提高模具設(shè)計(jì)與制造水平的匹配性探析

1、提高模具設(shè)計(jì)與制造水平的匹配性探析    提高模具設(shè)計(jì)與制造水平的五個(gè)匹配性問題 【關(guān) 鍵 詞】模具|設(shè)計(jì)與制造|匹配 模具是工業(yè)生產(chǎn)中極為重要而不可或缺的特殊基礎(chǔ)工藝裝備，有人把它比作工業(yè)發(fā)展之母，一點(diǎn)也不為過，其生產(chǎn)過程集精密制造、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能控制和綠色制造為一體，既是高新技術(shù)的載體，又是高新技術(shù)產(chǎn)品，被廣泛用于機(jī)械、電子、汽車、信息、航空、航天、醫(yī)療及軍工等制造領(lǐng)域，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。結(jié)合筆者自身多年工作實(shí)際和經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)當(dāng)今模具發(fā)展的形勢(shì)，如何實(shí)現(xiàn)模具行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃提出的宏偉目標(biāo)在2020年步入模具強(qiáng)國(guó)之

2、列，談?wù)剮c(diǎn)思路和看法。 1.注重金屬切削參數(shù)的匹配與優(yōu)化  根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家平均刀具費(fèi)用和生產(chǎn)成本的比較情況，提高50%的刀具壽命，可降低1%的生產(chǎn)成本;而提高20%的加工效率，則可降低15%的生產(chǎn)成本，這充分說明利用現(xiàn)代切削技術(shù)，選擇高速、高效刀具和加工手段，進(jìn)行合理的參數(shù)匹配，充分發(fā)揮機(jī)床的性能和效率，對(duì)降低企業(yè)制造成本具有重大意義。    金屬加工，簡(jiǎn)單地講就是金屬切削，切削的要素主要有三個(gè)，即切速、背吃刀量和進(jìn)給。隨著舊設(shè)備的日益更新和新裝備的不斷出現(xiàn)，新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用也在不斷變化，切削參數(shù)的匹配與選擇(包括常用電火花設(shè)備參數(shù)匹配)，

3、將直接影響模具制造的質(zhì)量和效率，而最直接的影響就是表面粗糙度。    實(shí)踐證明，用高品質(zhì)的切削刀具，不僅可以提高生產(chǎn)效率和零件質(zhì)量，還可以進(jìn)一步降低制造成本，縮短生產(chǎn)周期。比如:高速銑加工中心設(shè)備(德國(guó)Rders，n=42000r/min，f=30m/min)，它的加工特點(diǎn)是:高轉(zhuǎn)速、快進(jìn)給、輕切削，經(jīng)過參數(shù)匹配和充分試驗(yàn)可以證明，切削效率比普通加工中心要高23倍，表面粗糙度可以提升12個(gè)等級(jí)。    特別是對(duì)難切削材料(5565HRC)的加工具有明顯優(yōu)勢(shì)，尤其對(duì)復(fù)雜曲面、異形型腔的切削具有突出特點(diǎn)，有效減少或去掉了后道電火花清角工序

4、。當(dāng)然，高速銑加工中心設(shè)備對(duì)刀具的要求比較高，只有選擇切削性能高、耐磨性好的刀具，才能使設(shè)備和刀具的功能、特點(diǎn)得到充分發(fā)揮與體現(xiàn)。通過對(duì)不同材料，在不同硬度下進(jìn)行合理的刀具選擇與參數(shù)匹配，我們發(fā)現(xiàn)可以在切削效率、表面質(zhì)量及刀具成本之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)，對(duì)提高生產(chǎn)效率、提升模具質(zhì)量和降低制造成本起到十分重要的作用。盡管有時(shí)選擇同一規(guī)格的刀具，但切削參數(shù)的選擇與匹配并不一定相同，而且差異很大，這主要是因?yàn)榈毒卟牧系牟顒e所致。當(dāng)然，要完整地獲得各種刀具的匹配參數(shù)絕不是短時(shí)間內(nèi)所能辦到的。但是，我們相信通過較長(zhǎng)時(shí)間的總結(jié)和積累，可以得到各種更加完美的切削匹配參數(shù)，而且，還能將其做成數(shù)據(jù)庫(kù)以備查詢和使用。

5、盡管隨著裝備的更新，各種參數(shù)的匹配也在不斷變化，但是，我們相信這些數(shù)據(jù)將是機(jī)械制造企業(yè)提升工藝能力和制造水平的寶貴資源。 2.注重模具設(shè)計(jì)與制造的工藝匹配  很多人已經(jīng)習(xí)慣了把產(chǎn)品當(dāng)作精品來做，卻沒有把制造產(chǎn)品的模具當(dāng)作精品對(duì)待。而隨著模具制造業(yè)的不斷進(jìn)步，對(duì)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，所以，模具設(shè)計(jì)的合理與否將直接關(guān)系到制造工藝的好壞和制造成本的高低。通俗地講，好模具不是制造出來的，而是設(shè)計(jì)出來的;模具成本的高低重點(diǎn)不由制造決定，而由設(shè)計(jì)決定。所以，模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就是要考慮企業(yè)自身的制造工藝特點(diǎn)和整個(gè)制造業(yè)的裝備特點(diǎn)，否則，就很難從根本上提高企業(yè)的模具設(shè)計(jì)與制造水平。 

6、;   工藝，通俗地講就是先干什么，后干什么的過程。工藝過程把設(shè)計(jì)和制造聯(lián)系到了一起，也只有關(guān)注工藝過程，才能使設(shè)計(jì)和制造相互成長(zhǎng)，共同進(jìn)步?？墒牵芏嘣O(shè)計(jì)人員并不太注意模具的制造過程，也不關(guān)心模具的使用過程，更不關(guān)注模具的失效原因。其實(shí)，模具的整個(gè)壽命周期都值得也是應(yīng)該關(guān)注的，因?yàn)檎麄€(gè)周期都可能反映出設(shè)計(jì)中的缺陷、制造中的不足或使用中的不當(dāng)?shù)葐栴}。只要足夠重視這些出現(xiàn)的問題，分析問題產(chǎn)生的原因，就能避免各種缺陷的再次發(fā)生，使模具設(shè)計(jì)與制造水平一步步提高。另外，要有把模具做成精品、模具也是產(chǎn)品的理念，充分考慮模具制造的工藝特點(diǎn)，充分重視模具設(shè)計(jì)、制造與使用的全過程，吸取教訓(xùn)

7、，及時(shí)歸納和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，就會(huì)少走彎路，把模具設(shè)計(jì)與制造越做越精。 3.注重企業(yè)內(nèi)外資源的匹配與利用  前面提到了模具設(shè)計(jì)要考慮企業(yè)自身的工藝特點(diǎn)和制造業(yè)的裝備特點(diǎn)，這里要說明的是如何利用企業(yè)內(nèi)部和外部資源來充分發(fā)揮企業(yè)自身優(yōu)勢(shì)，走專業(yè)化制造路線。人力資源方面:引進(jìn)人才，讓模具設(shè)計(jì)人才進(jìn)行合理、必要的流動(dòng)，吸引具有一定設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的人才充實(shí)設(shè)計(jì)隊(duì)伍;同時(shí)，注重對(duì)整體設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)和提升。這是改變一些模具企業(yè)不良設(shè)計(jì)習(xí)慣的有效途徑，尤其對(duì)人員流動(dòng)性較差的企業(yè)，顯得十分必要。引進(jìn)人才可以弱化或改掉平時(shí)“約定俗成”的一些不良習(xí)慣、定勢(shì)思維，使設(shè)計(jì)水平不斷提升。裝備資源方面:除了力求更加有

8、效地利用好企業(yè)內(nèi)部的裝備資源外，還要根據(jù)企業(yè)內(nèi)部模具制造的工藝特點(diǎn)，充分利用企業(yè)外部的裝備資源。比如:直接購(gòu)買專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件企業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)配件，可以有效壓縮模具制造周期，降低制造成本，以利于有更多的時(shí)間和精力在模塊化、參數(shù)化設(shè)計(jì)上下功夫，在核心部件上總結(jié)制造經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步提升模具設(shè)計(jì)與制造的附加值，進(jìn)一步提高企業(yè)的軟實(shí)力與競(jìng)爭(zhēng)力。簡(jiǎn)單地說，就是用智慧和實(shí)力去市場(chǎng)中贏得更大的利潤(rùn)空間。 4.注重零件批量大小與模具壽命的匹配  目前，國(guó)內(nèi)模具設(shè)計(jì)、制造技術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，盡管現(xiàn)在發(fā)展十分迅速，但整體水平還比較低，模具使用壽命與國(guó)外相比還有較大的差距。  &

9、#160; 作為模具設(shè)計(jì)人員來說，總想設(shè)計(jì)出“健康長(zhǎng)壽”的模具;作為模具制造人員來說，也想制造出“萬壽無疆”的模具，但事實(shí)上從未有人做到。隨著社會(huì)的進(jìn)步和財(cái)富的增長(zhǎng)，人們對(duì)新產(chǎn)品、個(gè)性產(chǎn)品的渴望與追求越來越強(qiáng)烈，致使企業(yè)產(chǎn)品的批量大小不一;就世界當(dāng)今工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)看，也證明了這樣一個(gè)事實(shí)。就模具最佳使用壽命來說，只有將目標(biāo)放在使單位產(chǎn)品獲得最低成本的基礎(chǔ)上，這樣的模具壽命才有意義。從這方面來看，注重產(chǎn)品零件批量大小與模具壽命長(zhǎng)短的匹配顯得十分重要。這就給設(shè)計(jì)人員提出了一個(gè)問題:根據(jù)產(chǎn)品零件材料特性和批量大小，選擇什么樣的模具結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)思路、模具材料及其熱處理方法才能滿足使用要求，而且最合理、最經(jīng)