改工作。而且通过系统记录的与客户沟通信息,可以总结客户业务和技术方面的习惯,分享给公司内部相关人员,避免犯重复的错误。

二、信息化系统可以帮助企业监控模具进度

客户非常关注模具的试模及交付日期,往往根据模具的试模时间安排试产及生产计划,尤其是海外客户,往往把模具的交付期的重要性放在首位。因此,控制模具的生产制作工期是企业在市场竞争中取胜的一个重要指标。下面的案例可能是许多模具厂都出现过的问题。

案例.某大型模具工厂承接了美国客户的模具定单,由于缺乏有效的模具生产进度监控和管理手段,不能按期试模。生产部门也把这一情况反馈给海外的市场人员,但市场人员由于不能了解生产的实际情况,担心不按期试模客户会不高兴,于是抱着侥幸的心态,认为生产部门能够加班加点抢回时间,仍然承诺客户的既定试模日期。当客户从万里之外来看试模时,发现模具在一周内根本不能试模。客户非常失望,从此不再下定单。

对模具进程监控不力的根源在于:

缺乏有效的模具生产进度监控手段,不能及时发现模具生产过程中出现的问题,及早发现、及早解决。

模具生产过程的状况不能得到有效反馈和记录,往往凭感觉来判断模具的进程,习惯用“差不多、差很远、很快做完”等模糊概念来说明进度,数据不准确及时,往往产生侥幸心理。

公司内部缺乏信息共享的环境与平台。由于每个人的工作性质的不同,对每套模具的实际生产进程的了解程度有很大的差异,而且,通过台阶式的层层信息反馈往往会造成信息失真,再加上人为的因素,问题就出来了。

人们往往比较注意重要和难的问题,忽视小问题,尤其是当企业同时有数十或上百套处于不同阶段的在制模具时,管理人员很难坚持每天不厌其烦地检查每一套模具的每一个任务进程是否在计划之内。

信息化的管理系统将为企业提供共享的、一致的、忠实的进程监控平台。例如,在iM3系统中,通过项目计划与进程控制,可以对模具的整个生命周期(定单确定—设计—采购—生产—首次试模—模具修改—交付)进行管理。生产一线管理人员直接在系统中反馈模具实际进度,系统忠实地监控项目进程的每一个任务,当某一控制点出现延期时,系统会自动发出报警邮件给相关人员,以便及早发现、及早解决。而且,对于一些关键任务,还可以让系统提前预警,以使有关人员及早准备和安排。

三、有效的模具成本控制利不开信息化

成本控制是模具企业管理上的一个难点,模具企业的成本控制能力越来越突出地体现了企业的核心竞争力。目前,模具行业面临着模具价格越来越低的沉重压力,模具增加几次修改,模具利润就消耗干净,甚至要赔本。企业如果不能从根本上解决这个问题,将面临淘汰出局的危险。

在专业化的模具企业管理系统iM3中,将通过如下途径帮助企业控制成本:

在公司内部下达定单时,以报价的成本估算为基础,为模具制定计划成本;系统中设置成本预警,对模具生产中的成本要素进行监控,从而有效控制各项费用,确保利润目标的顺利达成。

在模具BOM下达时,比较设计物料总成本与计划材料成本的差异,决定是否下达。在采购材料收货时,比较交货价格与计划价格的差异,决定是否收货,从而有效控制采购成本。

系统记录和统计每一工件在每个加工工序中产生的加工工时,自动比较实际加工费用与计划费用的差异,监控制造费用。当实际费用超过计划费用时,系统会自动报警,通知相关管理人员。

案例.某模具厂在设计某客户的电视机前壳模具时,采用四块价格昂贵的铍铜。供应商供货时,将四块铍铜的边角料也一起计价,送货价格超出计划价格6000多元,仓库管理人员在为该物料收货入库时,模具公司采用的iM3管理系统警告此物料入库价格严重超出计划费用,拒绝入库。经过采购主管与供应商交涉后,剔除不合理的6000元费用后,才收货。

四、信息化有助于车间监控和管理

实时车间监控可以帮助生产主管监控每台设备的生产情况及模具的加工进程,提高设备的利用率,控制工件的生产进度。

例如,当公司管理人员需要检查生产车间情况时,可以通过iM3系统查看各加工设备和工作组的的实时生产情况,系统通过不同的颜色标记,清晰反映各设备及加工组正在加工的工件和待加工工件的状态,包括每台机床正在干什么,机床目前的负荷情况,正在加工的工件是否延期,待加工工件是否已移交本工序,上道工序是否延期,物料是否到位等,大大减轻了管理人员的工作强度。

当管理人员需要检查某套模具的生产情况时,可以查看以甘特图形式展示出来的模具加工进度,并通过各工序的计划时间和实际的进程的对比,帮助管理人员跟踪模具的生产进度。

而以往生产管理人员在检查模具进度时,要到车间一个工位一个工位去看,而且只能看到主要的部件,小零件完成情况可能根本无法了解,甚至连车间的班组长也不知道小零件在哪里。或者召开生产会议,把各班组长全部召集起来,花费很长的时间一一汇报模具的进度。由于班组长还不是第一线的加工人员,只能以自己的感觉和经验来判断模具的进度,具有很大误差。对于经验丰富的工人来说,可能判断准确点,但一个工厂没有办法保证每个工人都是很有经验、每时每刻都很有责任心。而只要一个定单中有一套模具不能按期完成,整个定单的交付就有问题,这也是许多模具厂在试模前经常要加班加点,甚至通宵加班赶制模具的一个主要原因。

五、信息化管理系统促进CAD工程数据在企业内部共享

由于工期短,模具企业的设计图纸很难象批量生产模式的企业一样做得很精细,而且由于更改频繁、图纸量大,也不可能把图纸发给许多非生产部门,这为企业内部的设计信息共享带来了障碍。生产或其他业务部门有时希望能够测量一下图纸中未标注的尺寸,有时需要查看一下3D模型以便对复杂的结构有更清楚地了解,这些需求都没必要为此购买昂贵的CAD设计软件,而且对非设计部门的人员来说,使用专业化的CAD软件在操作和查找相关文件方面也很不方便。如果把管理系统与CAD工程数据链接,则会极大地方便生产或其他业务部门,使设计信息真正在全企业共享。

在iM3系统中,根据模具企业的运作特点,集成了设计模型浏览工具,可以在系统中方便浏览2D/3D文档(包括AutoCAD、Pro/E、UG等)。这样,可以在公司内部任何一台电脑中查看CAD模型。例如,工艺人员制订某个工件的生产工艺路线时,可以直接点击查看3D图形按钮,借助浏览工具可以旋转、检查尺寸、做各种剖切面等操作,方便工艺人员制订合理完整的工艺流程;车间工人在加工某一工件时,借助车间生产终端,可以方便浏览正在加工零件的3D图形,通过对比加工工件与3D图形,检查是否加工正确,判断加工是否完全,避免返工和报废。而以往数控和电火花加工操作人员只看2D图形,很难判别工件的最终形状,经常由于CNC程序遗漏或电极漏做而造成工件的返工,既浪费资源,又影响模具工期。此外,这一功能对于市场报价、采购等部门的工作人员也都是非常有用的。

六、信息化在促进信息共享方面的其他作用

通过信息化管理系统提供的信息共享平台,将为企业内部的管理工作提供前所未有的便利,减轻管理人员的工作压力,避免出错,有效的保证模具质量和工期。

案例1.某厂模具装配前,装配钳工经常因外购顶针到货不及时,需要电话询问仓库和采购部门,甚至打电话给供应商,才能确认交付时间,非常麻烦。如果中间某个环节信息出现断路,就无法确定准确的交付日期,那么模具试模时间则因此不能确定。

案例2.某大型模具企业,每天晚上7:30—9:00要召开生产管理骨干人员会议,会议的主要议题是检讨模具的生产情况(进度、质量),当某套模具出现问题时,再研讨如何改进。管理规范的模具企业都会定期组织类似的会议,但这需要很多人员花费大量的精力和时间去了解模具的生产状况,查询和记录全部模具的生产信息,从中筛选出非正常的模具。这样做,无疑将增加管理人员的压力,把宝贵的时间和精力浪费在信息的统计和收集方面,且往往因收集的信息不准确而影响决策。

在一个具有信息化管理系统的模具企业,通过系统与管理流程密切结合,将会为企业的各级管理和工作人员带来信息查询和统计的方便,使其准确的掌握最及时、最准确的各种信息。例如,在iM3系统中,生产管理人员可以通过系统查询生产或采购物料目前所处的实际状态,不必一个一个部门电话查询;当需要了解模具的进度时,除了系统可以自动为异常发出警告外,管理人员也可以主动进入系统,统计其关注的异常问题,如,统计截止目前设计拖期的模具或采购拖期的物料、统计计划下周试模的模具、统计尚未按期付款的客户、统计本月某供应商的应付帐等,这不但可以极大地减轻模具管理人员的工作压力,而且能够帮助管理者正确决策。

当然,管理信息化还可以在更多的方面帮助模具企业改进管理,因篇幅所限,这里不再一一列举了。

结束语

模具制造论文范文第9篇

在模具制造企业中,很多老员工不会轻易将自己的知识和经验传授出去,而且员工在模具制造上的交流较少,这种情况不利于模具制造工艺水平的提高,在开发模具制造工艺相关的知识管理系统中,不仅要通过一定的激励机制去鼓励员工将自己的经验技能分享出来,并且要鼓励在这个知识管理系统的平台进行模具制造知识工艺的探讨交流,从而在这种交流分享的过程中提高模具制造工艺水平,并进一步创新模具制造工艺。

2及时淘汰落后的模具制造工艺

知识管理系统可以促进模具制造工艺知识的动态更新,及时淘汰落后的知识。落后陈旧的模具制造工艺知识,很可能已经阻碍模具制造工艺的创新发展,影响新技术的实践和应用。因此及时对模具制造工艺知识进行更新,有利于模具制造员工及时了解模具制造工艺的先进技术和发展趋势,及时改进自身的模具制造工艺知识,从而提高企业的生产力和竞争力。

3知识管理系统的开发

3.1获取模具制造工艺知识部分

模具制造工艺相关的知识管理系统首先要获取到充足的模具制造工艺知识,才能进行后续的加工处理。这个基础部分主要是从以下途径获取模具制造工艺知识:首先是对模具工艺专家的经验进行归纳总结,对于有些陈旧落后的经验要予以剔除,对于积极有效的经验进行保留;第二是收集相关科研部门的研究成果,比如国内外的先进模具制造工艺,一些还未开始应用的模具制造工艺理论。当然也包括政府有关部门制定的模具制造工艺标准和模具制造产业发展规划等政策;第三是企业内模具设计部门制定的模具制造方案、图纸、规格等相关的模具制造工艺文件;第四是模具产品的使用情况,尤其是保养、维修、回收等方面反馈的知识,以及模具产品在当前市场上的生命周期。

3.2模具制造工艺知识转化与加工部分

模具制造工艺知识转化与加工是整个知识管理系统的关键组成部分,起到承上启下的作用。模具制造工艺知识转化与加工部分首先要对收集到的模具制造工艺知识进行筛选和分类整理。合理完善的模具制造工艺知识可以直接纳入计算机数据库中,供员工检索使用。但是一些不完善的模具制造知识必须要适当转化与加工,比如改变其中的数据误差、规格不符等情况,使该模具制造工艺知识具有实用性。对于一些国外的模具制造工艺知识,要进行必要的翻译处理,并且在进行试验后才能放入到知识管理系统的数据库中。在日常维护中,要经常对整个计算机系统进行更新,确保知识管理系统中的模具制造工艺知识的全面性和先进性。

4结束语

随着市场竞争的日益加剧,广大模具制造企业应该深刻认识知识管理系统对于提高企业生产力和竞争力的推动作用。在模具制造实践中,应促进理论和实践相结合,大力支持模具制造工艺相关知识管理系统的开发工作。通过知识管理系统的应用,促进模具制造工艺水平的提高,推动模具制造企业取得更高的经济效益。

模具制造论文范文第10篇

关键词:数控加工 快速模具 工艺

中图分类号:TG76 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2013)06-0134-01

在快速模具制造的两种方法中,直接法虽然在缩短模具制造周期、降低成本等方面具有优势而备受关注,但离实际应用还有一定差距。目前发展较快的快速原型技术却因专用激光成型设备以及原型材料过于昂贵而限制了应用范围。随着计算机和控制技术的发展,数控加工设各已广泛应用于制造企业,而精密成型技术经过多年的发展,理论和实际操作过程都已经十分成熟。在此背景下,本课题提出了将数控加工技术与现代精密材料成型技术结合,以期克服激光快速原型技术在表面及尺寸精度低、机械性能低以及成本高、尺寸规格受限制等方面的不足,开发一种基于数控加工技术的低成本、高精度快速金属模具制造工艺。

一、快速模具技术和数控加工技术

快速模具根据不同的制模工艺方法,可以分为直接快速模具和间接快速模具。直接快速原型模具,以快速原型件直接作为模具,可以用作砂型铸造模具、低熔点合金浇注模、试成形用注塑模、熔模铸造的蜡型、蜡型的替代品和蜡型的成形模:间接快速模具指以快速原型件为母模,通过型腔复制制作模具,包括硅橡胶复制、金属冷喷涂、精密铸造、树脂材料性强复制等。直接法尤其是直接快速制造金属模具方法制造环节简单、能够充分发挥RP技术的优势,特别是与计算机技术紧密结合,能够快速完成模具;对那些需要复杂形状的内流道冷却的模具与零件,采用直接RT法有其他方法不能替代的优势。但是直接法在模具精度和性能控制方面比较困难,特殊的后处理设备与工艺使成本有较大提高,模具的尺寸也受到较大的限制。和直接制模法相比,间接铡模法通过快速原型技术与传统的模具翻制技术相结合来制造模具,由于翻制技术已经十分成熟并具有多样性,可以根据不同的应用要求、使用不同复杂程度和成本的工艺。

数控加工,也称为NC(Numerical Contr01)加工,是将待加工的零件进行数字化表达,数控机床按数字控制刀具和零件的运动,从而实现零件加工的过程。数控加工技术经历了半个世纪的发展已经成为应用于当代各个制造领域的先进制造技术。数控加工的最大特点有以下两点:一是可以极大地提高精度,包括加工质量精度及加工时间误差精度;二是加工质量的重复性,可以稳定加工质量,保持加工零件质量的一致性,也就是说加工零件的质量及加工时间是由数控程序而不是由机床操作人员决定。

二、开发基于数控加工的快速模具的可行性

世界先进工业化目家的RPM技术在经历了模型与零件试制、快速树脂软模制造阶段后,目前正向快速金属模具制造(RMT)方向发展,特别是兴起于本世纪80年代术期的快速原型技术,为快速模具制造开辟了很好的途径。目前已经提出众多的RMT方法可分为由RP系统制作的快速原型复制金属模具的间接法和根据CAD数据直接由RP系统制造金属模具的直接法两大类。直接快速模具制造指的是利用不同类型的快速原型技术直接制造出模具本身,然后进行一些必要的后处理和机加工以获得模具所要求的机械性能、尺寸精度和表面粗糙度。目前能够直接制造金属模具的RP工艺包括激光选区烧结(SLS)、三维打印(3D.P)、形状沉积制造(SDM)和三维焊接(3D—Welding)等。目前数控加工技术在制造业应用越来越广泛,数控加工设备已由原来的高精端设备变成大多数工厂具有的普通设备。精密材料成型技术发展迅速,典型的有泡沫实型消失模精密铸造技术及石膏型精密铸造技术。因此将数控加工技术和精密材料成型技术相结合,开发一种成本更低、周期更短的快速模具技术将大大提高模具制造的竞争力,在模具工业应用上具有很大的发展前景。

三、数控加工技术在模具中的应用

种类繁多的数控加工方式为模具加工提供了更多的生产手段。根据其特点,可以将模具分为很多类,在实际生产中,根据不同的模具制造加工特点,选择最合适的加工方式,以降低成本,提高生产效率。

对于旋转类的零件,一般采用数控车削加工,如车外圆、车孔、车平面等,酒瓶、酒杯、方向盘等模具,都可以采用数控车削加工。

对于具有复杂外形轮廓或带曲面的模具,电火花成型加工用电极,一般采用数控铣削加工,这类模具如注塑模、压铸模等都采用铣削加工。

对于微细复杂形状、特殊材料模具、塑料镶拼型腔及嵌件、带异形槽的模具,都可以采用数控电火花线切割加工。

模具的型腔、型孔,可以采用数控电火花成型加工,包括各种塑料模、橡胶模、锻模、压铸模、压延拉伸模等。

对精度要求较高的几何皓面,可以采用数控磨削加工。

型腔、型芯加工主要依靠铣削加工及电火花成形加工(EDM)。在铣削加工方面,目前国内大量采用普通铣削、各类数控铣削、数控仿形铣、加工中心加工等;在EDM方面,各类普通电火花成形加工、数控电火花成形加工(NCEDM),在我国也已大量应用。

四、基于数控原型的快速制模工艺特点

基于数控加工原型的快速模具制造技术结合了数控加工技术和精密铸造成型技术,具备数控加工的生产效率高、加工精度高、便于设计变更和加工过程柔性化等特点,同时该工艺是一种快速模具制造技术,因此也具有了快速模具制造技术的制造周期短、成本低、方法多样及适应性广等特点。在工艺中从三维CAD模型的设计、原型材料的准备到模具的精加工与调试,若对整个过程都实施并行制造,对每道工序进行有效的协调,可以大大缩短模具制造周期,降低制造成本,在实际生产中获得广泛应用。

采用基于数控加工原型的快速模具制造工艺,可以在CAD环境下实现对整个制造系统的精度控制和误差补偿;可以与形式多样的快速精密成型技术相结合,根据不同的要求,使用不同复杂程度和成本的工艺,较好地控制模具的精度、表面质量、机械机械性能和使用寿命,可以对各个环节进行有效地实施并行制造,在降低模具制造成本,缩短了生产周期方面具有很大的优势,具有明显的直接的经济效益。

参考文献:

[1]颜永年等,快速模具技术的最新进展及其发展趋势,航空制造技术,2002(4),p17~21

[2]徐进、陈再枝等,模具材料应用手册,机械工业出版社,2001年第1版

[3]罗继相等,浅析我国模具行业现状及发展趋势和对策,模具技术,2001, p71~75

[4]曹韩学,基于快速原形技术和并行工程的快速模具制造,2003年重庆大学硕士学位论文

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