第9章模具的管理

223第9章模具的管理模具做为一种高寿命的专用工艺装备有以下生产特点：1．属于单件、多品种生产模具是高寿命专用工艺装备，每副模具只能生产某一特定形状、尺寸和精度的制件。这就决定了模具生产属于单件、多品种生产规程的性质。2．客观要求模具生产周期短当前由于产品更新换代的加快和市场的竞争，客观上要求模具生产周期越来越短。模具的生产管理、设计和工艺工作都应该适应客观要求。3．模具生产的成套性当某个制件需要多付模具来加工时，各副模具之间往往互相牵连和影响，只有最终制件合格，这一系列模具才算合格。因此在生产和计划安排上必须充分考虑这一特点。4．试模和试修由于模具生产的上述特点和模具设计的经验性，模具在装配后必须通过试冲或试压，最后确定是否合格，同时有些部位需要试修才能最后确定。因此在生产进度安排上必须留有一定的试模周期。5．模具加工向机械化、精密化和自动化发展目前产品零件对模具精度的要求越来越高，高精度、高寿命、高效率的模具越来越多。而加上精度主要取决于加工机床的精度、加工工艺条件、测量手段和方法。目前精密成型磨床、CNC高精度平面磨床、精密数控电火花线切割机床、高精度连续轨迹坐标磨床以及三坐标测量机的使用越来越普遍，使模具加工向高技术密集型发展。9.1模具标准化9.1.1模具标准化的意义模具是机械工业的基础装备，随着机械工业的发展，模具工业也得到相应的发展。模具标准化是模具生产技术发展到一定水平的产物，足一项综合性技术工作和管理工作，它涉及到模具设计、制造、材料、检验和使用的各个环节。同时模具标准化工作又对模具行业的发展起到促进作用，是模具专业化生产、专门化生产和采用现代技术装备的基础。模具标准化的意义主要体现以下几个方面：1.模具标准化是模具现代化生产的基础模具标准化工作贯穿于模具标准的制定，修定和贯彻执行的全过程。模具标淮的产生为组织模具专业化和专门化生产奠定了基础，模具标准化的贯彻又推动模具生产和技术的发展。2.模具标准化的贯彻执行提高了模具技术经济指标模具标准化的贯彻执行，商品化生产对于降低模具成本、缩短模具制造周期和保证模具质量起到促进作用。工业化国家模具标准件的利用率达60％以上，我国只有20％左右，据介绍，在大量使用模具标准零件、部件和半成品件后，可使模具制造周期缩短20%-40%，成本降低20％-30％。3.模具标准化是开展模具CAD／CAM工作的先决条件工业发达国家模具CAD／CAM工作已经普及，我国已取得—定的成果，但从整体上224看处于起步阶段，而模具CAD／CAM工作是建立在模具图样绘制规划、标淮模架、典型组合和结构、设计参数和技术要求标准化以及使用现代加工技术装备的基础上的，它对于提高模具技术经济指标和解决大型复杂模具技术是必不可少的。4.模具标准化工作为促进国际技术交流创造了条件模具标准化工作是国际间的技术交流和生产技术合作的基础，也是我国模具生产技术走向世界的桥梁。9.1.2我国模具标准化工作发展状况我国模具标准化工作开始于60年代．当时部分工业部门和地区分别制定了各自的部门或地区性模具标淮，主要为冷冲压模架和零部件，同时也建立一些模具专业生产厂。为促进全国模具技术的交流，1981年原国家标准总局发布了《冷冲模》国家标准，这是我国模具行业的第一个国家标准，1983年11月又成立了全国模具标准化技术委员会，加速了我国模具标准化进程，使模具标准化工作进入—个新阶段，经过多年来的工作和各部门之间的合作和交流，目前我国模具国家标准和行业标准已有50多项，涉及到主要模具的各个方面。随着国际交往的增多、进口模具国产化工作的发展和三资企业对其配套模具的国际标准的提出，一方面在标准制定方面注意了尽量采纳国际标准或国外先进国家的标准，另一方面考虑模具标准件生产企业各自市场需要，除按中国标准外也按国外先进企业的标准生产标准件。例如日本的“富特巴”、美国的“DME”、德国的“哈斯考”的标准已在我国广为流行。9.1.3我国模具标准简介1.冲模标准（1）《冲模术语》(GB8845—88)冲模术语国家标准包括各种冲压模具的名称、冲模零件名称、冲模设计术语、圆凸模和圆凹模结构要素的规定和定义。（2）《冷冲模》(GB285l～2875—1990)这是冷冲模的综合性国家标准，包括冷冲模模架标准、零部件标准和典型组合标准三部分。（3）《冲模模架》(GB／T2851.3～2861.6-1990)包括对角、中间、后侧和四导柱滑(滚)动模架及零件的结构型式、规格和技术条件。（4）《冲模模架精度检查》(GB／T12447-90)本标准规定了冲模滑(滚)动模架及零件精度和精度检查方法及精度检查时必须使用的测量器具，本标准与《冲模模架》国家标准配合使用。（5）还有《冲模用钢板模架及技术条件》、《精冲模模架及技术条件》、《精冲模零件及技术条件》、《12mm槽系组合冲模》、《冲模技术条件》、《冲模用圆凸模圆凹模》和《冲模常用材料及热处理规范》。2.塑料模标准（1）《塑料成型模具术语》(GB8846-1990)，本标准规定了塑料成型模具中的压缩模和注射模的模具、零件和设计中用到的主要术语和定义。（2）《塑料注射模具零件》(GB4159-1990)、《塑料注射模具零件技术条件》(GB4017—1990)，规定了注射量为10-4000g注射机用模具的11种零件。有些零件也可用于压缩模和压注模。225（3）《塑料注射模具技术条件》(GB／T12554-90)本标准规定了注射模零件技术要求、总装配技术要求等内容，它适用于热塑性塑料和热固性塑料注射模。（4）塑料模模架包括《中小型塑料注射模模架及技术条件》(GB／T12556-90)和《大型塑料注射模模架及技术条件》(GB／T12555-90)两个国家标堆，分别规定了周界尺寸500mm×900mm及630mm×630mm-1250mm×2000mm塑料注射模具。（5）其它标准《塑料模常用材料及热处理规范》和《塑料注射模模架产品质量分等》。9.2模具生产技术管理9.2.1模具生产过程和特点模具生产的组织形式以模具生产的规模、模具的类型、加工设备状况和生产技术水平的不同而异，目前国内模具企业生产的组织形式上要有以下三类1.按生产工艺指挥生产模具的生产过程按照模具制造工艺规程确定的程序和要求来组织生产。这时生产班组的划分以工种性质为准，如分成车工、铣镗、磨工、特种加工和精密加工、热处理、备料和模具钳工等若干班组。生产过程的进行由专职计划调度人员编制的生产进度计划，统一组织调度全部生产过程：这种组织形式的特点是：(1)便于计划管理，为采用计算机辅助设计、制造、管理和网络技术创造了条件。(2)符合专业化生产的原则，有利于提高生产效率．提高技术水平。(3)生产组织严密，计划性强，要求技术人员和管理人员有较高的素质和能力，另外这种组织形式对产品和生产的变化有更强的适应性和应变性。(4)由于分工细、生产环节多，模具生产周期长。2.以模具装配钳工为核心的指挥生产按照模具类型的不同，以模具钳工为核心，配备一定数量的车、铣、磨等通用设备和人员组成若干生产单元，在一个生产单元内由模具钳工统一指挥技术、生产进度。由专门化较强的和高精密的机床组成独立生产单元，由车间统一调度和安排。这种组织形式适合于生产规模较小和模具品种较单一的生产情况。它的特点是：(1)居于作坊式生产，因此模具质量和进度主要取决于模具钳工的技术水平和管理水平。（2）生产目标明确，责任性强，有利于调动生产人员的积极性。（3）简化生产环节，有利缩短制造周期和降低成本。（4）不利于生产技术的提高和标准化工作的开展。3.全封闭式生产这种组织形式是将模具车间内的模具设计、工艺、管理和生产人员按模具类型不同，组成若干个独立的封闭的生产工段，在生产工段内实行全配套。226它的特点是：(1)工段内有生产指挥权，减少了生产环节，加快了生产进度。（2）不便于生产技术的统一管理，各工段之间无法有效地协调和平衡。（3）当某一环节出现问题，易造成整个生产过程无法正常进行。生产组织形式的不同，主要取决于模具生产技术发展的水平和生产规模。评定生产组织形式的是否合适，主要看能否保证模具质量、提高综合经济效益。9.2.2模具的技术经济指标模具作为一种商品，客观条件对模具的共同要求，也就是模具的技术经济指标。概括起来可以归纳为：模具的精度和刚度、模具的生产周期、模具的生产成本和模具的寿命四个基本方面。在模具生产过程的各个环节都应该根据客观生产对模具四个方面的要求考虑问题，同时模具的技术经济指标也是衡量一个国家、地区和企业模具生产技术水平的重要标志。9.2.3模具加工分析模具是由许多零件组成的。每个零件的材料、尺寸形状、精度和表面粗糙度、热处理要求等是根据产品零件的加工要求、模具零件的不同作用和零件间的相互关系而确定的。模具零件的表面形状有平面、斜面、圆柱面、圆锥面、螺纹面和曲面。各个表面在模具中所起的作用也不同。在加工工艺安排中要仔细分析各个表面的作用和几何形状特征及各种技术要求，确定各个表面的加工方法，以合格的模具零件为最终装配奠定基础。9.2.4模坯设计与质量要求模具零件的毛坯设计是否合理，对于模具零件加工的工艺性以及模具质量和寿命都有很大的影响。在毛坯设计中、首先考虑的是毛坯的形式，在决定毛坯形式时主要考虑以下几个方面：模具材料的类别在模具设计中规定的模具材料类别，可以确定毛坯形式。例如精密冲裁模的上、下模座多为铸钢材料。大型覆盖件拉深模的凸模、凹模和压边圈零件为合金铸铁时，这类零件的毛坯形式必然为铸造件。又如非标准模架的上、下模座材料多为45钢材料，毛坯形式应该是厚钢板的原型材。模具零件的类别和作用对于模具结构中的工作零件，例如精密冲裁模和中载冲压模的工作零件，多为高碳高合金工具钢，毛坯形式应该为锻造件。对于高寿命冲裁模的工作零件材料为硬质合金材料，毛坯形式为粉末冶金。对于模具结构中的一般结构件，多选择原型毛坯。模具零件几何形状特征和尺寸关系当模具零件的不同外形表面尺寸相差较大时，例如凸缘式模柄零件，为了节省原材料和减少机械加工工作量，而应该选择锻件毛坯形式。模具零件的毛坯形式主要分为：原型材、锻造件、铸造件和半成品件四种。9.2.5模具生产计划管理模具生产计划管理的目的就是如何确保模具生产周期、按质按时按量交付模具。模具生产多由模具使用方提出模具生产周期，质量要求和品种等，因此对模具生产方具有不确定性，实践证明，在模具生产中采用网络计划技术是组织模具生产和进行计划管理227的有效形式。1.网络计划技术的基本原理网络计划技术的基本原理是以网络图为基础，通过网络分析和计算，制定网络计划并进行实施管理。网络图表达模具计划任务的进度安排和各个零件工序间的关系，通过网络分析，计算网络时间参数，找出其中关键工序和关键时间，利用加长周期的时差不断改变网络计划，在计划执行过程中，通过进度反馈信息进行调度，最终保证生产周期。2.工作步骤(1)技术资料准备在绘制模具生产计划网络图之前，必须掌握模具加工全部技术资料和计划工时定额等。图9-1为传统模具制造流程。产品原型(模型、产品图)产品评价成形工艺和模具结构总体方案产品原型修正（收缩率、拔模斜度、回弹等）模具装配图零件图材料清单模具加工订制模架装配、钳修试模模具性能评价投入使用好否修改图9-1传统模具制造流程图228表9-1某覆盖件拉深模加工项目表(2)绘制网络图根据模具加工项目工艺过程反馈加工项目之间的顺序关系，从加工始点开始，依顺排列，直至加工结束。覆盖件拉深模生产计划网络图如图9-2所示。网络图说明①项目(或工序)。用箭头“→”表示，箭尾表示项目开始，箭头表示项目结束，箭头指示表示项目流动(或前进)的方向。通常将项目名称或代号标在箭线上方，将项目所需工时定额标在箭头下方。如图所示“L/24”。②结点。它表示两个或两条箭线的连接点，用标有号码的圆圈表示。他标示前一项目的结束和后续项目的开始。如图9-2所示的③D/10⑤，表示项目D起点于3终点于5，加工项目名称代号工时定额（天）后续项目产品原型的设计制造A20B样板的设计制造B18L模具设计C20D模具工