1 引言

    模具設(shè)計(jì)是依據(jù)產(chǎn)品圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要解決生產(chǎn)什么樣的產(chǎn)品和什么要求的產(chǎn)品，而模具工藝則依據(jù)模具設(shè)計(jì)，結(jié)合產(chǎn)品要求解決使用什么樣的設(shè)備和刀具，采用什么樣的加工手段和順序，以保證制造出符合設(shè)計(jì)要求和產(chǎn)品要求的模具。因此，模具工藝管理是連接模具設(shè)計(jì)和模具制造的紐帶，它是保證模具制造達(dá)到設(shè)計(jì)要求，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)操作和檢驗(yàn)，以保證模具制造質(zhì)量高，制造周期短，生產(chǎn)成本低，是決定模具制造經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。模具制造工藝過程也是模具設(shè)計(jì)過程的延續(xù)。本文就模具工藝及管理若干要素進(jìn)行探討，供大家分享。

2 模具制造工藝要素分析

    2.1 模具制造工藝的定義和任務(wù)

    所謂制造工藝，就是把設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程。模具制造工藝，是把模具設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為模具產(chǎn)品的過程。模具制造工藝的任務(wù)是研討制造的可能性和如何制造的問題，研究怎樣以低成本、短周期、高質(zhì)量模具的制造，其中成本、周期、質(zhì)量是模具制造主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)貫穿在整個(gè)模具設(shè)計(jì)和制造中。模具制造的工藝路線，是首先根據(jù)制件圖樣或?qū)嵨镞M(jìn)行估算，然后進(jìn)行模具設(shè)計(jì)、零件加工、裝配調(diào)整、試模，直到生產(chǎn)出符合要求的制件。工藝按其性質(zhì)可分工藝技術(shù)和工藝管理兩大部分。工藝技術(shù)是指模具的加工制造方法。包括從材料投入到模具制造全過程的工藝路線、工藝流程、工藝步驟、操作要點(diǎn)、尺寸檢測(cè)等。工藝管理是模具管理的組成部分，是模具管理的核心，是體現(xiàn)模具的生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、低成本、高效益的保證，是衡量模具管理水平的標(biāo)準(zhǔn)之一。兩者是緊密相聯(lián)系在一起的不可缺少的。沒有先進(jìn)的模具工藝技術(shù)，就無法促進(jìn)模具質(zhì)量提高；而沒有科學(xué)的模具工藝管理，企業(yè)無法有好的經(jīng)濟(jì)效益。

    2.2 模具設(shè)計(jì)的工藝性分析與審查

    模具設(shè)計(jì)工藝性分析與審查是模具設(shè)計(jì)過程中一項(xiàng)極為重要的工藝管理工作，它直接關(guān)系到模具制造的成功與否。其根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求、工藝技術(shù)上要求，結(jié)合本企業(yè)的設(shè)備加工能力以及外協(xié)加工可行等。因此，在分析和審查模具設(shè)計(jì)工藝性時(shí)，工藝部門或工藝人員既要考慮到模具設(shè)計(jì)上的先進(jìn)性和必要性，也要考慮到加工工藝上的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和時(shí)間性，在保證模具加工精度的前提下，改善其工藝性，降低模具制造成本，來保證模具制造質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

    模具設(shè)計(jì)工藝性分析與審查的主要內(nèi)容，一般包括模具結(jié)構(gòu)的工藝性，零件的結(jié)構(gòu)合理性；能否便于加工和保證質(zhì)量，模具加工精度、粗糙度、熱處理及技術(shù)要求是否經(jīng)濟(jì)合理；模具成型部位尺寸是否能滿足產(chǎn)品的需求；模具使用壽命，模具材料選擇，安全防范是否合理以及零件的標(biāo)準(zhǔn)程度等。

    模具設(shè)計(jì)工藝性分析與審查，一般由工藝部門、設(shè)計(jì)部門共同牽頭，以主管工藝員為主，協(xié)同有關(guān)人員參加。分析和審查形式應(yīng)根據(jù)企業(yè)自身情況來定，有的是模具設(shè)計(jì)人員和模具工藝人員協(xié)同工作，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，工藝員和設(shè)計(jì)員配合進(jìn)行，使設(shè)計(jì)與工藝上的問題及早協(xié)商解決；有的是設(shè)計(jì)員遇到工藝問題與工藝部門聯(lián)系；有的是設(shè)計(jì)員到模具制造現(xiàn)場(chǎng)同老師傅商量或與廠外的技術(shù)人員協(xié)助進(jìn)行；也有的設(shè)計(jì)員完成模具初步設(shè)計(jì)后，合同有關(guān)人員集中分析和審查，聽取意見后，再進(jìn)行設(shè)計(jì)等，共同完成模具設(shè)計(jì)工藝性分析與審查工作。

    2.3 模具工藝方案的制定與經(jīng)濟(jì)評(píng)估

    模具工藝方案是模具制造中工藝準(zhǔn)備工作的總綱領(lǐng)，在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)工作中起著指導(dǎo)性的作用。它有必要指出模具制造過程中技術(shù)關(guān)鍵和解決方案，規(guī)定各項(xiàng)工序應(yīng)遵循的基本原則和應(yīng)達(dá)到基本要求。正確擬定工藝方案，有利于運(yùn)用新技術(shù)、新工藝、新材料和現(xiàn)有的加工設(shè)備，制造出符合設(shè)計(jì)要求和質(zhì)量好的模具。

    工藝方案的內(nèi)容應(yīng)考慮工藝和技術(shù)兩大方面的需要。工藝方面內(nèi)容主要是制定工藝工作原則，它依據(jù)模具結(jié)構(gòu)，確定模具加工路線安排工序，確定模具制造周期及投料準(zhǔn)備。工藝規(guī)程編制的原則，確定材料利用指標(biāo)以及外協(xié)加工、外購(gòu)件等。技術(shù)方面內(nèi)容主要是編制工藝（序）時(shí)在加工技術(shù)中遵守的原則，如機(jī)床加工、測(cè)量、裝配、試模等工作標(biāo)準(zhǔn)。

    (1)工藝方案的確定。工藝方案是在模具設(shè)計(jì)的工藝性分析和審查結(jié)束后進(jìn)行編制，它根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，零件加工難易度以及零件多少等，正確確定模具零件加工的機(jī)床選擇和工人技術(shù)適應(yīng)能力。一般由工藝部門負(fù)責(zé)提出方案，匯總模具設(shè)計(jì)員、現(xiàn)場(chǎng)施工員等各方面意見后，最后由模具制造車間組織實(shí)施。

    (2)工藝方案的經(jīng)濟(jì)評(píng)估。工藝方案的經(jīng)濟(jì)評(píng)估是對(duì)模具制造成本有效的評(píng)估方法，應(yīng)遵循保證模具制造質(zhì)量，降低制造成本的原則，對(duì)制造一種模具關(guān)鍵零件（模腔或型芯）時(shí)，在保證精度和質(zhì)量的前提下，往往可采用幾種不同的加工方法，含有幾種不同的方案，這需要對(duì)不同的方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，從中選出較優(yōu)，較適合本企業(yè)（外加工）可行的方案。在滿足加工要求的前提時(shí)，一般根據(jù)經(jīng)濟(jì)性選擇工藝方案，先考慮粗加工機(jī)床，后考慮精加工機(jī)床；先考慮普通機(jī)床加工，后考慮數(shù)控機(jī)床、電加工機(jī)床加工；先考慮熱處理前粗加工工序，后考慮熱處理后的精加工工序；先考慮本企業(yè)的加工能力，后考慮外協(xié)加工能力；多考慮級(jí)進(jìn)模、熱流道、模腔壓力控制等先進(jìn)的工藝；考慮加工周期長(zhǎng)短，可以多盡量采用先進(jìn)的加工設(shè)備加工。有必要進(jìn)行工藝成本分析，如工時(shí)，主要材料和加工機(jī)床選擇的價(jià)值等。

    2.4 工藝技術(shù)文件的編制

    模具制造工藝規(guī)程是在模具制造前，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖樣和技術(shù)要求合理確定模具零件的加工工藝和加工機(jī)床，合理確定模具制造工藝順序和流程，并以規(guī)定格式形成工藝文件，使之能夠指導(dǎo)制造工藝的全過程有序?qū)嵤�；使之能夠控制模具制造精度和質(zhì)量以及模具周期與費(fèi)用。

    模具加工工藝設(shè)計(jì)是進(jìn)行模具生產(chǎn)的前期策劃和設(shè)計(jì)工作。模具工藝技術(shù)文件不同于其他產(chǎn)品工藝技術(shù)文件，它由工序規(guī)程、機(jī)床選擇、工時(shí)定額、材料以及試模所用設(shè)備、制件選材等指標(biāo)組成，它是模具制造、生產(chǎn)調(diào)度、加工實(shí)施、質(zhì)量檢驗(yàn)、材料供給等重要依據(jù)，其中最重要的是工藝（序）規(guī)程，制定工藝規(guī)程應(yīng)有利于保證模具零件質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約原材料消耗，同時(shí)為生產(chǎn)部門計(jì)劃，組織生產(chǎn)提供依據(jù)。模具制造工藝規(guī)程是指導(dǎo)在模具制造過程中，每一道工序如何保證模具制造質(zhì)量的工藝文件。一般企業(yè)采用工藝路線卡（或稱工藝流程卡），它是以模具的每種零件編制的，規(guī)定這一零件在整個(gè)制造規(guī)程中所要經(jīng)過的路線，列出零件經(jīng)過各個(gè)工序、各工序名稱、所使用的設(shè)備及加工事項(xiàng)等（如表1所示）。模具零件的工藝規(guī)程一般訂得比較簡(jiǎn)單，用模具上行業(yè)用語，甚至可以用符號(hào)進(jìn)行表述，而零件的工藝（序）應(yīng)考慮整個(gè)模具裝配的需要。

    表1 模具零件工藝流程工時(shí)定額卡

    工時(shí)定額一般按自己企業(yè)的情況，結(jié)合機(jī)械加工行業(yè)工時(shí)定額標(biāo)準(zhǔn)，考慮到模具是單件生產(chǎn)，又是訂單式生產(chǎn)的特點(diǎn)，相對(duì)的輔助時(shí)間和工藝計(jì)算時(shí)間比一般零件加工時(shí)多等原因，進(jìn)行對(duì)各工序進(jìn)行估工。許多企業(yè)的工藝員都是有現(xiàn)場(chǎng)操作經(jīng)驗(yàn)很豐富的師傅來?yè)?dān)任的，對(duì)工序的估工是比較熟練和正確的。

    編制工藝規(guī)程的依據(jù)是模具類型，零件制造的精度和表面粗糙度，熱處理，加工零件所用材料性質(zhì)以及設(shè)備、工夾刀量具等，在編制工藝規(guī)程中，注意工藝規(guī)程典型化編制，這也是推行模具標(biāo)準(zhǔn)化的重要任務(wù)之一。模具標(biāo)準(zhǔn)化是模具制造技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。

    2.5 工夾刀量具等設(shè)計(jì)工作

    按照工藝規(guī)程進(jìn)行模具零件加工過程中，各種刀具、輔助夾具等是必不可少的，搞好專用工夾具的設(shè)計(jì)以便提高模具加工質(zhì)量，縮短制造工時(shí)和生產(chǎn)周期。模具制造中大多數(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)刀具，夾具，量具等，但由于模具制造難度大，特別是形狀復(fù)雜的模具，完全依賴標(biāo)準(zhǔn)工刀夾量具是不行的，如數(shù)控加工程序設(shè)計(jì)，EDM電極設(shè)計(jì)，輔助刀夾量具等設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備，材料消耗定額的計(jì)算，模具標(biāo)準(zhǔn)件采用等任務(wù)交給主管工藝員，由主管工藝員設(shè)計(jì)，工藝部門審核，與模具任務(wù)一起下達(dá)到制造車間實(shí)施。由于模具是小批量，單件生產(chǎn)，不能完全套用一般產(chǎn)品加工方法，工夾刀量具設(shè)計(jì)盡可能設(shè)計(jì)成整合式，通用性好，起到綜合利用的作用。

    2.6 其他管理工作

    (1)深入現(xiàn)場(chǎng)、指導(dǎo)制造。工藝人員應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)去了解自己編制的工藝在制造過程中出現(xiàn)的問題是很有必要的。模具制造的過程中涉及許多工（序）種，操作者對(duì)零件加工理解，接受水平不同，工藝人員有責(zé)任到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模具加工方面指導(dǎo)，講清設(shè)計(jì)與工藝的意圖，讓操作者在短時(shí)間里，理解加工工藝的要求，制造出合格的模具零件。尤其在模具零件加工中出現(xiàn)超差時(shí)（當(dāng)然不排除設(shè)計(jì)人員和工藝人員的失誤），工藝人員應(yīng)組織設(shè)計(jì)人員、車間施工員，檢驗(yàn)員等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析，找出原因，及時(shí)提出整改措施，協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)解決質(zhì)量問題，并督促有關(guān)人員明確職責(zé)，吸取教訓(xùn)。同時(shí)，更改模具底圖，保證模具進(jìn)度。

    (2)推廣新技術(shù)，提高制造水平。模具制造技術(shù)的提高很大程度上依賴于新技術(shù)，新工藝的推廣應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，模具設(shè)計(jì)與制造向著數(shù)字化方向發(fā)展。特別是模具成型（形）零件方面軟件，進(jìn)而將數(shù)據(jù)交換到制造設(shè)備，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與制造連成一體化。目前，許多企業(yè)把計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃(CAPP)、計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)、計(jì)算機(jī)仿真分析(MoldFlow)、快速成型制造(RPM)，逆向工程應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)上，一些新型加工方式（模具零件數(shù)控NC、計(jì)算機(jī)數(shù)控CNC加工、模具型腔電加工EDM)出現(xiàn)，為模具制造技術(shù)的發(fā)展拓展了一條新路，但是，國(guó)內(nèi)的模具制造水平同國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，存在者一定的差距，無論是制造精度和使用壽命，還是制造周期和制造成本；無論是加工工藝設(shè)計(jì)上，還是加工手段上，還有設(shè)計(jì)理念等都是落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，這需要工藝部門加強(qiáng)工藝情報(bào)，信息交流，時(shí)常了解到國(guó)內(nèi)外模具加工新技術(shù)、新材料、新工藝，進(jìn)而與本企業(yè)的實(shí)際情況相結(jié)合，把先進(jìn)的技術(shù)逐步應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐上，促進(jìn)本企業(yè)的模具制造水平提高。

    (3)組織員工遵守工藝紀(jì)律。模具工藝不同于產(chǎn)品加工工藝，一次做上千件，做上萬件產(chǎn)品，而模具加工零件不會(huì)生產(chǎn)很多的（除標(biāo)準(zhǔn)件加工外）。因此，組織操作者學(xué)習(xí)模具工藝文件，加強(qiáng)模具工藝紀(jì)律的宣傳教育是工藝員的職能。工藝員應(yīng)深入現(xiàn)場(chǎng)操作者學(xué)習(xí)模具制造工藝文件，講解工藝紀(jì)律的要求，使操作者和檢驗(yàn)員了解工藝要求，掌握操作方法和檢驗(yàn)要求。企業(yè)也應(yīng)對(duì)操作者進(jìn)行加工技術(shù)、工藝標(biāo)準(zhǔn)化、相關(guān)的產(chǎn)品成型知識(shí)和質(zhì)量等方面的強(qiáng)化培訓(xùn)，使操作者自覺遵守工藝紀(jì)律和質(zhì)量意識(shí)認(rèn)真按圖，按工藝、按操作規(guī)程辦事，以保證模具制造質(zhì)量。

    (4)配合車間，搞好定置管理。定置管理是現(xiàn)場(chǎng)管理和謀求系統(tǒng)改善的科學(xué)管理方法，模具制造實(shí)行定置管理是為了嚴(yán)肅工藝紀(jì)律，貫徹操作規(guī)程、文明生產(chǎn)的需要。工藝部門應(yīng)配合現(xiàn)場(chǎng)搞好定置管理，對(duì)工藝裝備的合理定置，保證工藝設(shè)備處于完好狀態(tài)，使模具制造工序流通，對(duì)工位器具合理配備與定置，為在崗操作者創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，確保工藝規(guī)程貫徹執(zhí)行，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)文明，安全生產(chǎn)起著督促作用。

    (5)協(xié)調(diào)關(guān)系，搞好試模工作。模具最終的要通過試模來鑒定模具制造水平，檢查模具設(shè)計(jì)和模具工藝的正確性，合理性和經(jīng)濟(jì)性。工藝部門應(yīng)協(xié)調(diào)好試模設(shè)備或地方，工藝員應(yīng)全程跟蹤，對(duì)試模規(guī)程中出現(xiàn)的問題，應(yīng)分清責(zé)任。屬于設(shè)計(jì)的問題，應(yīng)反映到設(shè)計(jì)人員，屬于工藝的問題，工藝員應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)解決，屬于制造問題，由現(xiàn)場(chǎng)操作者盡快整改。一般試模，最多為三次，第一次試模時(shí)盡可能的發(fā)現(xiàn)問題，工藝員應(yīng)該進(jìn)行匯總，通知現(xiàn)場(chǎng)操作者整改。第二次試模時(shí)已經(jīng)是把第一次的問題應(yīng)該解決到98%，剩下的2%的問題，在第三次試模時(shí)全部解決，基本上可以出產(chǎn)品了。

3 結(jié)束語

    “工欲善其事，必先利先器”生動(dòng)的指出了工藝和產(chǎn)品的關(guān)系。模具工藝管理是模具制造企業(yè)的基礎(chǔ)管理工作，其中心是為企業(yè)生產(chǎn)出成本低、周期短和質(zhì)量高的模具產(chǎn)品，同時(shí)也推動(dòng)企業(yè)的模具設(shè)計(jì)水平的提高，培養(yǎng)人才的必不可少的工作，值得模具制造企業(yè)借鑒。

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