模具生产过程中的组织与管理.ppt

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授课讲师：曹春雷
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模具生产过程是指：将原材料通过铸造、切削加工和特种加工的方法，使之变成模具零件，并按规定的技术要求，将这些零件进行配合和连接，最终成为模具的全过程。
模具生产过程主要包括原材料的运输和保存，生产的准备工作，毛坯的制造，零件的加工和热处理，模具的装配、试模与校正，直至包装等内容。
一般说来，为便于组织生产和提高劳动生产率，生产过程有时并不全在一个工厂内完成，常分散在很多专业化工厂内进行，如模架、紧固螺钉、弹簧等许多零件，都是在其它专业性工厂进行生产的。而模具生产，往往是按一定顺次将原材料或半成品，通过加工与装配制造成本厂的模具产品。因此，模具生产过程主要是用机械加工和特种加工方法，直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使之成为成品或半成品，并按规定的技术要求，将这些零件和外协及购买来的标准件，按一定顺序配合和连接起来，使之成为完整的模具工艺过程。
前述已知：模具是机械工业生产的基础工艺装备，是生产工业产品中不可缺少的工具。一套模具制成之后，可以生产数万及数十万件产品零件，具有很高的经济及社会效益。但模具生产的特点一是典型单件生产的产品，二是按照与用户签定的模具合同来安排生产计划的。因此，模具生产工艺管理方式、制订的模具制造工艺过程都应具有独特的规律与其相适应。其生产工艺特征主要表现为：
(1)模具零件的毛坯制造采用木模、手工造型、砂型铸造或自由锻造。故毛坯精度一般较低，加工余量较大。
(2)模具零件在加工与制造中，除采用通用设备按机群式布置外，更需要高效、精密的专用加工设备和机床。
(3)在加工时，一般使用通用夹具，很少采用专用卡具，并由划线及试切法保证尺寸。
(4)在加工及制造过程中，除采用通用量具及万能量具外，更需要采用精密的测量仪器。
(5)模具零件在加工过程中，一般采用配合加工方法，对于精密模具如多工位级进模的拼块，应考虑其形状几何尺寸的互换性。
(6)模具生产应最大限度地实行零部件和工艺技术及其管理的标准化、通用化和系列化，尽量转单件生产为批量生产。
(7)模具多为单件生产，型面复杂、精度要求高、加工难度大，因此模具生产一般都需要对工人技术要求较高。
(8)模具生产需具备专业化的生产组织形式，且该形式与其生产方式应相适应。
在组织模具生产时，其模具制造工艺过程要满足以下基本要求：
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1要保证模具质量
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要保证模具质量是指在正常生产条件下，按工艺过程所加工的零件，应能达到图纸所规定的全部精度和表面质量的要求。所谓正常生产条件，是指在机床的经济精度范围内和操作人员不需特殊延长操作时间。模具的质量应该由工艺规程所采用的加工方法、先进工艺设备及工艺装备来保证，同时要使通用、精密、高效工艺装备的使用效率为最大。
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2要保证模具制造周期
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模具制造周期是指在规定的日期内，将模具制造完毕。模具制造周期的长短，反应了模具生产技术水平和组织管理水平。为此，在制造模具时，应力求缩短成形加工工艺路线，制订合理的加工工序，编制科学的工艺标准，经济合理地使用设备，力求变单件生产为批量多件生产，采用和推行“成组加工工艺”以缩短模具生产周期。为了缩短周期，在模具设计时，应尽量采用计算机辅助设计(CAD)，在制造时采用计算机辅助制造(CAM)。
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3要设法提高模具加工工艺水平，尽量采用新工艺、新技术、新材料，以提高模具生产效率、降低成本、使模具生产有较高的经济技术效益和水平。
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4要保证模具使用寿命
模具使用寿命是指模具在使用过程中的耐用程度，一般生产的制品越多，则标志着模具的寿命越长。在模具生产过程中，要提高模具寿命是一个综合性问题。除了正确选用模具钢材外，还应在模具设计结构、制造方法、测试设备、热处理工艺、模具使用时的润滑条件、冷却方式以及模具的使用设备的精度等方面综合给予改进和提高。
5要保证模具的精度
模具精度可分为零件所需的精度(即成形零件的精度)和发挥模具效能所需的精度。如各零件装配后的面的平行度、垂直度、定位及导向配合等精度都是为了发挥模具效能所需的精度。一般说来，加工精度受到加工方法、加工自身精度的限制。通常所讲的模具精度，一般是指成形零件的尺寸精度，如冲模的凸、凹模精度。对于大批量生产用的模具，对其精度要求是：一方面要求前后不同模生产出的制品可以互换，另一方面模具本身的成形零件如有损坏，也要求可以互换。
6要保证模具的成本低廉
所谓模具成本是指模具制造费用与模具维修保养费之和与模具制品生产总数的比值。在模具生产厂家，往往是指模具的制造费用。由于模具是单件生产，机械化、自动化程度不高，多凭工人的手工技艺加工，故模具成本较高。为降低模具的制造成本，应根据制品批量大小，合理选择模具钢材，制定合理的加工规程及设法提高劳动效率。
模具加工工艺规程是指从事模具制造的工艺人员，在模具加工与制造之前，所编制的一种能指导整个生产过程的工艺性技术文件。它是将所设计的模具结构及其构成模具的零件，在组织施工前，对其工艺性进行进一步审查，确定其设计的结构、尺寸是否合理，并提出修改措施。然后根据零件的结构形状、尺寸精度要求，确定出施工工艺方案，检验方法、使用设备及制定出工时定额、计算成本等一系列的投产前准备工作。
技术上先进，经济上合理的工艺规程一旦确定，它就成为指导生产的重要文件，工厂的实际生产都是按照它所规定的加工工艺路线和各道工序进行的。按照工艺规程组织生产，可以保证产品质量和较高的劳动生产率与经济性，使制造出来的模具满足优质、低消耗的要求。工艺规程还能作为技术准备和生产准备工作的基本依据。如安排原材料、半成品和外购件的供应、刀具、夹具、量具及工具电极的设计，制造和采购及设备、人员的配备等。一种合理的工艺规程，能使生产做到有条不紊，稳定而高效率。同时，还能达到确保模具产品质量和降低成本的目的。因此，模具工艺规程的编制，是制造模具，组织生产的一项不可缺少的重要工作之一。
编制模具零件工艺规程的基本原则是：在一定的生产条件下，要以最少的劳动量和最低的费用，按生产计划规定的速度，可靠地加工出符合图样上所提出的各项技术要求的零件。此外，还应在保证达到加工质量的基础上，争取获得较高的生产率和经济效益。合理的模具零件工艺规程应满足下述要求：
采用的工艺要合理，即所编制的工艺规程，应该首先选择最能保证产品质量和有比较大的可靠性的加工方案。在选择加工方案时，应优先考虑能保证模具零件的质量。
生产准备周期要短，成本要低廉。即所编制的工艺规程，在满足零件加工精度的前提下，尽可能减少不必要的加工工序，尽量采用标准件，以减少工序，缩短制造周期，降低成本。
采用的技术要先进，即所编制的工艺规程尽量采用新技术、新工艺和新材料，以先进的技术及装备而获得较高的生产率和较高的质量及尺寸精度。
采用经济合理的加工方案，即零件所需的原材料要少，工序数目要少而简单。在加工要求不高的零件，尽量不要使用高精度加工设备。
要创造必要的工作条件，做到安全生产。尽量采用技术等级不高的劳动力，同时要在加工中减轻工人的劳动强度。
编制模具零件的工艺规程的步骤大致如下：
(1)读懂分析模具总装配图，熟悉和了解整副模具工作时的动作原理和各个零件在装配图的位置，作用及相互间的配合关系。
(2)零件图的工艺分析。编制模具零件工艺规程必须根据零件形状结构、加工质量要求、加工数量、毛坯材料性质和具体生产条件进行。因此，在编制工艺规程时，首先要对零件进行工艺分析，以此根据现有的生产条件及工艺装备，确定其加工方法及加工方案。
(3)确定零件的加工工艺路线。一种零件，往往可以采用几种加工方法进行，在编制工艺规程时，应对各种方法进行认真的分析研究，最后确定出一种既方便又省事的加工工艺路线，以降低零件成本，提高加工质量与精度。
(4)确定加工毛坯的形状和大小。模具零件的坯料大多数是以计算后加以修正值来确定的，在加工允许的情况，尽量使坯料接近零件形状及尺寸，以降低原材料消耗，达到降低成本的目
(5)确定加工工序数量、工序顺序、工序的集中与组合。
(6)选择机床及工艺装备。在选择机床时，应根据零件的加
工尺寸精度，结合本厂现有的生产设备，既要考虑生产的经济性，又要考虑其适用性和合理性。
工序尺寸及其公差的确定。零件的工艺路线拟订之后，在设计、定位和测量基准统一的情况下，应计算出各个工序的加工后尺寸和公差。当定位基准或测量基准与设计基准不重合时，则需要进行工艺尺寸换算。
确定重要工序和关键尺寸的检查方法。
工艺装备的选择，主要包括夹具、刀具、量具和工具电极等，它们将直接影响机床的加工精度、生产率和加工可能性，因此要按不同要求，适当选用。如对于夹具，由于模具是单件小批量生产，尽量选用通用性较强的夹具；对于工具电极，由于在冲模及型腔模制造时，对加工型孔起着重要作用，它的制造精度，直接影响到模具制造质量，因此对于其设计与制造应给以充分重视，绝不能粗制滥造。
确定每个工序的加工用量和时间定额。
填写工艺卡片。